<B>Präparat zum Färben und Füllen von Holz</B> Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Präparat zum Färben und Füllen von Holz, insbesondere von Holz der Mahagoniart, und auf ein Verfahren, zur Herstellung dieses Präparates.
Die bisher gewöhnlich benutzten Verfah ren zur Ausrüstung von Holzoberflächen um fassten folgende Schritte: cc) Der Holzgegenstand wurde mit Sand abgerieben und dann gebürstet. oder .abg(,- blasen, um allen Staub und alle Holzteilchen zu entfernen und eine glatte Oberfläche her zustellen; b) die Farbe des Holzes wird auf eine einheitliche Tönung oder wenigstens auf eine gleichmässige Farbtiefe gebracht, indem mau die heller gefärbten Teile oder Flächen durch Tupfen nachdunkelt; c) die Gegenstände werden dann auf die gewünschte Farbe eingefärbt;
die Verwendung von Wasserfarben beim Schritt c.) bringt es mit sich, dass die Faser des Holzes aufgerauht ist. 'Sie muss wieder geglättet werden, indem man einen Überzug von Schellack aufbringt und die Oberfläche dann leicht mit Sand behandelt; e) darauf wird eine Lasur- oder :Schutz- sehicht aufgebracht, um die Oberfläche des Holzes zu schliessen, damit ein Eindringen und eine dadurch entstehende Färbung des Holzes durch das nachher angewendete Füll.- mittel verhindert wird.
f) Nun muss das Füllmittel aufgebracht und sieh setzen gelassen werden. Der Überschuss wird abgewischt, so dass schliesslich -bloss die Poren das Füllmittel enthalten.
g) Endlich wird eine transparente Schicht, ein Lack oder ein Firnis aufgetragen, um die Holzoberfläche zu schützen und ihr ein gefälliges Aussehen zu geben.
Um die vielen Verfahrensschritte dieser traditionellen Ausrüstungsmethode zu vermei den, sind Zusammensetzungen aus Holzfärbe- ünd Füllmitteln vorgeschlagen worden. Diese -Mittel waren aber auf der Grundlage von öl- löslichen organischen Farbstoffen aufgebaut. Solche Präparate sind im Licht weitgehend unstabil und neigen dazu, sich mit nachfol genden Ausrüstungsüberzügen zu vermischen. Sie trocknen auch nur sehr langsam.
Es kommt häufig vor, d.ass die Mittel in den Poren des Holzes nicht hinreichend festge halten werden, so dass die spätere Aufbrin gung der Überzüge sie aus den Poren heraus hebt und an die Oberfläche trägt, was das Aussehen des fertiggestellten Artikels erheb lich beeinträchtigt. Ferner wird das Pigment solcher Zusammensetzungen in einem gewis sen Ausmass von der gesamten Holzoberfläche statt nur von den Poren aufgenommen, und das hat zur Folge, dass die Struktur des Hol zes nicht zur Geltung kommt. Dazu weisen die öllöslichenFarbstoffe nur eine beschränkte Löslichkeit in solehen Medien auf, welche das Eindringen in die Holzporen unter stützen.
Mit dem Präparat gemäss vorliegender Erfindung können diese Schwierigkeiten über wunden werden, und kann eine Oberflächen ausrüstung für Holz geschaffen werden, die sieh besonders durch eine erhöhte Stabilität der Färbung auszeichnet. und eine hervorra gende Brillanz aufweist. Der Überzug ist ausserdem frei von Ölen und stattdessen au!' Trägerstoffen aufgebaut, die ein Eindringen in die Poren des Holzes gewährleisten. Das neue Mittel kann in einem einzigen Arbeits gang aufgebracht werden. Es gibt einen guten Abschluss gegenüber Lacken und Firnissen.
