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Phenole und aminbildende Metalle in ammoniakalischer Lösung enthaltendes
Konservierungsmittel für Holz oder ähnliche Stoffe Für die Konservierung von Holz
sind schon Kupferverbindungen sowie Pentachlorphenol verwendet worden (vgl. deutsche
Patentschriften 431210, 581948 und 837 924). Die Kupferverbindungen haben eine sehr
hohe Wirkung gegen Holzzerstörer und können außerordentlich gut im Holz fixiert
werden. Der einzige Nachteil besteht indessen darin, daß sie dem Holz keinen gegenüber
allen zerstörenden Einflüssen gleichermaßen wirksamen Schutz vermitteln. Pentachlorphenol,
dessen Verwendung jüngeren Datums ist und das eine sehr hohe und allseitige Wirkung
aufweist, scheint gemäß Agarversuchen etwa zehnmal wirksamer zu sein als das an
sich sehr wirksame Kupferradikal. Pentachlorphenol sowie seine Kupferverbindung
sind sehr beständige Verbindungen, die auch gegenüber Auslaugung aus dem mit ihnen
imprägnierten Gut sehr beständig sind. Bei der Imprägnierung werden die Kupferverbindungen
vorzugsweise in wäßriger Lösung verwendet, während das Pentachlorphenol in organischen
Lösungsmitteln gelöst zur Anwendung gelangt.
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Man hat seit langem versucht, anorganische Kupfersalze und Pentachlorphenol
zu kombinieren und diese in einer ammoniakalischen wäßrigen Lösung zu lösen. Dies
ist j edoch nur unter Verwendung von bedeutenden Mengen organischer Lösungsmittel
gelungen, wodurch die Mittel so unwirtschaftlich wurden, daß sie nicht zur praktischen
Anwendung haben gelangen können.
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Bei Untersuchung der Lösungsverhältnisse hat sich gezeigt, daß es
möglich ist, geringe Mengen Kupferpentachlorphenolat mit Ammoniak in wäßrige Lösung
zu bringen. Dabei muß jedoch unter anderem beachtet werden, daß die Herstellung
der Lösung derart geschieht, daß das Kupferpentachlorphenolat sich nicht in fester
Form ausbilden kann, da es dann praktisch unlöslich wird. Der in der Lösung vorhandene
Gehalt an Kupferpentachlorphenolat ist jedoch in der Regel für Konservierungszwecke
zu niedrig. Es hat sich auch als unmöglich erwiesen, reines Pentachlorphenol in
nennenswerter Menge in wäßrigen ammoniakalischen Kupferlösungen zu lösen.
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Dagegen wurde nun gefunden, daß es mit Hilfe technischen Pentachlorphenols,
das von Stoffen, die mit Kupfer sehr schwer lösliche Verbindungen ergeben, gereinigt
worden ist, gelingt, Lösungen herzustellen, die einige zehntel Prozent Chlorphenol,
gelöst in ammoniakalischen Kupferlösungen, enthalten. Die in Lösung gehende Menge
Chlorphenol ist vom Kupfergehalt verhältnismäßig unabhängig, der ganz wesentlich
erhöht werden kann, ohne daß der Chlorphenolgehalt gesenkt zu werden braucht. Technisches
Tetrachlorphenol kann in Mengen bis zu 20/, gelöst werden. Technisches oder reines
Trichlorphenol kann in gleicher Weise gelöst werden. Di-, mono- und nicht chloriertes
Phenol weisen eine zu niedrige Wirkung auf, um in Frage kommen zu können. Da das
reine Pentachlorphenol praktisch nicht in Lösung geht, wohl aber Mischungen anderer
Chlorphenole, mit denen etwa 2°/oige Lösungen erhalten werden können, beruht das
Inlösunggehen des technischen Pentachlorphenols wahrscheinlich darauf, daß es nicht
nur Pentachlorphenol, sondern auch niedrigere Phenole und gegebenenfalls andere
Chlorverbindungen enthält.
