CS202649B1 - Způsob modifikace dřeva nebo lignooelulózových materiálů - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu modifikace dřeva nebo lignoceluLÓzových materiálů anorganickými a/nebo organickými sloučeninami, přírodními polymerními látkami, syntetickými kondenzáty nebo předkondenzáty jako rezoly a lepidly, syntetickými polymery ve formě disperzí, kaučuky, předpolymery nebo polymery, barvivý, jako aktivními složkami pro impregnaci v prvém stupni a polymerizovatelnými a/nebo polykondenzovatelnými sloučeninami.

Dosud se dřevo nebo lignocelulózové materiály modifikovaly a kombinace dřeva s polymery se připravovaly hlavně na bázi metylmetakrylátu nebo nenasycených polyesterových pryskyřic a podobných polymerizovatelných sloučenin. Tyto monomery jsou poměrně drahé a po zpolymerováni neprostupuj í dobře dřevní hmotou nebo buněčnými stěnami dřeva. Z těohto důvodů takto připravené kombinace dřeva s polymery mají sice sníženou nasákavost a zvýšenou rozměrovou stabilitu, nebo přítomné polymery zpomalují pronikání vody do dřeva, ale v řadě případů tento účinek není postačující. Jsou rovněž známy postupy, při kterých se používají pro přípravu kombinací dřeva s polymery směsi monomerů nebo monomery samotné rozpuštěné nebo dispergované v botnadleoh pro dřevo, ale takto impregnované dřevo mění ve značném rozsahu rozměry a tvar, a mimo to mechanické vlastnosti takto připravených dřevoplastiokých látek jsou horší nežli vlastnosti dřevoplastickýoh látek připravených bez rozpouštědel a botnadel pro dřevo. Impregnace se při tom provádí jednostup202 64?

202 049 novým způsobem. Je možno citovat např. práce řady autorů - studijní skupiny Mezinárodní agentury pro atomovou energii publikované ve sborníku Impregnated Pibrous Materials Report of a Study Group, Bangkok, listopad, 1967} Rubl. I.A.B.A. Vídeň 1968 (STI/POB/ /209) a bylo by možno citovat další práce, literatura v této oblasti je velmi rozsáhlá. Jsou rovněž známy postupy, kdy se zlepšují vlastnosti dřeva pomooí fenolformaldehydových pryskyřic nebo pomooí močovinoformaldehydovýoh pryskyřic a podobných systémů, ale větší, předměty je možno pomocí těchto postupů upravovat pouze obtížně, nebol často dochází k praskání, ke značnému tmavnuti upravovaného dřeva a k jiným problémům. Proto se takovéto modifikování vlastností dřeva používá ve většině případů pouze pro tenké materiály nebo pouze pro lepení, ale ve velkém měřítku se takovéto úpravy dřeva za účelem přípravy kombinací dřeva s polymery provádí pouze v omezeném rozsahu. Problémy rovněž nastávají při přípravě vybarvených typů modifikovaného dřeva. Pokud jsou barviva rozpuštěna pouze v impregnační směsi, např. ve vinylovém monomeru nebo v nenasycené polyesterové pryskyřici ve směsi s vinylovým monomerem, ve většině případů inhibují polymeraci impregnační směsi, takže výsledné modifikované dřevo nemá požadované vlastnosti, např. tvrdost, a mimoto barviva nepronikají dostatečně do dřevní hmoty a není možno běžnými barvivý připravit dostatečně vybarvené typy modifikovaného dřeva např. dřevoplastickýoh látek.