Das neue Mittel enthält ein Füllmittel für die Holzporen, das bei der darauffolgenden Aufbringung der Schutzschicht nicht aus den Poren abgehoben wird. Das neue Mittel ist insbesondere zur Färbung und Füllung von Hölzern des llahagonity ps geeignet, da es in den Holzporen ein inertes dunkles Pigment niederschlägt, welehes - sich von der Ober- fläehe des Holzes klar abreiben lässt. und eine glänzende Ausrüstung ergibt.
Das Präparat zum Färben und Füllen von Holz gemäss der vorliegenden Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass es aktivierte Holzkohle als inertes Pigment. zur Dunkel färbung der Holzporen und als Haftgrund lage für die Färbemischung enthält. Zweelz- mä.ssig wird ein Harzbindemittel benutzt, wel ches in Verbindungen, die eine Hydroxyl- gruppe enthalten und in Kohlenwasserstof f- destillaten löslich ist.
Das inerte Material zum Füllen der Poren kann mit oder ohne ein Dispersionsmittel angewendet. werden. Mau kann die. aktivierte Holzkohle auch mit. an dern inerten Pigmenten zur Färbung der Holzporen, beispielsweise mit Farbstoffen, mischen, die in hydroxylhaltigen Verbindutr- gen löslich sind. Es ist mitunter zweckmässig, ein einziges Lösungsmittel zu verwenden, wel- ehes sowohl das harzartige Bindemittel als auch die Farbstoffe auflöst.
Man kann auch Mischungen geeigneter Lösungsmittel benut zen, die eine homogene Mischung des Harz binders und der Farbstoffe ermöglichen, und diese Mischung auf die Oberfläche des Ilolzes aufbringen.
Die aktivierte Holzkohle wird zweeic- mässig dadurch hergestellt, dass man dichte Holzkohle der Einwirkung von Dampf bei hohem Druck aussetzt.
Mahagoniausrüstungen, welche aktivierte Holzkohle verwenden, sind sofort erkennbar, weil sich die Zubereitung rnit aktivierter Holzkohle zrr einer klaren, glänzenden. Aus rüstung abreiben lässt, wobei die Holzkohle in den Poren des Holzes abgesetzt. ist.
Um diese Wirkungen hervorzurufen, sind nur sehr geringe Mengen von aktivierter Holzkohle erforderlich. Wenn man zu viel von der Holzkohle verwendet, erhält die Färbung ein trübes Aussehen. Je nach der Tiefe der gewünsehten Färbung können Mengen von bis zu 18 !o an aktivierter Holzkohle aufgewendet werden; es ist. aber für die meisten Zwecke vorzuziehen, Mengen im Bereich zwischen -1 und 10 Gewichtsprozenten der festen Stoffe zu benutzen.
Frühere Ausrüstungsverfahren für Maha- goniholz, welche mit Russ hergestellt. wurden, hatten den Nachteil, dass beim Abreiben die Neigung bestand, eine dünne Schicht über die ganze Oberfläche zu erzeugen, welche dem Gegenstand ein missfarbiges Aussehen erteilte.
Andere Pigmente, welche bei dem Präpa rat gemäss vorliegender Erfindung noch zu- sät.zlieh angewendet werden können und eine Dunkelfärbung der Holzporen hervorrufen, sind sehwarze, rote und orangefarbige Eisen oxyde., schwarze Farbstoffe und organisehe Lacke.
Als Bindemittel kann man zweekmässio- natürlichen Gummi, synthet.isehe Harze und ähnliche Stoffe anwenden, welche in Lösungs mitteln mit einer Hydro_xylgruppe im Molekül löslich sind. Beispielsweise werden Natur harze, wie Manilagummi, und synthetisehe, Harze, wie Phenolformaldehydharz, Glykol- phtha.latharze und zaltlreiehe Harze des Al- kydtyps mit Vorteil benutzt.
Als Füllstoffe verwendet man zweckmässig solche, welche in der Malerei- und in der Firnisindustrie allgemein benutzt werden, wie Silex, Baryt, Kieselsäure, Asbest, Caleium- carbonat, IIolzmelb,l, Stärke, Maismehl und < lergleiclien.