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Das Phenole und aminbildende Metalle, wie Kupfer und Zink, in ammoniakalischer
Lösung enthaltende erfindungsgemäße Konservierungsmittel für Holz u.ld ähnliche
Stoffe enthält daher als Phenole Tri- und/oder Tetrachlorphenol gegebenenfalls in
Mischung mit Pentachlorphenol.
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Der Metallgehalt der Mittel liegt im allgemeinen zwischen 0,1 und
1,0°/o und vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,6°/a und der Chlorphenolgehalt zwischen
0,1 und 2,0"/" vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,61/,.
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Um die Wirkung der in, Mittel vorhandenen Kupferverbindung zu steigern,
kann der Gehalt derselben auf das 10- bis 20fache der Menge der Phenolate erhöht
werden.
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Tetra- und Trichlorphenol, insbesondere das Trichlorphenol, sind als
zu flüchtig und zu wasserlöslich angesehen worden, um als Holzkonservierungsmittel
verwendet
werden zu können; dies gilt jedoch nicht für ihre Kupferverbindungen,
um- die es sich hier handelt.
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Technisches Tetrachlorphenol kann nach Entfernung in der Kupferlösung
schwerlöslicher Verunreinigungen zu 1,75 0/0, wenn der Kupfergehalt der Lösung 0,3
% beträgt, und zu 1,5 % bei 0,6 °/o Kupfergehalt und zu beinahe 0,750/0, wenn der
Kupfergehalt 2% beträgt, aufgelöst werden. Das Tetrachlorphenol ist leichter in
Lösung zu halten als Trichlorphenol und bietet daher besonders gute Verwendungsmöglichkeiten:
Die Auflösung von 2,4,5-Trichlorphenol kann in der . ammoniakalischen Lösung zu
ungefähr 0,35 0/0 und von 2,4,6-Trichlorphenol zu etwa 0,65 % erfolgen. In diesen
beiden Fällen ist die Auflösung vom Kupfergehalt auffallend wenig abhängig weshalb
dieser praktisch beliebig gewählt werden kann.
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Bei der Verwendung von Tetra- und/oder Trichlorphenolen, gegebenenfalls
zusammen mit Pentachlorphenol, kann man somit leicht höhere Chlorphepolgehalte in
Lösung erreichen. Das Mittel kann auch derart zusammengesetzt werden, daß es zum
wesentlichen Teil auf der Wirkung des Chlorphenols basiert. Der Chlorphenolgehalt
wird in diesem. Falle erhöht, während der Kupfergehalt erniedrigt wird, und zwar
etwa bis zu dem Gehalt, der der Zusammensetzung der Kupferphenolate entspricht.
Dies ist in den Fällen berechtigt, in denen die Anforderungen an die Resistenz des
Mittels gegenüber Auslaugung nicht so groß sind, wohl aber ein Schutz gegen solche
Holzzerstörer erreicht werden soll, gegen welche die Chlorphenole eine besonders
gute Wirkung haben. Mittel dieser Art sollen Chlorphenolgehalte bis zu 1 bis 2 %
haben.
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Auch andere Chlorphenole als die hier erwähnten können im Mittel enthalten
sein, beispielsweise solche mit homologen Gruppen oder solche mit mehreren Benzolkernen
oder nitrierte Phenole.
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Um die Schutzwirkung des Mittels zu ergänzen, können ihm noch andere
Stoffe, insbesondere Arsensäure und/oder arsenige Säure, zugesetzt werden, wodurch
erreicht wird, daß das im Imprägniergut abgelagerte Kupfer noch schwerer auslaugbar
wird. Der Gehalt an Arsensäure und/oder arseniger Säure wird vorzugsweise so bemessen,
daß er etwa gleich der Hälfte des Metallgehalts ist.
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An Stelle von oder zusammen mit Kupfer können ein oder mehrere andere
aminbildende Metalle wie Zink, Nickel, Cadmium, Kobalt und Silber in dem Mittel
enthalten sein. Durch solche Mischungen ist es möglich, Wirkungen verschiedener
Art zu erhalten. Die Metalle ergänzen einander, so daß überraschend hohe Wirkungen
erhalten werden, die höher sind, als der Summe der Wirkung der einzelnen Metalle
entspricht.
