CH646370A5

CH646370A5 - Verfahren zur gewinnung von laubholz hoher porositaet.

Info

Publication number: CH646370A5
Application number: CH337180A
Authority: CH
Inventors: Sven-Olof Enfors; Nils Molin; Eugen Montelin; Bertil Lindberg
Original assignee: Enfors Sven Olof; Nils Molin; Eugen Montelin
Priority date: 1977-10-04
Filing date: 1978-10-03
Publication date: 1984-11-30
Also published as: DK147335B; NL7815044A; SE7711089L; DK437178A; SE407758B; NO149577B; US4346175A; BE31T1; IT7828410A0; FI64531B; DK147335C; DE2857355A1; GB2041402A; CA1145696A; EP0001540A1; FR2432921B1; FR2432921A1; AT367448B; GB2041402B; NO149577C

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung der mit dem bekannten Prozess verknüpften Nachteile ein industriell anpassbares Verfahren zur schnellen mikrobiologischen Veränderung von Laubholz zu schaffen, um durch Einwirkung von Mikroorganismen ein vielseitig anwendbares Holzprodukt herzustellen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zur mikrobiologischen Veränderung von Laubholz durch Einwirkung von Mikroorganismen zu schaffen, welches nicht auf die alleinige Anwendung von Pilzen der Art Weissfäulepilze beschränkt ist, sondern bei welchem sowohl Pilze als auch Bakterien und enzymatisch aktive Präparate davon ebensogut verwendet werden können.

Zwecks Lösung dieser Aufgaben ist das erfindungsgemässe Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroorganismus ein aerober Mikroorganismus ist und dass der Oz-Gehalt und der C02-Gehalt beim mikrobiologischen Abbau höchstens 21 bzw. 5% betragen.

Mit Rücksicht auf den gewählten Mikroorganismus oder das enzymatisch aktive Präparat wird eine selektive Veränderung des Laubholzes bewirkt und das Verfahren in geeigneter Weise abgebrochen. Weitere Erfindungsgedanken ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Dem Laubholz wird der Mikroorganismus vorzugsweise durch Beimpfung mit einem Sporenpräparat oder dessen Myzel, infektierten Sägespänen oder anderem Trägermaterial zugeführt, dem der Mikroorganismus oder das enzymatisch aktive Präparat zugesetzt worden ist.

Um die Menge natürlicher Mikroorganismen zu reduzieren, die zu einer ungeregelten Veränderung des Holzes führen können, kann das Holz vor der Beimpfung beispielsweise durch Sterilisierung oder Desinfizierung behandelt werden.

Das Holz kann mit Dampf und/oder den den Zuwachs der gewählten Mikroorganismen regelnden Stoffen vorbehandelt werden. Das Holz kann auch mit enzymatisch aktiven Präparaten behandelt werden. Als enzymatisch aktive Präparate wird beispielsweise Pectinase und/oder Cellulase gewählt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Laubholz Buche, Erle oder Birke, z.B. in der Form von Furnier, gewählt.

Bevorzugte Mikroorganismen sind solche, die ein Farbpigment produzieren, das in der Holzstruktur fixiert wird, die die Auslösung der natürlichen Harze und Leimstoffe des Holzes stimulieren und saure Stoffwechsel- und Abbauprodukte erzeugen. Die letzteren Mi5

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kroorganismen bewirken verschiedene Säuregrade in verschiedenen Partien, was verschiedene Farbintensitäten in verschiedenen Partien des Holzes hervorruft.

Nach einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Abbau derart gesteuert, dass mikrobiologische veränderte Partien des Holzes mit nicht behandelten Partien, beispielsweise durch Trocknung oder Zuführung von Giften, geschichtet werden. Hierdurch erhält man ein dimensionsstabiles Produkt mit Partien verschiedener Härte.

Die folgende Tafel enthält eine Übersicht konkreter Ausführungsformen der Erfindung mit für den gewählten Mikroorganismus 5 spezifischen Bereichen betreifend Temperatur, relativen Feuchtigkeitsgehalt, 02-Gehalt und C02-Gehalt beim mikrobiologischen Abbau von Laubholz.

Beispiel Nr.

Laubholz

Mikroorganismus

Temperatur (°C)

Relativer Feuchtigkeitsgehalt (%)

02-Gehalt (%)

C02-Gehalt (%)

1

Buche, Birke, Erle

Armillaria mellea

15-40

30-90

etwa 20-21

bis etwa 5

2

Buche, Birke, Erle

Xylaria polymorfa

13-40

35-80

etwa 20-21

bis etwa 5

3

Buche,

Birke,

Erle

Bacillus polymyxa

20-35

80-100

bis etwa 21

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Das erfmdungsmässige Verfahren ergibt ein mikrobiologisch ver- 25 ändertes Holz hoher Porosität, wodurch Substanzen, die dem Holz zugeführt werden, um ihm die gewünschte Farbe und Härte zu geben, leichter in das Holz eindringen können. Das Produkt kann auch mit z.B. Kieselsäurederivat imprägniert werden, das zu einer erhöhten Feuerbeständigkeit und zu verbesserten akustischen Eigen- 30 schaffen des Holzes führt.

Im Gegensatz zu den langsamen und ungeregelten Verläufen in der Natur gestattet das erfindungsmässige Verfahren eine schnelle und geregelte mikrobiologische Veränderung von Laubholz und gegenüber der bekannten Technik eine schnellere sowie industriell anpassbare und wirtschaftliche Veränderung in grossem Massstabe.