Wenn es gewünscht wird, die 1lischungs- zeit abzukürzen, können diese Füllmittel vor- teilliaft mit Hilfe von oberflächenaktiven .lgenzien, wie polymerisierte organische Salze von Sulfonsäuren des Alkylaryltyps, oder Morpliolin und Salze von Alkylsulfaten ver wendet werden, die alle im Handel zu haben sind.
Einer der entscheidenden Vorteile der Znsainmensetzung gemäss der Erfindung be steht darin, dass organische Farbstoffe vei#- wendet 'erden können, die nicht öllöslich sind und. daher nicht in Leinöl oder in Zusam- inensetzungen auf der Grundlage von Firnis benutzt werden können.
Beispiele für solche Farbstoffe sind: Buf- faloschwarz iVBR- eone., 1'.'26 /o, Schwarz B34951, Nigrosin 45!2#3.J eone., Pulver. Fol- lende gelbe Farbstoffe haben sieh als geeig- net erwiesen:
Holzgelb 3GL eone., 125 %, I-Iellgelb extra 30 eone., Hellgelb D3CA, fer ner , die folgenden orangegelben Farbstoffe: 1letanilgelb 1'955, Calcocidgelb MXXX cone.; die nachstehenden orangen Farbstoffe:
Hell orange 2'8, Hellorange CA conc.; die .folgenden roten Farbstoffe: Azo Rubine extra. cone. 133 %, Calcoeid Milling 7B conc., Carmoisine BA extra cone. OF, Chromolan Bordeaux R, Crocein Scharlach MG0.
Wie bereits erwähnt., ist es vorteilhaft, das Lösungsmittel sorgfältig auszuwählen, weil von ihm die Arbeitsbedingungen für die Durchführung der Erfindung weitgehend ab hängen. Das Lösungsmittel soll eine gute Lösefähigkeit für die verwendeten Farbstoffe und das verwendete Harzbindemittel auf weisen.
Es ist gefunden worden, d,ass der Tetra- liydrofurfurylalkohol die gewünschten Ei( en- se#lraften aufweist und sowohl organische Farbstoffe löst als auch ein hohes Eindrin- gltngsvermögen in Holz aufweist und über dies die handelsüblichen Harze mit weitge hender Lösekraft aufnehmen kann, Zusätz- liehe Lösungsmittel., welche den Tetrahydro- furfurylalkohol als Lösungsmittel für Fär- stoffe unterstützen, sind solche Lösungsmittel,
welche Hydroxy 1 im Molekül enthalten, bei spielsweise die Ätheralkohole, wie Diäthylen- glykolmonoä.thyläther und Äthylenglykolmono- äthyläther.
Weniger wirksame Lösungsmittel für die Farbstoffe, welche die Hydroxylgruppe ent halten und mit den Harzlösungsmitteln v ei:#- träglich sind, daher gleichfalls angewendet werden können, sind die Aminoalkylalkohole, beispielsweise hlethylaminopropanol, hydro- xylalizyklische Verbindungen, wie Cyclo- hexanol und heteroeyclische Ringalkohole, wie Furfurylalkohol.
Um die Troeknungsgeschwindigkeit der Lösungsmittel zu erhöhen, können den Farb stoff- und I3arzlösungsmitteln niedrig sie dende Verbindungen beigemischt werden, -welche mit ihnen verträglich sind und sie ver dünnen.
Verbindungen solcher Art sind die alip#hatischen Alkohole, wie Methyl- und Äthylalkohol und dergleichen, die Ester der aliphatisehen Alkohole, wie Äthylacetat, Äthylpropionat, Amylacetat und dergleichen und Ketone, wie Aceton und Cyclohexanon.
