Patents
Search within
Search within the title, abstract, claims, or full patent document: You can restrict your search to a specific field using field names.
Use TI= to search in the title, AB= for the abstract, CL= for the claims, or TAC= for all three. For example, TI=(safety belt).
Search by Cooperative Patent Classifications (CPCs): These are commonly used to represent ideas in place of keywords, and can also be entered in a search term box. If you're searching forseat belts, you could also search for B60R22/00 to retrieve documents that mention safety belts or body harnesses. CPC=B60R22 will match documents with exactly this CPC, CPC=B60R22/low matches documents with this CPC or a child classification of this CPC.
Learn More
Title
Abstract
Claims
Full Document
Find patents
Keywords and boolean syntax (USPTO or EPO format): seat belt searches these two words, or their plurals and close synonyms. "seat belt" searches this exact phrase, in order. -seat -belt searches for documents not containing either word.
For searches using boolean logic, the default operator is AND with left associativity. Note: this means safety OR seat belt is searched as (safety OR seat) AND belt. Each word automatically includes plurals and close synonyms. Adjacent words that are implicitly ANDed together, such as (safety belt), are treated as a phrase when generating synonyms.
Learn More
Search by
Chemistry searches match terms (trade names, IUPAC names, etc. extracted from the entire document, and processed from .MOL files.)
Substructure (use SSS=) and similarity (use ~) searches are limited to one per search at the top-level AND condition. Exact searches can be used multiple times throughout the search query.
Searching by SMILES or InChi key requires no special syntax. To search by SMARTS, use SMARTS=.
To search for multiple molecules, select "Batch" in the "Type" menu. Enter multiple molecules separated by whitespace or by comma.
Learn More
Patent numbers
Search specific patents by importing a CSV or list of patent publication or application numbers.
Způsob ošetření a barvení dřeva obsahujícího třísloviny
CZ306249B6
Czechia
- Other languages
English - Inventor
Petr Pařil Jan Baar Aleš Dejmal František Foret Jana Křenková
Description
translated from
Způsob ošetření a barvení dřeva obsahujícího třísloviny
Oblast techniky
Vynález spadá do oblasti modifikace vlastností dřeva a konkrétně se týká změny barvy dřeva.
Dosavadní stav techniky
V současné době se pro barvení dřeva bez nutnosti použití pigmentů v průmyslové praxi používá čpavkování. Zde se využívá reakce tříslovin s čpavkovými parami a následná barevná změna ztmavnutí. Nevýhodou tohoto způsobuje, že se dá aplikovat pouze na nové výrobky a nelze takto ošetřovat již zabudované dřevo.
Reakce dřeva, zejména dřeva s vysokým obsahem tříslovin, s železnými ionty a následná barevná změna je známa. Již v historii bylo známo, že při dlouhodobějším kontaktu železného materiálu s jádrovým dřevem dubu, zvláště za působení vody, dochází k ztmavnutí daného místa. Toto je ovšem považováno za vadu, protože se jedná o lokální zabarvení. Například pro stohování dubového řeziva se proto používají plastové pásky namísto železných. Mnozí autoři popisují reakci fenolů obsažených v tříslovinách s ionty železa. Fenoly jsou podstatnou složkou pro chelataci kovových iontů. Železo v závislosti na jeho koncentraci a na pH modifikovaného materiálu mění barvu fenolů obsažených v dubovém dřevě na tmavě modrou, tmavě zelenou až čemomodrou. Reakce je urychlena přítomností kyslíku.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nedostatky čpavkování dřeva do značné míry odstraňuje impregnace nanočásticemi oxidů železa podle předkládaného vynálezu. Podstata této metody spočívá v úpravě barvy dřeva využitím reakce mezi tříslovinami dřeva a nanočásticemi oxidů železa. Impregnace dřeva může probíhat tlakově nebo nátěrem či postřikem.
Produkty ošetřené nanočásticemi oxidů železa můžou nahradit čpavkem upravené produkty. Předností je použití netoxické látky šetrné k životnímu prostředí i člověku a také její velmi levná a dostupná výroba. Jednoznačnou předností je pak možnost ošetřovat nátěrem či postřikem i starší již zabudované dřevo (např. podlahy, obklady). Výhodou je, že dřevo získá tmavší odstín při zachování přirozené textury a esteticky se přibližuje žádaným exotickým dřevinám.