Výše uvedené nedostatky jsou omezeny nalezeným způsobem modifikaoe dřeva nebo lignooelulózovýoh materiálů anorganickými a/nebo organickými sloučeninami, přírodními polymerními látkami, synteťiokými kondenzáty nebo předkondenzáty, jako rezoly a lepidly, syntetickými polymery ve formě disperzí, kaučuky, předpolymery nebo polymery, barvivý, jako aktivními složkami pro impregnaoi v prvém stupni a polymerizovatelnýml a/nebo polykondenzovatelnými sloučeninami, j*hož podstatou je to, že se dřevo nebo lignooelulózové materiály impregnují v prvém stupni impregnační směsi s obsahem aktivních látek v rozmezí od 0,001 hmot. % do 70 hmot. %, a to jejich roztoky nebo disperzemi při teplotách v rozmezí 0 °C až 150 °0 a při tlacích v rozmezí 10² Pa až 10? Pa, při čemž aktivní složky jsou rozpuštěné nebo dispergované v hydrofilních rozpouštědlech nebo botnadleoh pro dřevo nebo v jiných kapalinách, které dobře smáčejí dřevo, načež se poprvé Impregnaoi částečně nebo úplně odstraní při teplotě v rozmezí -30 °C až 180 °C přítomná rozpouštědla nebo botnadla a takto upravené dřevo nebo lignooelulózové materiály se Impregnují ve druhém stupni impregnační směsi na bázi polymerizovatelnýoh a/nebo polykondenzovatelnýoh sloučenin při teplotách v rozmezí O °C až 150 ®C a při tlaoíoh v rozmezí 10 až 10* Pa, načež se částečně nebo úplně zpolymerují nebo zpolykondenzují přítomné polymerizovatelné nebo polykondenzovatelné sloučeniny. Po impregnaci v druhém stupni je možno, pokud jsou přítomné, odstranit z takto upravovaného dřeva nebo lignocelulózových materiálů rozpouštědla nebo botnadla při teplotáoh od -30 °C do 180 °C.

Aktivními složkami v impregnační směsi pro impregnaoi v prvním stupni jsou rozpuštěné nebo dispergované anorganické sloučeniny, jako anorganické soli, jako fosforečnany, manganistan draselný, křemičitany, např. vodní sklo, nebo kysličníky, nebo hydroxidy, nebo kyseliny, jako např. kyselina boritá, a podobné anorganické sloučeniny,

202 049 které jsou za normální teploty v pevném stavu, dále jsou to organické sloučeniny jako cukr a jiné sacharidy, dietylolmočovina, klih, želatina, kasein, nebo jiné přírodní polymery, fenolové, krezolové, rezoroinové nebo jiné rezoly, předkondenzáty nebo pryskyřice, dále to jsou aminopryskyřičná jako močovinoformaldehydová, melaminová, močovinomelaminová nebo alkydomelaminová a jiná lepidla nebo kondenzáty nebo předkondenzáty, které mohou být za přítomnosti známýoh vytvrzovacích katalyzátorů, dále to jsou syntetické polymery, jejioh roztoky nebo disperze polyvinylacetátu, polyvinylchloridu, chloro váného polyvinylchloridu, polystyrenu nebo jiných polymerů, dále to jsou roztoky nebo disperze kaučuků nebo polychloropren, polybutadienakrylonitril, polyizokyanáty apod. a dále hydrofilní monomery jako akrylamid nebo jeho deriváty jako 2,hydroxypropylmetakrylamid, dále glykolmonometakrylát, etylenglykoldimétakrylát a jiné, nebo jejich předpolymery, nebo polymery a dále barviva, a to jak organická, tak anorganická. Pro impregnaci v prvém stupni je možno použít barviva rozpustná v hydrofilníoh rozpouštědlech nebo v botnadleeh pro dřevo nebo v jiných kapalinách, které dobře smáčejí dřevo, jako ve vodě, v alkoholech, v ketonech, v chlorovaných rozpouštědlech, v uhlovodících, jako v lakařském benzínu a v podobných. Mohou být např, použita azobarviva nebo antrachinonové typy barviv, např, kyselá barviva, jako Egacidové typy barviv, barviva na bázi 1,2 kovokomplexů nebo 1,1 kovokomplexů, např. barviva na bázi 1,2 chromkomplexů nebo kobaltkomplexů jako např. Ostalanové typy barviv apod., ftalocyaninové typy barviv nebo různá mořidla na dřevo jako např.. Qoloxylová mořidla na bázi.huminátu Sodného, např. Coloxyl 5 nebo Coloxyl 11 nebo různé typy anilinových barviv nebo jejioh směsi a podobné, rozpustné ve výše uvedených rozpouštědlech nebo pouze dispergovatelné v těchto rozpouštědlech.

Vytvrzovaoí katalyzátory pro vytvrzování polykondenzovatelnýoh sloučenin např. kyselé vytvrzovaoí katalyzátory, jako např. kyselina chlorovodíková, mohou rovněž vzniknout v impregnační směsi např. z chlorovaných rozpouštědel nebo z jiných halogenorganiekýoh sloučenin v průběhu vytvrzování např, pomocí ionizujícího záření.

Obeoně jako rozpouštědla pro aktivní složky nebo jako botnadla pro dřevo pro impregnaci v prvním stupni je možno použít vodu, etylalkohol a jiné alkoholy, aceton a jiné ketony, chlorovaná rozpouštědla, uhlovodíky jako lakařský benzín a jiná rozpouštědla nebo botnadla pro dřevo, nebo směsi rozpouštědel a botnadel, které dobře pronikají do dřeva.

