DD235433A1 - METHOD FOR THE CHEMICAL FAIRING OF VENEERS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum chemischen Faerben von Furnieren insbesondere aus gerbstoffarmen Laubhoelzern. Das Ziel besteht darin, unter industriellen Bedingungen eine voellige Durchfaerbung des Furniers unter Erhaltung eines positiven Beizbildes zu erzielen. Hierzu war eine Gerbstoffanreicherung in Laubhoelzern zu erreichen, die eine gleichmaessige Aufnahme und Verteilung beizaktiver Substanz in relativ kurzen Behandlungszeiten und eine chemische Farbtonentwicklung im gesamten Furnierquerschnitt gewaehrleistet. Erfindungsgemaess werden die zu faerbenden Furniere in einem Eisensalz-Faerbebad gemeinsam mit Hilfsfurnieren mit einem mittleren Gerbstoffgehalt von 2 bis 7% behandelt. Als Hilfsfurnier kommen solche aus dem Holz der Rotbuche, der Linde und/oder der Birke in Frage. Die Erfindung wird bei der Veredlung einheimischer Furniere angewendet.The invention relates to a process for the chemical dyeing of veneers, in particular from tannery-poor deciduous trees. The aim is to achieve a complete veneering of the veneer under industrial conditions while maintaining a positive pickling pattern. For this purpose, tannin accumulation in deciduous trees was achieved, which ensures uniform uptake and distribution of the active ingredient in relatively short treatment times and chemical color development throughout the veneer cross-section. According to the invention, the veneers to be dyed are treated in an iron salt dyebath together with auxiliary veneers with a mean tannin content of 2 to 7%. As auxiliary veneer come from the wood of the red beech, the linden and / or the birch in question. The invention is applied to the refinement of domestic veneers.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Veredlung einheimischer Furniere insbesondere aus gerbstoffarmen Laubhölzern durch gleichmäßige Durchfärbung bei Erhaltung der natürlichen Holztextur.The invention relates to a method for finishing native veneers, in particular from low-tannin hardwoods, by uniform coloring while preserving the natural wood texture.
Es ist bekannt, Furnierhölzern transparente Färbungen zu verleihen. Dies geschieht einmal durch physikalische Anfärbung mittels geeigneter Farbstofflösungen, wofür auch Verfahren entwickelt wurden, die die gewünschte große Eindringtiefe des Farbstoffs in das Furnier ermöglichen. Neben Problemen der Farbgleichmäßigkeit macht sich hierbei aber vor allem störend bemerkbar, daß, bedingt durch die größere Saugfähigkeit der porösen, von Natur hellen Frühholzpartien, ein Negativbild der Holztextur erhalten wird. Der durch diesen Umstand hervorgerufene „künstliche" Eindruck setzt dem Einsatz derartiger gefärbter Furniere für die Gestaltung von Möbeloberflächen und im Innenausbau nach wie vor enge Grenzen.It is known to impart transparent colorations to veneer woods. This is done once by physical staining using suitable dye solutions, for which methods have been developed that allow the desired high penetration depth of the dye into the veneer. In addition to problems of color uniformity, however, it is primarily disturbing that a negative image of the wood texture is obtained due to the greater absorbency of the porous naturally bright earlywood parts. The "artificial" impression created by this circumstance still places narrow limits on the use of such colored veneers for the design of furniture surfaces and in interior design.
Zum anderen steht daneben die alte handwerkliche Technik des Beizens zur Verfügung, die in einer Farbtonentwicklung durch chemische Reaktion der holzeigenen beizaktiven Stoffe vorwiegend mit Schwermetallsalzen besteht. Für gerbstoffarme Hölzer wendet man in Gestalt der sogenannten Doppelbeizen einen zweistufigen Prozeß an, bei dem das Holz mit bestimmten beizaktiven Chemikalien vorbehandelt wird. Hierfür kommen Hydrochinon, Pyrogallol, Brenzcatechin, Resorcin, Gallussäure und Tannin in Frage. (Für eine Übertragung des Doppelbeizverfahrens in den industriellen Maßstab wäre der technologische Nachteil zu nennen, daß es sich dabei wegen der erforderlichen Zwischenwässerung um ein Dreibadverfahren handelt. Zum Teil wird auch zwischengetrocknet.)On the other hand, there is also the old artisanal technique of pickling available, which consists in a color development by chemical reaction of wood-based inactive substances mainly with heavy metal salts. For low-tannin woods, the so-called double stains are used in a two-stage process in which the wood is pretreated with certain inactive chemicals. Hydroquinone, pyrogallol, catechol, resorcinol, gallic acid and tannin are suitable for this purpose. (For a transfer of the Doppelbeizverfahrens on an industrial scale would be the technological disadvantage that this is because of the required intermediate watering is a three-wheeler.