Es ist gefunden worden, dass man den Präparaten gemäss der Erfindung Stoffe zu fügen kann, welche die Feuchtigkeitsauf nahme verhindern und gleichzeitig nützliche Lösungsmittel für Harz darstellen sowie mit dem 'Tetrahydrofurfurylalkohol allein oder in Mischung mit andern hydroxylhaltigen Verbindungen verträglich sind. Solche 'Stoffe sind beispielsweiseKohlenwasserstoffdestillate, insbesondere Toluol, Xylole, Äthylbenzol und Solventnaphtha.
Gewisse Ester, wie Butyl- und Amylace- tat, Butylpropionat, sind gleichfalls verwend bar. Diese Ester vertragen sieh mit den niedrig siedenden Alkoholen, wie Methyl-, Propyl- und Butylalkohol, die oft solchen Mischungen als Verdünnungsmittel zugesetzt werden und dabei die Eindringung in das Holz sowie die Verdampfung der flüssigen Be standteile des Präparates befördern, Sofern es gewünscht ist, können auch Weichmacher der Mischung zugesetzt werden.
Trikres@Iphosphat ist eine der vielen derarti gen Verbindungen, die für den vorliegenden Zweck brauchbar sind. In den nachfolgenden Beispielen sind einige beispielsweise Ausfüh rungsformen des erfindungsgemässen Mittels wiedergegeben.
<I>Beispiel 1</I> Eine Lösung von Phenolformaldehydharz kann durch Mischung folgender Bestandteile hergestellt werden:
EMI0004.0006
50 <SEP> Clewichtsteile <SEP> Phenolformaldehydharz,
<tb> 25 <SEP> Kylol,
<tb> 25 <SEP> Toluol,
<tb> 50 <SEP> Tetrahydrofurfurylalkohol. In einem gesonderten Ansatz wird fol gende Farbstofflösung hergestellt:
EMI0004.0008
0,5 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Buffa.loschwa.rz,
<tb> 2,8 <SEP> Crocein3charlach <SEP> MCO,
<tb> 1,7 <SEP> Metanilgelb,
<tb> 50,0 <SEP> Tetrahydrofurfurylalkohol. Die Farbstofflösung wird dann mit der Harzlösung vermischt.
Darauf werden nach stehende Stoffe zugefügt:
EMI0004.0010
3190 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Calciumcarbonat,
<tb> 8 <SEP> Holzmehl,
<tb> -I <SEP> organisches <SEP> Salz <SEP> einer
<tb> Sulfonsäure <SEP> vom <SEP> Alkvl aryltyp,
<tb> 1 <SEP> Gewichtsteil <SEP> aktivierte <SEP> Holzkohle. Die Mischung kann dann in einer Kugel mühle 8 'Stunden lang behandelt werden oder man kann sie durch eine 5=Stabmühle einmal schicken.
Daraufhin wird eine Verdünnungsmischung zugegeben, welche aus folgenden Stoffen be steht:
EMI0004.0012
7.5 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Methanol,
<tb> 2':5<B>0</B> <SEP> Toluol <SEP> oder <SEP> rohe <SEP> leichte
<tb> Solv <SEP> entnaphtha.,
<tb> -10 <SEP> Äthylenglykolmono methJäther, Dieses Präparat gibt eine vorzügliche maha- goniartige Ausrüstung.
<I>Beispiel</I> 1I Ein anderes Beispiel für einen Überzug des Mahagonityps gibt die folgende Zusam mensetzung
EMI0004.0017
4,0 <SEP> Gewichtsteile <SEP> rotes <SEP> Akaroidharz,
<tb> 8,0 <SEP> <B>11</B> <SEP> Tetrahydrofurfurylalkohol,
<tb> 4,0 <SEP> <B>13</B> <SEP> der <SEP> nachfolgend <SEP> angege benen <SEP> Farbstofflösumg,
<tb> 30,0 <SEP> <B><I>32</I></B> <SEP> harzübe=rzogenes <SEP> Calcium earbonat,
<tb> 3,0 <SEP> <B><I>35</I></B> <SEP> Holzmehl,
<tb> 1,0 <SEP> gebrannte <SEP> Umbra,
<tb> 15;0 <SEP> Toluol,
<tb> 5,0 <SEP> Methanol.