Pro impregnaci v prvém stupni je možno použít různé způsoby impregnace a sycení dřeva nebo lignooelulzovýoh materiálů impregnačními směsmi. Jednak je možno použít pouhé máčení nebo je možno použít sycení dřeva pomocí tlakově vakuové impregnace nebo je možno tenké materiály impregnovat pouhým postřikem impregnační směsí nebo je možno pro impregnaci použít různé známé způsoby úsporné impregnace jako Ruppigův nebo Lowriho nebo jiné způsoby impregnace. Impregnaci v prvém stupni je možno provádět při teplotách v rozmezí od 0 °C do 150 °C, při čemž použití zvýšených teplot je výhodné

202 049 při použití některých impregnačních směsí, např. při použiti roztoků barviv. Takto pomocí zvýšené teploty je možno zajistit zlepšené pronikání harviv naho jiných aditivních složek do dřevní hmoty a je možno připravit vybarvené dřevo nebo vybarvené dřevoplastické látky nebo podobné kompozice se sytějšími barevnými odstíny.

Takto po prvé impregnaci nasycené dřevo nebo lignooelulózové materiály se zbaví buá z části, nebo úplně rozpouštědel nebo botnadel pro dřevo sušením buá venku na vzduchu, to znamená při teplotách od -30 °C do 40 °C, nebo sušením v sušárnách nebo V podobných zařízeních při teplotách do 150 °C. Přitom je možno buá zčásti nebo úplně zpolynerovat nebo zpolykondenzovat přítomné polymerizovatelné nebo polykondenzovatelné sloučeniny, a to buá působením teploty nebo působením chemických iniciátorů a urychlovačů polymerace, nebo pomocí katalyzátorů polykondenzace, nebo je aožno polymerizovatelné sloučeniny zpolymerovat působením ionizujícího záření· Polymerace nebo polykondenzace může probíhat buá současně s odstraňováním přítomných rozpouštědel něho botnadel pro dřevo nebo dodatečně·

Během prvé impregnace je možno takto do dřevní hmoty nebo do lignocelulózového materiálu vpravit laoinější monomery nebo přodpolymery nebo jiné sloučeniny nebo dokonce anorganické sloučeniny, které ve značná míře vyplní jednak póry v dřevní hmotě, jednak buněčné stěny dřeva nebo lignooelulóžového materiálu a stabilizují-částečně dřevo nebo lignoeelulózový materiál a jejioh přítomnost způsobuje, še při druhé impregnaci je značně snížena spotřebu impregnačníhočipidla, nebo toto proniká pouze do povrohovýoh vrstev a .neproniká do hloubky impregnovaných předmětů.

Po tomto prvém stupni, po prvé impregnaci, je možno provést úpravu tvaru takto impregnovaných dřevěných předmětů např· řezáním, frézováním a jinými postupy používanými v dřevoprůmyslu. Během impregnace dřeva nebo lignocelulózovýeh materiálů rozpouštědly nebo botnadly pro dřevo za přítomnosti aktivních složek a během odpařování rozpouštědel a botnadel a během polymerace nebo polykondenzace hydrofllních složek často doohází ke změně tvaru nebo ke změně rozměrů takto upravovaných dřevěných předmětů· Po tomto prvém stupni je proto možno dát takto částečně stabilizovaným předmětům ze dřeva již přesnější tvar.

Ye druhém stupni se dřevo impregnuje sloučeninami schopnými polymerace nebo polykondenzaoe nebo makromolekulárními látkami nebo jejich roztoky nebo disperzemi. Je možno používat metylmetakrylát nebo jiné akryláty a metakryláty, styren, vinylaoetát, akrylonitril, vinylidenohlorid, chloropren, dlvinylbenzen, 1,2,2,2-tetraohloretylmetakrylát nebo jiné vinylové nebo alylové nebo akrylové nebo dienové monomery a jiné známé polymerizovatelné monomery nebo jejich směsi, nebo předpolymery nebo jiné nenasyoené polymerizovatelné sloučeniny jako nenasycené polyesterové pryskyřioe, při čemž základní monomery mohou být modifikované epoxidovými, alkydovými, polyuretanovými a jinými typy pryskyřio, nebo je možno rovněž použít sloučeniny schopné polykondenzace jako fenolové nebo krezolové rezoly nebo aminopryskyřičné kondenzáty nebo předkondenzáty jako např.