Der Vorteil des Beizens ist darin zu sehen, daß auf Grund des höheren Gerbstoffgehaltes in den dichteren Holzpartien (Spätholz und Markstrahlen) das Bild der Holztextur positiv bleibt und sogar in erwünschter Weise verstärkt wird. Der Hauptmangel besteht aber darin, daß die Farbentwicklung im wesentlichen an der Oberfläche des Holzes stattfindet. Es kommt zu keiner ausreichenden Durchfärbung, so daß bei notwendigen Oberflächenbehandlungen (Abschleifen) oder auch bei kleineren Beschädigungen das ungeheizte Holz zum Vorschein kommt. Der sich an der Oberfläche abgelagernde Niederschlag wirkt als Deckfarbe, der die Maserung des Holzes überlagert und „verschmiert".The advantage of pickling is the fact that due to the higher tannin content in the denser wood parts (latewood and pith rays) the image of the wood texture remains positive and is even enhanced in a desirable manner. The main defect, however, is that the color development takes place substantially on the surface of the wood. There is no adequate staining, so that when necessary surface treatments (grinding) or even minor damage the unheated wood comes to light. The precipitate deposited on the surface acts as a covering color, which overlays and "smears" the grain of the wood.
Auf Grund dieser Nachteile findet das Beizverfahren vorrangig bei den aus dünnwandigen und weitlumigen Zellen aufgebauten und daher für die Chemikalien besser aufnahmefähigen Nadelhölzern Interesse.Due to these disadvantages, the pickling process is of primary interest in coniferous wood, which is made up of thin-walled and wide-lumen cells and therefore more receptive to chemicals.
Um überhaupt zu einer akzeptablen Durchfärbung zu kommen, sind lange Lagerzeiten des getränkten Holzes erforderlich. So wird im SU-UR 390948 vorgeschlagen, mit Brenzcatechin und Eisensulfat getränktes Holzfurnier mindestens 36 Stunden im dichten Stapel zu lagern, um ein durchgefärbtes Furnier zu erhalten.In order to even come to an acceptable coloration, long storage times of the impregnated wood are required. For example, it is proposed in SU-UR 390948 to store wood veneer impregnated with catechol and iron sulfate in the dense stack for at least 36 hours in order to obtain a through-dyed veneer.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, in gerbstoffarmen Laubhölzern unter Erhaltung eines positiven Beizbildes nach dem Prinzip der chemischen Farbtonentwicklung in für eine industrielle Färbung akzeptablen Zeiten eine völlige Durchfärbung von Furnieren zu erzielen.The aim of the invention is to achieve a complete coloration of veneers in low-tannin hardwoods while maintaining a positive pickling pattern on the principle of chemical color development in acceptable for industrial coloration times.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Bedingungen für eine Gerbstoffanreicherung in Laubhölzern zu schaffen, die eine gleichmäßige Aufnahme und Verteilung beizaktiver Substanz in relativ kurzen Behandlungszeiten und eine chemische Farbtonentwicklung im gesamten Furnierquerschnitt gewährleistet.The invention has for its object to provide conditions for a tanning enrichment in hardwoods, which ensures a uniform absorption and distribution of active ingredient in relatively short treatment times and a chemical color development throughout the veneer cross-section.
Es wurde gefunden, daß Furniere gerbstoffarmer Hölzer in einem Einbadverfahren mittels Eisen-Il-Salz in kurzer Zeit völlig durchgefärbt werden, wenn gemeinsam mit den zu färbenden Furnieren zusätzlich Furniere einer Holzart mit einem mittleren Gerbstoffgehalt von 2 bis 7% in das Färbebad eingegeben werden. Hierfür kommen Furniere aus dem Holz der Rotbuche, der Birke und/oder der Linde in Frage. Auf diesem Wege werden auch gerbstoffarme Laubhölzer gefärbt, die bisher einer derartigen Färbung nicht zugänglich waren, wie beispielsweise Esche oder Pappel.It has been found that veneers low in tannins are fully dyed in a single-bath process by means of iron-Il salt in a short time, when in addition to the veneers to be dyed veneers of a wood species with a mean tannin content of 2 to 7% are entered into the dyebath. For this veneers come from the wood of the beech, the birch and / or the lime tree in question. In this way, low-tannin hardwoods are dyed that were previously inaccessible to such coloring, such as ash or poplar.