Die Farbstofflösung ist folgendermassen zu sammengesetzt
EMI0004.0019
0,5 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Buffalosehwarz,
<tb> 2;8 <SEP> <B>11</B> <SEP> Brillant-Crocein <SEP> 3BA,
<tb> 1,7 <SEP> <B><I>33</I></B> <SEP> Metanilgelb,
<tb> 5'0,0 <SEP> Tetrahydrofurfurvlalkohol.. Zti einer Hälfte der oben angegebenen Zu sammensetzung fügt man. 1 Teil aktivierter Holzkohle. Zur andern Hälfte wird 1 Ge wichtsteil Russ zugesetzt, Die beiden Teile werden, dann, jeder für sich, 6 Stunden lang in einer Kugelmühle vermahlen.
Ein Vergleich zwischen diesen beiden Prä paraten zur Ausrüstung eines Holzes nach Mahagoniart zeigt nach dem Abreiben der Oberfläche, dass das Präparat, welches akti vierte Holzkohle enthält, sieh vollständig klar und rein abreiben lässt, wobei die Holzkohle ausschliesslich in den Holzporen zurückbleibt.
Anderseits ergibt die Prüfung der Holzober fläche, die mit dem Präparat behandelt wor den ist, welches Russ enthält., klare Anzeichen dafür, dass der Russ über die ganze Ober fläche des abgeriebenen Holzes verteilt ist und die Oberfläche des Holzes einen schmut- zigbraunen Überzug aufweist.,
EMI0005.0001
4,0 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Manilagummi,
<tb> <B>8,0</B> <SEP> Diäthylenglykolmonoäthyl äther,
<tb> 4,0 <SEP> der <SEP> Farbstofflösung <SEP> nach
<tb> Beispiel <SEP> II,
<tb> 30,0 <SEP> harzüberzogenes <SEP> Calcium carbonat,
<tb> 4,0 <SEP> Holzmehl,
<tb> ?,0 <SEP> gebrannte <SEP> Umbra,
<tb> 40 <SEP> aktivierte <SEP> Holzkohle,
<tb> l:3;
0 <SEP> Methanol,
<tb> 3:3,0 <SEP> Toluol. Diese Mischung stellt eine hochviskose Flüssigkeit dar, die, wie in Beispiel II ange geben, vermahlen wird. Um dieser Flüssigkeit die zum Aufspritzen geeignete Konsistenz zu geben, fügt, man als Verdünnungsmittel
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5,0 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Methanol,
<tb> l2,0 <SEP> " <SEP> Toluol
<tb> hinzu. Die Farbe der Präparate gemäss den Bei spielen kann nach Belieben geändert werden, indem man die verwendeten Farbstoffe wechselt.
Die Präparate gemäss der Erfindung wer den vorzugsweise aufgespritzt. Sie können aber auch durch Bürsten oder durch Eintau chen oder auf irgendeine andere bei der Holz bearbeitung übliche Weise aufgebracht wer den. In allen Fällen ist ein Abreiben nach einer teilweisen ersten Vortrocknung von un gefähr 5 bis 1.5 Minuten Dauer zweckmässig, um. jeden Überschuss des Präparates von der Holzoberfläche zu entfernen.
Die überzogenen Artikel werden dann an der Luft oder in Trockenvorrichtungen so lange getrocknet, bis sie vollständig von der Flüssigkeit befreit sind. Die Trocknung wird vorteilhaft bei einer Temperatur zwischen 38 und 93 C, vorzugsweise bei & 0 ' C, durchge führt, so dass auch die Feuchtigkeit, welche im Holz noch vorhanden ist, durch den über- zug hindurch ausgetrieben wird,