202 049 melaminoalkydové pryskyřice nebo jiné známé, které mohou být rozpuštěné nebo dispergované v různých rozpouštědlech. Tento postup ale již není tak výhodný jako při použití polymerizovatelnýoh sloučenin. Nebo je možno použít směsi monomerů a polykondenzace schopných sloučenin, nebo za přítomnosti jiných ·”ΐ přírodních nebo syntetických polymerů, které mohou být buď rozpuštěné nebo dispergované. Pro docílení dobré dispergovatelnosti různých látek nebo 1 monomerů v impregnačních směsích, a to jak při impregnaci v prvém stupni, tak při impregnaci v druhém stupni je možno přidávat různé známé typy emulgátorů a povrchově aktivních látek, které rovněž mohou zlepšit styk a vazbu polymeru s dřevní hmotou.

Impregnace ve druhém stupni se provádí máčením nebo pomocí vakuové nebo vakuoyě-tlakové impregnace impregnační směsí na bázi polymerizovatelnýoh a/nebo polykondenzovatsiných sloučenin při teplotách v rozmezí 0 °C až 150 °C a při tlacích v rozmezí 1(7 Pa až 1(7 Pa. Přo impregnaci je možno rovněž použít různé známé způsoby úsporné impregnace jako Riippigův nebo Lowriho nebo jiné způsoby impregnace.

Takto vpravená impregnační směs ve druhém stupni se zpolymeruje nebo zpolykondenzu-. je bučí působením zvýšené teploty v rozmezí 30 °C až 180 °0 nebo působením chemických iniciátorů a urychlovačů polymerace a polykondenzace nebo se zpolymeruje působením ionizujícího záření, nebo kombinovaným účinkem výše jmenovaných činitelů. Během této operace je možno zpolymerovat nebo dopolymerovat nebo dopolykondenzovat i polymerizovatelné nebo polykondenzQYatelné.slP.Ufieniny,.které, byly vpraveny do dřeva nebo do lignocelulózovýoh materiálů během prvé impregnace. Polymerací pomocí ionizujícího záření je možno provádět buď za normální nebo s výhodou za zvýšené teploty v rozmezí od 0 °G do 180 °C. Jako zdroje ionizujícího záření mohou být používány známé zdroje záření gama nebo beta jako Co, ^'Cs a jiné, nebo urychlovače elektronů jako lineární urychlovače, transformátory s izolovaným jádrem, van de Graaffovy urychlovače a jiné, může být rovněž používáno Roentgenovo záření a jiné typy ionizujícího záření.

V impregnační směsi pro impregnaci ve druhém stupni mohou být rovněž přítomna rozpouštědla nebo botnadla pro dřevo a tato, pokud jsou přítomna ve větším množství je možno odstranit po impregnaci ve druhém stupni, a to buď sušením venku na vzduchu při teplotách od -30 °C do 40 °C nebo sušením v sušárnách nebo podobných zařízeních při teplotách do 180 °C. Tato rozpouštědla nebo botnadla pro dřevo je možno odstraňovat buď přímo po impregnaci ve druhém stupni, nebo v průběhu polymerace a/nebo polykondenzace po impregnaci ve druhém stupni, nebo po zpolymerování a/nebo zpolykondenzování přítomných polymerizovatelnýoh nebo polykondenzovatelných sloučenin.

Rovněž k impregnačním směsím pro impregnaci v druhém stupni je možno přidávat různá barviva, v tomto případě rozpustná buď v monomerech, nebo v této druhé impregnační směsi, dále prostředky snižující hořlavost jako halogenové sloučeniny, fosřororganické sloučeniny, ale i anorganické sloučeniny jako fosforečnany, soli antimonu a jiné známé prostředky snižující hořlavost nebo zvyšující odolnost vůči působení hmyzu, vůči hnilo202 049 bě a jiné.