AIs Eisensalze kommen dabei das Eisen-ll-sulfat sowie auch das Mohrsche Salz (Eisenammoniumsulfat) in Frage, die in relativ geringer Konzentration im Färbebad gelöst werden. Es werden Konzentrationen von 0,5...5g/l angewandt. Um unerwünschte Ausfällungen im Färbebad zu vermeiden, sollte das verwendete Wasser möglichst weich sein, gegebenenfalls ist deionisiertes Wasser zu verwenden. Der pH-Wert des wäßrigen Bades wird mittels Säure, vorzugsweise Schwefelsäure zwischen 2,5 und 5 eingestellt. Außer zur Stabilisierung des Bades dient der Säurezusatz auch zur Steuerung der gewünschten Farbtiefe. Bei den höheren pH-Werten wird die erzielte Färbung kräftiger und überdeckt gegebenenfalls im Holz enthaltene Brauntöne. Die Furniere derzu behandelnden Holzart werden gemeinsam mit vorzugsweise Rotbuchen-, Birken- oder Lindenfurnier in einer geeigneten Haltevorrichtung in das Bad eingestellt oder eingelegt. Dies kann z. B. durch wechselweises Einlegen geschehen. Das Masseverhältnis des jeweiligen zu behandelnden Furniers zu dem Färbehilfsfurnier beträgt dabei 1:2 bis 4:1. Die Färbung wird vorzugsweise im erwärmten Bad bei 30 bis 8O0C vorgenommen und ist nach etwa 2 Stunden mit der völligen Durchfärbung der Furniere beendet. Ebenso wie die Farbtiefe über die pH-Wert-Einstellung möglich ist, so ist sie auch über die Badetemperatur steuerbar. Dabei gilt, daß — bei konstantem pH-Wert — im höheren Temperaturbereich dunklere Färbungen erzielt werden. Im Ergebnis der Färbung werden moderne graubraune bis graugrüne Farbtöne erhalten. Es tritt keine Flockigkeit oder Wolkigkeit der Färbung auf, das positive Maserungsbild (dunkler Holzspiegel, helles Weichholz) bleibt erhalten. Überraschenderweise wurde gefunden, daß die beizaktiven Holzinhaltstoffe aus dem als Gerbstoffspender fungierenden Hilfsfurnier in kurzer Zeit sehr gleichmäßig in den gesamten Querschnitt auch der dichten Laubholzfurniere diffundieren, auf die Holzfaser aufziehen und hier mit dem von vornherein in geringer Konzentration im Bad anwesenden Eisensalz eine gleichmäßige Durchfärbung ergeben. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß dieser Vorgang im Einbadverfahren abläuft, ohne daß weitere Zwischen- oder Nachbehandlungen des Furniers erforderlich sind. Offenbar stehen die aus dem Spenderfurnier entnommenen Holzinhaltsstoffe in einer anwendungsgünstigeren Form zur Verfügung, als dies bei Behandlungen mit bestimmten künstlichen Chemikalienzusätzen der Fall ist.As iron salts, the iron (II) sulfate as well as the Mohr salt (iron ammonium sulfate) come into consideration, which are dissolved in the dyebath in relatively low concentrations. Concentrations of 0.5 ... 5g / l are used. In order to avoid unwanted precipitation in the dyebath, the water used should be as soft as possible, if necessary, use deionized water. The pH of the aqueous bath is adjusted by means of acid, preferably sulfuric acid between 2.5 and 5. In addition to stabilizing the bath, the acid addition also serves to control the desired color depth. At the higher pH values, the coloration obtained becomes stronger and covers any brown shades contained in the wood. The veneers of the wood species to be treated are set or laid in the bath together with preferably beech, birch or linden veneer in a suitable holding device. This can be z. B. done by alternately inserting. The mass ratio of the respective veneer to be treated to the Färbehilfsfurnier is 1: 2 to 4: 1. The dyeing is preferably carried out in a heated bath at 30 to 8O 0 C and is complete after about 2 hours with the complete through-coloring of the veneers. Just as the color depth is possible via the pH value setting, it can also be controlled via the bathing temperature. It is true that - at constant pH - in the higher temperature range darker colorations are achieved. As a result of the coloring modern gray-brown to gray-green shades are obtained. There is no fuzziness or cloudiness of the coloration, the positive grain pattern (dark wood mirror, bright softwood) is retained. Surprisingly, it has been found that the inactive wood constituents diffuse very quickly from the auxiliary veneer acting as tanning agent dispenser into the entire cross-section of the dense hardwood veneers, which grow on the wood fiber and give uniform coloration with the iron salt present from the outset in a low concentration in the bath , A particular advantage is that this process takes place in a one-bath process, without further intermediate or post-treatments of the veneer are required. Obviously, the wood ingredients taken from the donor veneer are available in a more convenient form than is the case with treatments with certain artificial chemical additives.