Předkládané řešení spočívá ve způsobu ošetření a barvení dřeva obsahujícího třísloviny impregnací přípravkem obsahujícím nanočástice oxidů železa v množství 0,4 až 42 g/1, o průměrné velikosti částic v rozmezí 1 až 100 nm, s výhodou 1 až 50 nm, výhodněji 5 až 20 nm.
Ve výhodném provedení přípravek neobsahuje chloridy železa. Přítomnost chloridů železa je v přípravku nežádoucí, protože mohou způsobovat zvyšování navlhavosti dřeva a také více korodovat dřevo.
S výhodou přípravek neobsahuje amoniak, protože amoniak způsobuje další zabarvení.
Pro požadovanou barevnou změnu je postačující již velmi malá koncentrace (od 0,4 g/1). Vzhledem k průměrné velikosti nanočástic 1 až 100 nm, s výhodou 1 až 50 nm, výhodněji 5 až 20 nm, nej výhodněji 10 nm je dosažena dobrá penetrace do buněčné stěny dřeva, kde se nachází největší množství fenolických látek. UV-odolnost takto ošetřeného dřeva je zvýšena, což je další výhoda a přispívá to k lepší upotřebitelnosti produktu.
-1 I
Přípravek dále obsahuje kapalný nosič. Tímto nosičem může být polární či nepolární kapalný nosič, polárním nosičem může být například voda, nepolárním kapalným nosičem je například olej. Použití oleje je výhodné, protože více zvyšuje užitnou hodnotu upraveného dřeva, zvláště pro venkovní použití.
Zbarvení je výsledkem reakce nanočástic oxidů železa s tříslovinami dřeva, nejedná se tedy o nanesení pigmentu obsahujícího částice oxidů železa, kdy by zbarvení bylo dáno oxidy železa jako pigmentem. Proto je toto zbarvení přirozenější a podobné výsledku čpavkování. Obsah tříslovin ve dřevě výrazně ovlivňuje výslednou barevnou změnu a proto u jádrového dřeva (dubu či akátu) s vysokým obsahem tříslovin dochází k výraznému ztmavnutí dřeva. Barevné změny však lze pozorovat i u bělového dřeva a jiných dřevin. Dřevo, z něhož byly třísloviny vyextrahovány, není možno použitím způsobu podle vynálezu zbarvit. Příčina zbarvení tedy musí být zapříčiněna reakcí nanočástic oxidů železa s tříslovinami.
Pro zvýšení penetrace a dosažení maximální hloubky průniku se ve výhodném provedení impregnace provede jako tlaková impregnace s následným máčením. Tlaková impregnace se může provést například tak, že se dřevo vloží do uzavřené komory, v komoře se nejprve vytvoří podtlak (tj. tlak nižší než atmosférický tlak), poté se napustí impregnační přípravek a působí se tlakem vyšším, než je atmosférický tlak. Následně se může vytvořit ještě podtlak pro odstranění přebytků látky z povrchu a lumenů buněk dřeva. Nakonec se dřevo máčí v impregnačním přípravku.
Pro již zabudované dřevo, kde není proveditelná tlaková impregnace a máčení, nebo pro lehce impregnovatelné dřevo, se v jiném výhodném provedení impregnace provádí nátěrem nebo postřikem.
Po impregnaci lze pak provést, je-li to požadováno, konečnou povrchovou úpravu, například lakem, voskem, apod.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Nanočástice oxidů železa byly připraveny srážením železnatých a železitých iontů v alkalickém prostředí za laboratorní teploty. V 250 ml deionizované vody bylo rozpuštěno 54,08 g hexahydrátu chloridu železitého, 19,87 g tetrahydrátu chloridu železnatého, 37,50 g dihydrátu citrátu sodného a 130 μΐ kyseliny chlorovodíkové. Za stálého míchání (1400 ot/min) bylo do reakční směsi přidáno 50 ml roztoku hydroxidu amonného (25 % hmotn.) a mícháno 1 hodinu. Připravené nanočástice byly přečištěny opakovanou precipitací v acetonu (3x) a následně rozpuštěny v deionizované vodě. Velikost nanočástic byla meřena pomocí DLS (dynamický rozptyl světla) a dosahovala okolo 10 nm.