Přínosy navrhovaného způsobu přípravy dřevoplastiokých látek a obecněji úpravy dřeva nebo lignocelulózových materiálů spočívají tedy v následujícím. Dřevo nebo lignooelulózové materiály je možno impregnovat v prvém stupni lacinějšími impregnačními látkami, které mohou mít zvýšenou afinitu k lignocelulózovým materiálům - impregnačními látkami s obsahem aktivních složek - a tyto částečně vyplní póry dřeva a takto je možno ve druhém stupni omezit spotřebu dražších polymerizovatelnýoh sloučenin, jejiohž spotřeba bude nižší a které budou soustředěny převážně blízko povrohu impregnovaných a modifikovaných předmětů, takže povrchové vrstvy, které jsou v řadě případů nejdůležitější, budou nejvíce prosyceny Impregnační látkou z druhé impregnace. Takto je možno především u masivnějších předmětů ušetřit dražší impregnační směs při druhé impregnaci, kterážto část nákladů nejvíce přispívá k celkovým zvýšeným nákladům při modifikaoi dřeva nebo lignocelulózových materiálů. Příklady snížení spotřeby impregnačních směsí při impregnaci v druhém stupni jsou uvedeny v tabulce 1. Obsah impregnační směsi ve dřevě při impregnaci ve druhém stupni se pohybuje v rozmezí od 20 % do 40 hmot. %. Pro srovnání je možno uvést, že při jednostupňové impregnaci obsahuje bukové dřevo impregnované za podobných podmínek 50 až 60 hmot. % nenasycené polyesterové pryskyřloe. Tvrdost takto modifikovaného bukového dřeva, to je pomooí impregnačníoh směsí uvedenýoh v tabuloe 1 pomocí dvoustupňového impregnačního postupuje přibližně čtyřnásobná ve srovnání s tvrdostí výchozího bukového dřeva. Podobné zvýšení tvrdosti bylo zjištěno i při použití jednostupňového impregnačního postupu při použití nenasycené polyesterové pryskyřice, ale při podstatně vyšším obsahu nenasycené polyesterové pryskyřice ve dřevě (55 až 60 hmot. %)·

Tabulka 1

Obsah jednotlivýoh impregnačníoh směsí v dřevoplastiokých látkách při dvoustupňové impregnaci (výchozí dřevina - buk)

Impregnační směs	Obsah impregnační směsi I ve dřevě (hmot. %)	Obsah impregnační směsi II ve dřevě (hmot* %)
pří impregnaoi v prvém stupni	při impregnaci v druhem stupni
lihový roztok rezolu	nenasycená polyesterová pryskyřice	19,0	18,5
nasyoený roztok chloridu sodného	nenasycená polyesterová pryskyrioe	20,5	39,8
vodný roztok oukru	nenasycená polyesterová pryskyřice	16,5	38,7
vodný roztok klihu	metylmetakrylát	6,5	25,4
vodný roztok vodního skla . ......... -................... i	nenasycená polyesterová pryskyrioe	12,7	39,2

Dále při použití některých kombinací impregnačních směsí je takto možno zlepšit výslednou rozměrovou stabilitu modifikovaného dřeva nebo modifikovaných lignocelulózových materiálů, snížit rychlost pronikání vody a snížit nasákavost. Je možno říci, že rozměrové změny modifikovaného dřeva při styku s vodou velmi úzce souvisí s rozměrovými změnami dřeva během modifikace. Při impregnaci hydrofobními impregnanty téměř nedochází během modifikace k rozměrovým změnám, a proto jsou při dlouhodobém styku s vodou takto připravené modifikované materiály málo rozměrově stabilní. Naproti tomu použije-li se nalezený dvoustupňový impregnační postup a dřevo se impregnuje v prvém stupni impregnačními směsmi s výše uvedenými aktivními složkami, především s hydrofilními aktivními složkami a hydrofilními impregnanty, dochází ke značnému nabobtnání dřeva nebo lignoeelulózovýoh materiálů. Sím víoe se podaří zafixovat dřevo v tomto nabobtnaném stavu, tím menší jsou potom rozměrové změny během styku modifikovaného dřeva s vodou. Dobré výsledA ky byly takto získány např. při použití cukru, chloridu sodného, rezolu aj. jako aktivních složek při impregnaci v prvém stupni. Rozměrové změny při styku takto modifikovaného dřeva s vodou jsou u těchto systémů menší nežli při styku běžných dřevoplastickýoh látek a vodou, to znamená dřevoplastických látek, které byly připraveny pomooí jednostupňového postupu při použití nenasycených polyesterových pryskyřio nebo metylmetakrylátu nebo podobných impregnačních látek. Například při použití roztoku cukru pro impregnaci v prvém stupni zvětší bukové dřevo po vysušení své rozměry v tangenciálním směru o víoe jak 4 %. Po druhé impregnaci např. nenasycenými polyesterovými pryskyřicemi a po vytvrzení, při styku takto připravených modifikovaných vzorků dřeva s vodou zvětší tyto své rozměry v tangenciálním směru max. o 8 %. Pro srovnání je možno uvést, že vzorky bukového dřeva impregnované např. nenasycenými polyesterovými pryskyřicemi pomooí jednostupňového postupu, které obsahovaly podstatně víoe relativně drahé impregnační směsi (až 60 hmot. %) zvětšily své rozměry v tangenciálním směru při dlouhodobém styku s vodou o 12 až 14 %.