Besonders bemerkenswert ist, daß der nach der Erfindung erzielbare Vorteil bei sehr gerbstoffreichen Hölzern mit Gerbstoffgehalten über 7% (z.B. Eichenfurnier) wiederum nicht mehr eintritt. Es kommt hierbei zu einer oberflächlichen Auflagerung des gebildeten Eisen-Gerbstoff-Komplexes und die Durchfärbung des Furniers wird gestört. Die Anwendbarkeit des Verfahrens wurde daher auf den angegebenen Bereich von Hilfsfurnieren mit Gerbstoffgehalten von 2 bis 7% begrenzt. Die Bestimmung des Gerbstoffgehaltes erfolgt dabei nach der bekannten Vorschrift von SANDERMANN: W. Sandermann, Grundlagen der Chemie und chemischen Technologie des Holzes. Akademische Verlagsgesellschaft Geest & Portig KG., Leipzig 1956, S. 421-423.It is particularly noteworthy that the advantage obtainable according to the invention again no longer occurs with very tannin-rich woods with tannin contents above 7% (for example oak veneer). It comes here to a superficial Auflagerung the formed iron-tanning agent complex and the staining of the veneer is disturbed. The applicability of the process was therefore limited to the range of auxiliary veneers with tannin contents of 2 to 7%. The determination of the tannin content is carried out according to the well-known instructions of SANDERMANN: W. Sandermann, Fundamentals of Chemistry and Chemical Technology of Wood. Academic publishing house Geest & Portig KG., Leipzig 1956, P. 421-423.
Ausführungsbeispiele Beispiel 1Exemplary embodiments Example 1
Zur Färbung von Eschefurnieren wird ein Färbebad von 1,5g/l FeSO4 in Weichwasser bereitet. Der pH-Wert des Bades wird mittels Schwefelsäure auf 4,5 eingestellt. In eine Furniereinlegevorrichtung werden wechselweise je ein Eschefurnier und ein Rotbuchefurnier (nach SANDERMANN bestimmter Gerbstoffgehalt = 3,1 %) eingelegt.For staining of ash veneers, a dyebath of 1.5 g / l FeSO 4 in soft water is prepared. The pH of the bath is adjusted to 4.5 by means of sulfuric acid. A veneer veneer and a red beech veneer (according to SANDERMANN specific tannin content = 3.1%) are alternately placed in a veneer inserter.
Nach Aufheizen des Bades auf 40 °C werden die Furnierein das Färbebad abgesenkt und 2 Stunden lang ohne Umwälzung der Flüssigkeit darin belassen. Nach dieser Zeit entnimmt man die Furniere dem Bad, läßt sie abtropfen und trocknet sie im Trockner.After heating the bath to 40 ° C, the veneers are lowered into the dyebath and left there for 2 hours without circulation of the liquid therein. After this time remove the veneers from the bath, drain them and dry them in the dryer.
Das Eschefurnier hat eine graugrüne Farbe angenommen, wobei der braune Kern weitgehend überdeckt wird. Einen helleren graugrünen Farbton, unter Erhaltung des Braunkernes, erhält man unter gleichen Bedingungen, wenn der pH-Wert des Färbebades auf 3,0 eingestellt wird.The ash veneer has taken on a gray-green color, the brown core is largely covered. A lighter gray-green shade, preserving the browning, is obtained under the same conditions when the pH of the dyebath is adjusted to 3.0.
Zur Färbung von Pappelfumieren wird ein Färbebad durch Auflösen von 5g/l Mohrschem Salz in Weichwasser angesetzt. Durch Zusatz von Schwefelsäure wird ein pH-Wert von 4,5 eingestellt. Wechselweise wird je ein Pappelfurnier, ein Rotbuchefurnier und ein Lindenfurnier in eine Furniereinlegevorrichtung eingelegt. Es wird weiter wie nach Beispiel 1 verfahren, jedoch wird die Badtemperatur auf 450C eingestellt und die Flüssigkeit während des zweistündigen Färbevorganges umgepumpt. Die erhaltene Färbung des Pappelfurniers ist bräunlich-grau mit wuchsbedingten teilweise bläulichen Zonen.For dyeing poplar pelts, a dyebath is prepared by dissolving 5 g / l of Mohr's salt in soft water. By adding sulfuric acid, a pH of 4.5 is set. Alternatively, one poplar veneer, one red beech veneer and one lime veneer are placed in a veneer inserter. The procedure is as described in Example 1, but the bath temperature is adjusted to 45 0 C and the liquid pumped during the two-hour dyeing process. The resulting color of the poplar veneer is brownish-gray with growth-related partially bluish zones.
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