Bei Anwendung auf Laubholz in der Form von Furnier wird er-findungsmässig ein technisch sehr interessantes Produkt erhalten, das sich für furnierte Produkte verwenden lässt. Insbesondere sei die Fertigung von Lautsprecherkästen erwähnt.

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Claims

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1. Verfahren zur Gewinnung von Laubholz hoher Porosität durch Einwirkung von Mikroorganismen, wobei der Mikroorganismus als solcher oder ein enzymatisches Präparat davon oder dessen Myzel in das Holz eingebracht oder auf die Oberfläche des Holzes aufgebracht wird und wobei die Temperatur und der Feuchtigkeitsgehalt des Holzes mit Rücksicht auf den gewählten Mikroorganismus oder das enzymatisch aktive Präparat geregelt werden und der Prozess abgebrochen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroorganismus ein aerober Mikroorganismus ist und dass der Oj-Gehalt und der C02-Gehalt beim mikrobiologischen Abbau höchstens 21 bzw. 5% betragen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroorganismus unter den Pilzen Armillaria mellea und Xylaria polymorfa und der Bakterie Bacillus polymyxa gewählt wird.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als enzymatisch aktives Präparat Pectinase und/oder Cellulase gewählt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Holz mit Dampf und/oder Zuwachsstoffen für den Mikroorganismus vorbehandelt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Holz mit einem Sporenpräparat oder dessen Myzel, infektierten Sägespänen oder anderem Trägermaterial, dem der Mikroorganismus hinzugesetzt ist, beimpft wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prozess durch Behandlung mit Dampf oder Warmwasser, von Trocknung gefolgt, oder durch Trocknung allein abgebrochen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Laubholz in der Form von Furnier verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Laubholz Buche, Erle, Birke gewählt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Mikroorganismus ein Organismus gewählt wird, der ein Farbpigment erzeugt, das in der Holzstruktur fixiert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Mikroorganismus ein Organismus gewählt wird, der die Auslösung der natürlichen Harze und Leimstolfe des Holzes stimuliert.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abbau derart gesteuert wird, dass man ein Mosaik von mikrobiologisch veränderten und unbehandelten Teilen erhält.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Mikroorganismus ein Organismus gewählt wird, der saure Stoffwechsel- und Abbauprodukte bildet.

Zwecks Veredlung minderwertigen Holzes wird gemäss dem DE-Patent Nr. 946845 vorgeschlagen, Holz durch mykologische Auflok-kerung und weitere chemische Auflockerung zu behandeln.

Erfindungsgemäss wird nun ein Verfahren entwickelt zur Gewinnung von Laubholz hoher Porosität durch Einwirkung von Mikroorganismen, wobei der Mikroorganismus als solcher oder ein enzymatisches Präparat davon oder dessen Myzel in das Holz eingebracht oder auf die Oberfläche des Holzes aufgebracht wird und wobei die Temperatur und der Feuchtigkeitsgehalt des Holzes mit Rücksicht auf den gewählten Mikroorganismus oder das enzymatisch aktive Präparat geregelt werden und der Prozess abgebrochen wird.

In der Natur findet ein fortlaufender Abbau von Holz durch den Angriff von Mikroorganismen statt, wodurch ein aus industriellem Gesichtspunkt wertloses Holzprodukt gebildet wird. Studien haben indessen gezeigt, dass eine zweckmässige Regelung des natürlichen Abbaus ein Holzprodukt mit hoher Porosität und niedrigem Gewicht ergibt, welches als Rohmaterial auf verschiedenen Industriegebieten verwendbar ist. In gewissen Fällen ist das gebildete Produkt sogar besser als gewöhnliches, nicht angegriffenes Holz.

Auf Grundlage dieser Erkenntnis ist durch eine Reihe von Versuchen ein geregelter Prozess entwickelt worden, bei dem man Pilze von der Art Weissfäulepilze, z.B. Pleurotus ostreatus und Trametes versicolor, nach Beimpfung von Laubholz, insbesondere Buche, während verschieden langer Zeitspannen und bei geregelter Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt des Laubholzes auf das Holz einwirken lässt, woraus sich ein in mehreren Hinsichten vorteilhaftes Holzprodukt ergibt. Das so erhaltene Holzprodukt ist als Mykoholz bekannt geworden und hat sich durch seine Leichtbearbeitbarkeit und sein niedriges Gewicht als Ausgangsmaterial zur Herstellung von u.a. Bleistiften zweckmässig erwiesen. Infolge seiner hohen Porosität hat das Holzprodukt ausserdem das Vermögen, schnell Wasser aufzunehmen und Wasserdampf abzuleiten, so dass das Holzprodukt als Ausgangsmaterial für Holzformen in der Glasfertigungsindustrie Verwendung gefunden hat.

Ausser den oben angegebenen Anwendungsgebieten hat das geregelt pilzangegriffene Holzprodukt (Mykoholz) noch mehrere andere Anwendungen, z.B. in der Möbelfabrikation und nach Imprägnierung als Brandschutzmaterial. Das Produkt ist also vielseitig anwendbar.

Ein Nachteil des bekannten Prozesses liegt darin, dass er allzu zeitraubend ist (er nimmt viele Wochen in Anspruch) und dadurch zur industriellen Ausnutzung in grossem Massstabe ungeeignet sowie auf lediglich Pilze von der Art Weissfäulepilze beschränkt ist.