Další přínos je možno spatřovat v tom, že je možno uspořit polymer i při opracování při přípravě rozměrově stabilního modifikovaného dřeva nebo modifikovaných lignocelulózových materiálů. Dosud při přípravě rozměrově stabilních dřevoplag^^Q^ý.^ látek je nutno používat impregnační látky hydrofilního charakteru nebo impregnační směsi . s hydrofilními přísadami, které po impregnaci změní tvar upravovaného dřeva (používá se např. metylmetakrylát za přítomnosti acetonu nebo jeho emulze s vodou aj.). Potom je nutno takto připravované dřevoplastické látky opracovat, aby výrobek získal přesný tvar. Tímto opracováním dojde ke ztrátě značného množství polymeru. Navíc takto připravené výrobky z dřevóplastiokých látek nemají nejkvalitnější povroh. Pokud se použije navržený způsob dvoustupňové impregnace a v prvém stupni se dřevo impregnuje lacinějším typem impregnační látky, např. roztokem škrobu, klihu, želatiny, vodního Skla nebo jinými impregnačními směsmi s obsahem aktivních složek, dojde ke změně tvaru již v tomto stupni, při čemž takto stabilizované dřevo nebo stabilizovaný lignocelulozový materiál zůstanou částečně fixovány ve změněném tvaru a ve změněných rozměrech

202 049 i po vysušení. V tomto stavu (po vysušení) je možno polotovar opracovat na přesně žádaný tvar, aniž by došlo k jakékoliv ztrátě na drahém polymeru vlivem opracování. Při druhé impregnaci se potom již může použít buá samotný metylmetakrylát nebo nenasyoené polyesterové pryskyřice nebo jiné uvedené polymerizovatelné nebo polykondenzovatelné sloučeniny, jejiohž spotřeba bude nižší a které již nesmění tvar takto upravovaných předmětů ze dřeva, při čemž podstatná část druhého impregnantu je soustředěna v povrchových vrstvách modifikovaného materiálu. Takto připravené modifikované dřevo nebo modifikovaný lignooelulózový materiál mají zvýšenou rozměrovou stabilitu a k přípravě postačuje menší množství impregnační směsi.

Další přínos tohoto postupu a způsobu modifikace dřeva je možno spatřovat v tom, že je takto možno připravit modifikované materiály nebe dřevoplastioké látky v tmavších barevných odstínech, oož při dřívějších jednostupňových postupech bylo obtížné nebo nemožné. Při použití pouze barviv, které jsou rozpustné v polymerizovatelných sloučeninách jako ve vinylovýeh nebo v akrylových monomerech nebo v nenasycenýoh polyesterovýoh pryskyřicích apod·, se nedocílí ve většině případů dostatečně syté odstíny výsledných dřevoplastiokýoh látek a navíc vyšší koncentrace těchto barviv často značně inhibuje polymeraci nenasycených sloučenin, např. vinylovýoh monomerů. Pokud se použijí barviva rozpustná v hydrofilníoh rozpouštědleoh nebo botnadleoh pro dřevo nebo rozpustná v jiných rozpouštědlech, která dobře smáčejí dřevo a která jsou naopak nerozpustná nebo omezeně rozpustná v polymerizovatelných sloučeninách a impregnace těmito rozpuštěnými barvivý se provede v prvém stupni, a to s výhodou za zvýšené teploty, takže je možno v řadě případů proimpregnovat i dřeňové paprsky, a teprve ve druhém stupni se provede impregnace polymerizovatelnými nebo polykondenzovatelnými sloučeninami, je možno takto připravit modifikované dřevo nebo modifikované lignooelulózové materiály v mnohem sytějších barevných odstínech, aniž by bylo výrazně ovlivněno vytvrzování polymerizovatelných nebo polykondenzovatelnýoh sloučenin. Takto je možno připravit např. z tuzemských výchozích surovin - z tuzemského dřeva - modifikované dřevo, které svým vzhledem a svými vlastnostmi napodobuje drahá dovážená a nedostatková exotická dřeva např. používaná na výrobu hudebních nástrojů jako klarinetů apod·, na výrobu částí nábytku a pro jiné účely.