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Der Gehalt an Ammoniak im Mittel soll etwa das 11/z bis 2 fache des
Kupfergehalts betragen. Zur Auflösung, beispielsweise von Zink, ist gewöhnlich eine
Ammoniakmenge erforderlich, die mindestens dreimal so groß ist wie die Zinkmenge.
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Zwecks Erhöhung der Haltbarkeit der ammoniakalischen Imprägnierungslösungen
können der Lösung Kohlensäure, Essigsäure oder Sulfate zugesetzt werden. Bevorzugt
wird der Zusatz von Kohlensäure, denn diese verdunstet nach der Imprägnierung leicht,
was bei anderen Zusätzen nicht der Fall ist.
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Der Gehalt an Kohlensäure kann innerhalb verhältnismäßig weiter Grenzen
variiert werden. Günstig ist es jedoch, wenn er etwa zwei Drittel des Ammoniakgehaltes
beträgt. In den Fällen, in denen das Mittel gegenüber dem Metallgehalt verhältnismäßig
große Mengen Chlorphenol enthält, kann der Kohlensäuregehalt vermindert werden.
Ist der Chlorphenolgehalt sehr hoch, so kann auf einen Kohlensäuregehalt gegebenenfalls
auch ganz verzichtet werden. In den Fällen, in denen starke Alkalien in einer bedeutenden
Menge im Verhältnis zum Kohlensäuregehalt vorhanden sind, kann der Kohlensäuregehalt
erhöht werden.
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Als Beispiele für die erfindungsgemäßen Mittel seien die folgenden
angeführt: Die Angaben geben den Gehalt einer wäßrigen Lösung wieder.
| 1. Kupfer ........................... 0,3 0/0 |
| Technisches Pentachlorphenol ....... 0,2 0/0 |
| Ammoniak ... . .. .... . ............. 0,6 0/0 |
| Kohlensäure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,4 |
| 0 |
| 2. Kupfer ........................... 0,2 0/0 |
| Zink ............................. 0,2 0/0 |
| Technisches Pentachlorphenol ....... 0,2 0/0 |
| Ammoniak . ... . ...... .......... ... 1,0 "/, |
| Kohlensäure....................... 0,7 11/o |
| 3. Kupfer ........................... 0,3 °/o |
| Technisches Pentachlorphenol ....... 0,15 % |
| Arsenige Säure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,15
0/0 |
| Ammoniak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
... 0,700/, |
| Kohlensäure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,45114 |
| 4. Kupfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1 bis
0,3 0/0 |
| Technisches Tetrachlorphenol . . 1,8 bis 0,15 0/0 |
| 5. Kupfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1 bis
0,3 0/0 |
| Trichlorphenole . . . . . . . . . . . . . . 1,8 bis 0,150/0 |
| 6. Kupfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1 bis
0,3 |
| Trichlorphenol und technisches |
| Pentachlorphenol . . . . . . . . . . 1,8 bis 0,15 0/0 |
Bei den :Mitteln 3 bis 6 entspricht der Gehalt an Ammoniak und Kohlensäure dem jeweiligen
Kupfergehalt.
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Bei der Herstellung der Mittel verfährt man z. B. in folgender Weise:
Man löst Kupfercarbonat in einer Lösung von Ammoniak und Kohlensäure (Ammoniak und
Ammoniumcarbonat), so daß die Lösung etwa 150 g Kupfer/1 enthält. Daneben wird eine
konzentrierte wäßrige Lösung von Natriumpentachlorphenolat hergestellt, die ebenfalls
150 g Pentachlorphenol/1 Lösung enthält. Da das technische Natriumpentachlorphenolat
Verunreinigungen enthält, die Fällungen bewirken, werden diese Verunreinigungen
beseitigt, was dadurch geschehen kann, daß man der Lösung der Menge der Verunreinigungen
entsprechende Mengen Kupferverbindungen, Kalk oder Kohlensäure zusetzt und den Niederschlag
abtrennt.
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Zur Herstellung einer gebrauchsfertigen Imprägnierlösung werden die
einzelnen Lösungen, gegebenenfalls nach Verdünnung, gemischt.