Příklad 2
Přípravky obsahující nanočástice připravené podle příkladu 1 v několika různých koncentracích v rozmezí 0,4 až 40 g/1 byly použity pro ošetření dřeva různých dřevin. Změna barvy dřeva je způsobena reakcí tříslovin (zejména fenolů) a železa. Obsah tříslovin ve dřevě výrazně ovlivňuje výslednou barevnou změnu a proto u jádrového dřeva (dubu či akátu) s vysokým obsahem tříslovin dochází k výraznému ztmavnutí dřeva. Barevné změny však lze pozorovat i u bělového dřeva a jiných dřevin. Vliv koncentrace roztoku nanočástic oxidů železa (0,4 až 40 g/1) na barevnou změnu jádra dubu je zanedbatelný, ovšem u dřeva bělového jsou již patrné rozdíly (viz tabulka 1). Další výhodou takto upraveného dřeva je snížená navlhavost dřeva a zvýšená UV odolnost.
Při testech světlostálosti hodnoty po 500 hodinách ozařování dosahovaly téměř výsledků čpavkovaného dubu (viz tabulka 2). Po ošetření nanoželezem dřevo vykazovalo větší ztmavnutí než po ošetření čpavkem. Roztok nanočástic oxidů železa lze připravit jak v polárních (např. voda), tak i nepolárních (např. olej) rozpouštědlech. Olej ještě více zvyšuje užitnou hodnotu upraveného dřeva, zvláště pro venkovní použití.
Jádrové dřevo dubu a akátu je velmi těžce impregnovatelné z důvodu obsahu velkého množství thyl ve vodivých cestách dřeva. Pro zvýšení penetrace a dosažení maximální hloubky průniku byl zvolen specifický způsob impregnace spočívající v tlakové impregnaci (Bethel) a následném máčení. Pro dub o vlhkosti 20 až 30 % je postup následující: Nejdříve se v komoře se dřevem utvoří podtlak 10 kPa po dobu jedné hodiny, poté se napustí impregnační látka a působí se tlakem 800 kPa po dobu dvou hodin. Na závěr se vytvoří závěrečný podtlak 25 kPa pro odstranění přebytků látky z povrchu a lumenů buněk dřeva. Nakonec se dřevo máčí po dobu jednoho týdne. Konkrétní parametry impregnace lze upravovat podle vstupních parametrů dřeva (dřevina, teplota, vlhkost a rozměry). Pro aplikaci na již zabudované dřevo (kde není talková impregnace proveditelná) postačí nátěr či postřik s konečnou povrchovou úpravou (lak, vosk, apod.).
Tabulka 1: Vliv koncentrace roztoku nanočástic oxidů železa na barevnou změnu jádrového a bělového dřeva dubu; světlost L je bezrozměrná veličina, která byla měřena mobilním spektrofotometrem (45/0 geometrie měření, standardní osvětlení d65)
| Světlost L | ||
| koncentrace nanočástic železa v přípravku | jádrové dřevo | bělové dřevo |
| neošetřené dřevo | 65,24 | 77,27 |
| 0,4 g/1 | 30,1 | 48,18 |
| 4 g/1 | 27,31 | 47,45 |
| 40 g/1 | 27,25 | 39,86 |
Tabulka 2: Světlostálost ošetřeného dřeva; světlost L je bezrozměrná veličina, která byla měřena mobilním spektrofotometrem (45/0 geometrie měření, standardní osvětlení d65)
| Světlost L | |||
| Čas suchého režimu | Bez úpravy | Čpavek | Nanoželezo |
| 0h | 62,84 | 41 | 36,21 |
| 500 h | 60,64 | 47,04 | 43,72 |
Průmyslová využitelnost
Způsob barvení dřeva podle tohoto řešení je vhodný pro dřevo umístěné v interiéru i v exteriéru, použití pro interiérové dřevo je upřednostňováno. Je použitelný pro barvení přímo ve výrobě neboje možná aplikace na již zabudovaném dřevě. Může se tedy využít na podlahy, obklady, nábytek apod.
Claims (5)
Hide Dependent
translated from
Claims (5)
Hide Dependent
translated from
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob ošetření a barvení dřeva obsahujícího třísloviny, vyznačený tím, že dřevo se impregnuje přípravkem obsahujícím nanočástice oxidů železa v množství 0,4 až 42 g/1, o průměrné velikosti částic v rozmezí 1 až 100 nm, a kapalný nosič.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že přípravek neobsahuje chloridy železa a/nebo amoniak.
- 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že kapalným nosičem je voda nebo olej.
- 4. Způsob podle kteréhokoliv z nároků laž3, vyznačený tím, že impregnace se provádí jako tlaková impregnace uvedeným přípravkem s následným máčením v uvedeném přípravku.
- 5. Způsob podle kteréhokoliv z nároků laž3, vyznačený tím, že impregnace se provádí nátěrem nebo postřikem uvedeným přípravkem.