Takto je možno modifikovat jednak dřevo nebo polotovary nebo výrobky ze dřeva, dřevoviny, lepenky nebo paíru. a z jiných produktů ze dřeva. Toto modifikované dřevo nebo modifikované lignooelulózové materiály je možno používat na výrobu různých částí strojů a nástrojů jako na výrobu rukojetí, na výrobu podlahovin, na výrobu částí nábytku napr. obkladových lišt nábytkovýoh dílců, na výrobu okenních rámů, na výrobu částí hudebních nástrojů a pro celou řadu jiných účelů.

Příklady provedení

1) Vzorky bukového dřeva o rozměrech 2,5 x 5,5 x 37 om byly v prvém stupni im202 β' pregnovány v tlakově vakuovém impregnačním zařízení vodným roztokem kostního klihu. Roztok kostního klihu byl připraven rozpuštěním 200 g kostního klihu a 10 g emulgátoru Slovasol 2430 v 1,79 kg vody. Dřevo bylo evakuováno 30 minut na tlak 1330 Pa, do impreg načni nádoby byl nasát roztok kostního klihu a t^nto byl ponechán ve styku se dřevem 30 minut. Poté byly vzorky dřeva vyjmuty z impregnačního zařízení a vysušeny při teplotě 60 °C. Takto impregnované a vysušené bukové dřevo bylo rozřezáno na menší vzorky o rozměrech 12 x 2 i 0,8 cm. Tyto impregnované a rozřezané vzorky dřeva byly impregnovány ve druhém stupni v tlakově vakuovém impregnačním zařízení předpolymerem metylmetakrylátu o viskozitě 100 mPa.s při 25 °C. Vysušené vzorky po impregnaci v prvém stupni byly evakuovány 30 min. na tlak 1330 Pa, do impregnační nádoby byl nasát předpolymer me· tylmetakrylátu a tlak byl zvýšen a udržován po dobu 30 minut na hodnotě 6.10^ Pa. Poté byl tlak zrušen, vzorky byly vyjmuty z impregnačního zařízení a ozařovány v inertní atmosféře zářením gama Co při dávkovém příkonu 0,55 Gy/s celkovou dávkou záření 20 kGy.

2) Dvouvrstvá vlnitá lepenka byla postřikem ze střikaci pistole impregnována roztokem sekundárního fosforečnanu amonného o koncentraci 200 g v 1000 g vody.

Lepenka byla při 105 °G vysušena a ve druhém stupni impregnována rovněž postřikem ze stříkaoí pistole na 80 °C zahřátou nenasycenou polyesterovou pryskyřicí CHS Polyester 151 LS„ což je samozhášivý typ nenasycené polyesterové pryskyřice, kterou vyrábí Spolek pro chemickou a hutní výrobu v Ústí nad Labem. Po impregnaci ve druhém stupni byla do vlnité lepenky vpravená nenasycená polyesterová pryskyřice vytvrzená proudem urychlených elektronů o energii 4 MeV z lineárního urychlovače elektronů dávkou záření 80 kGy.

3) Vzorky topolového dřeva o rozměrech 12 x 2 x 0,8 om byly impregnovány v prvém stupni zředěným roztokem polyvinylaoetátového lepidla PVAC-7500 (výrobek n. p, Chemolak, Smolenice). Roztok polyvinylaoetátového lepidla byl připraven zředěním 100 g lepidla 300 g destilované vody. Impregnace byla prováděna v tlakově vakuovém impregnačním zařízení. Vzorky dřeva byly evakuovány 30 minut na tlak 1330 Pa, do impregnační nádoby byl vpraven roztok polyvinylaoetátového lepidla a tlak byl zvýšen a udržován během 30 minut při hodnotě 6,10^ Pa. Poté byl tlak zrušen, vzorky byly vyjmuty z impregnačního zařízení a sušeny při 105 °C.do konstantníváhy. Ve druhém stupni byly vzorky v tlakově impregnačním zařízení impregnovány 1,2,2,2-tetrachloretylmetakrylátem.

Vzorky byly evakuovány 30 minut na tlak 1330 Pa, ke vzorkům byl nasát monomerní

1,2,2,2-tetraohloretylmetakrylát a tlak byl zvýšen na 6,10^ Pa a udržován takto po dobu 10 minut. Přetlak byl poté zrušen, vzorky byly vyjmuty a vpravený monomer 60 do dřeva byl zpolymerován ozařováním v dusíkové atmosféře zářením gama Co při dávkovém příkonu 0,55 Gy/s dávkou záření 15 kGy.

4) Duté olšové válce o délce 30 cm, o vnějším průměru 3,5 cm a o průměru vnitřní díry 1,2 cm byly impregnovány v prvém stupni vodným roztokem kyselých azobarviv. Roztok

202 049 barviv byl připraven rozpuštěním 1 hmot. % Egaoidové violeti L a 1,0 hmot. % Egacidové černi 10B v destilované vodě. (Tyto barviva distribuuje v ČSSR Sdružení pro odbyt dehtových barviv, Pardubice). Vzorky olšového dřeva byly evakuovány 30 minut v impregnační nádobě na tlak 1330 Pa, do impregnační nádoby byl nasát roztok barviv a impregnované vzorky byly ponechány v impregnační nádobě ponořené pod hladinou vodného roztoku barviv 20 hodin. Poté byly impregnované olšové duté válce vyjmuty z impregnační nádoby a sušeny do konstantní hmotnosti při teplotě 50 °C. Ve druhém stupni byly vzorky v Impregnační nádobě impregnovány nenasycenou polyesterovou pryskyřicí ortoftalového typu (tuto pryskyřioi vyrábí pod obchodním označením CHS Polyester 115 Spolek pro chemickou a hutní výrobu v Ústí nad Labem), která byla neředěna styrenem tak, aby obsah styrenu v impregnační směsi byl 60 hmot. %♦ Mimoto směs nenasycené polyesterové pryskyřice se styrenem obsahovala 0,05 hmot. % iniciátoru polymerace 2,2'-azo-bisisobutyronitrilu. Vzorky dřeva vysušené po impregnaci v prvém stupni byly evakuovány v impregnační nádobě 30 minut na tlak 1330 Pa, ke vzorkům byla nasáta směs nenasycené polyesterové pryskyřice se styrenem a s iniciátorem polymerace a tlak byl zvýšen na 6,10 Pa a udržován po dobu 1 hodiny. Přetlak byl poté zrušen, vzorky byly vyjmuty, uzavřeny do vytvrzovaoí nádoby a vpravené polymerizovatelné sloučeniny, to jsou nenasycené polyesterové pryskyřice a styren byly zpolymerovány při teplotě 60 °C až 170 °C. Vzorky takto modifikovaného dřeva obsahovaly 1,58 hmot. % vodorozpustnýoh barviv se zvýšenou afinitou k dřevní hmotě,

Claims (2)

1. PŘEDMĚT V Y N Á L E Z U

   1) Způsob modifikace dřeva nebo lignocelulózovýoh materiálů anorganickými a/nebo organickými sloučeninami, přírodními polymerními látkami, syntetickými kondenzáty nebo předkondenzáty jako rezoly a lepidly, syntetickými polymery ve formě disperzí, kaučuky, předpolymery nebo polymery, barvivý, jako aktivními složkami pro impregnaoi v prvém stupni a polymerizovatelnými a/nebo polykondenzovatelnými sloučeninami, vyznačený tím, že se dřevo nebo lignocelulózové materiály impregnují v prvém stupni impregnační směsí s obsahem aktivních složek v rozmezí od 0,001 hmot. % do 70 hmot. %, a to jejioh roztoky nebo disperzemi při teplotách v rozmezí 0 °C až 150 °0 a při tlacích v rozmezí 10^ Pa až 10? Pa, při čemž aktivní složky jsou rozpuštěné nebo dispergované v hydrofilních rozpouštědlech nebo botnadleoh pro dřevo nebo v jiných kapalinách, které dobře smáčejí dřevo, načež se po prvé impregnaci částečně nebo úplně odstraní při teplotě v rozmezí -30 °C až 180 °C přítomná rozpouštědla nebo botnadla, a takto upravené dřevo nebo lignocelulózové materiály se impregnují ve druhém stupni vakuovou nebo vakuově tlakovou impregnací nebo pouze máčením impregnační směsí na bázi polymerizovatelnýoh a/nebo polykondenzovatelnýoh sloučenin při teplotách v rozmezí 0 °C až 150 °C a při tlaoíoh v rozmezí 10^ Pa až 10? Pa, načež se částečně nebo úplně zpolymerují nebo zpolykondenzují přítomné polymerizova11

   202 049 telné nebo polykondenzovatelné sloučeniny.
2. 2) Způsob raodifikaoe dřeva nebo lignocelulózových materiálů podle bodu 1, vyznačený tím, že se po impregnaci v druhém stupni odstraní přítomná rozpouštědla nebo botnadla při teplotáoh od -30 ®C do 180 °0.