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Die Erfindung betrifft einen holzgefassten Stift, der geeignet ist, eine Mine mit flüchtigen Bestandteilen aufzunehmen.
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Holzgefasste Stifte werden vielfältig verwendet. Sie bestehen in der Regel aus einer Mine, die eine Bleistift-, Buntstift-, Kosmetikmine oder irgendeine andere Mine sein kann, eingelegt in eine Umhüllung, die aus Holz oder einem holzartigen Material besteht. Holz ist als Material beliebt, da es ein nachwachsender Rohstoff ist, und da es sich angenehm anfühlt. Derartige Stifte werden üblicherweise hergestellt, indem in ein Brett Nuten gefräst werden, in die die Minen gelegt werden. Danach wird ein zweites Brett aufgelegt, das entsprechend gegenüberliegende Nuten aufweist, die die Minen abdecken. Beide Brettchen werden dann miteinander verklebt und die Stifte dann aus den Brettchen geschnitten. Üblicherweise haben holzgefasste Stifte eine Spitze, die mit einem Spitzer spitzbar ist, und ein hinteres Ende, das mit einem Überzug und/oder einer Kappe geschützt sein kann.
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Minen, die in derartige Stifte eingesetzt werden, können, je nach Anwendung, aus vielfältigen Materialien hergestellt werden. Problemlos ist dabei die Verwendung von Bleistiftmassen, die aus Pigment und Bindemittel geformt werden. Da diese Minen praktisch keine flüchtigen Bestandteile enthalten, gibt es auch keine Probleme mit einem Ausdampfen von flüchtigen Anteilen.
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Auf dem Gebiet der Kosmetik werden jedoch häufig Stiftmassen verwendet, die sowohl nichtflüchtige als auch flüchtige Bestandteile enthalten. Die flüchtigen Bestandteile dienen in der Regel dazu, die Masse gut auftragbar zu machen und die Auftrags- und Halteeigenschaften zu beeinflussen. Das Problem bei solchen Stiften besteht darin, dass flüchtige Bestandteile nach und nach abgegeben werden können, sodass einerseits die Mine spröder und brüchiger wird und weniger angenehm aufzutragen ist, und andererseits die Mine durch Abgabe der flüchtigen Bestandteile schrumpft, sodass sie nicht mehr fest in der Stiftumhüllung sitzt.
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Es wurde schon versucht, dieses Problem zu überwinden, indem statt einer Holzummantelung eine Polymerummantelung verwendet wird. Viele Nutzer bevorzugen jedoch aufgrund der Haptik holzgefasste Stifte. Es ist auch möglich, den Holzstift mit einem lösungsmitteldichten Überzug zu überziehen. Auch hier leiden jedoch die Haptik und das Gefühl beim Verwenden des Stiftes.
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Es wurde auch schon versucht, die Holzporen mit synthetischen Stoffen, wie z.B. Acrylat, zu imprägnieren. Auch dadurch verliert jedoch der Holzstift seinen Nimbus eines Naturproduktes. Außerdem sind derartige Verfahren mit einem hohen technischen Aufwand verbunden.
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Es war daher Aufgabe der Erfindung, eine Holzummantelung für holzgefasste Stifte bereitzustellen, die den Naturproduktcharakter des Holzstiftes erhält, das Gefühl beim Anfassen eines Holzstiftes weiterhin zeigt, eine Dekoration, falls erwünscht, ermöglicht und die dem Holz bzw. holzartigen Material Barriereeigenschaften verschafft, ohne dass Haptik und Aussehen darunter leiden.
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Weiterhin soll ein Verfahren bereitgestellt werden, mit dem eine Holzummantelung mit Barriereeigenschaften versehen werden kann, das in einfacher Weise und ohne hohen technischen Aufwand durchzuführen ist.
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Die oben genannten Probleme werden gelöst mit einem holzgefassten Stift, wie er in den Ansprüchen definiert ist.
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Es wurde überraschenderweise gefunden, dass eine Holzummantelung, die mit einer Saccharidkomponente, wie in den Ansprüchen definiert, getränkt worden ist, Barriereeigenschaften aufweist, die verhindern, dass flüchtige Bestandteile, wie sie sich üblicherweise in Kosmetikstiften, aber auch Buntstiften und anderen Arten von Stiften befinden, auch bei längerer Lagerung nicht oder nur in geringen Anteilen entweichen können. Es können somit gut lagerfähige Holzstifte in hoher Qualität bereit gestellt werden, bei denen die guten Eigenschaften der Mine lange erhalten bleiben. Außerdem wurde gefunden, dass das erfindungsgemäß behandelte Holzmaterial, falls dies erwünscht ist, in üblicher Weise durch Lackierung, Prägung, Siebdruck, Etikettierung und andere übliche Verfahren, dekoriert werden kann.
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Die erfindungsgemäße Saccharidkomponente besteht aus einer Kombination von mindestens einem Saccharid, wie unten definiert, und mindestens einer mehrwertigen organischen Säure. Weitere Bestandteile können enthalten sein. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird davon ausgegangen, dass die erfindungsgemäße Mischung aus Sacchariden und mindestens zwei Carboxylgruppen aufweisenden Verbindungen miteinander reagiert und ketten- oder knäuelartige Moleküle erzeugt, die die Poren des Holzes füllen und über OH-Gruppen, die im Holz reichlich vorhanden sind, durch Adsorption oder Bindung gehalten werden. Diese Struktur bildet eine Barriere, die das Entweichen von flüchtigen Materialien erschwert, wenn nicht gar verhindert. Weiterhin wird davon ausgegangen, ohne an eine Theorie gebunden zu sein, dass diese Struktur flüchtige Bestandteile „festhält“, d.h. daran hindert, weiterzuwandern und über die Spitze des Stiftes zu entweichen. Da das Holzmaterial auf Saccharideinheiten aufgebaut ist, ist die Kompatibilität zwischen Saccharidkomponente und Holzmaterial groß. Es wurde gefunden, dass bei Tränkung der Ummantelung mit der erfindungsgemäßen Saccharidkomponente der Gewichtsverlust von Minen, die flüchtige Bestandteile enthalten, auf unter 3 Gew.-%, insbesondere unter 2,5 Gew.-%, im Wesentlichen unter 2 Gew.-% und sogar bis zu 1,6 Gew.-%, gemessen innerhalb von 12 Wochen mit einem Test, wie er in den Beispielen beschrieben ist, gesenkt werden kann. Bei den üblicherweise verwendeten Materialien kann der Gewichtsverlust 6 Gew.-% und mehr betragen, was eine erhebliche Beeinträchtigung der Qualität der Minenmasse bedeutet und die Stifte oft unbrauchbar macht.
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Dadurch, dass flüchtige Bestandteile von der Saccharidkomponente zurückgehalten und nicht weitertransportiert werden, gelingt auch ein Ausgleich in der Atmosphäre im Holz, der verhindert, dass weitere flüchtige Moleküle die Mine verlassen.
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Die vorteilhaften Eigenschaften werden erzielt, wenn das für die Ummantelung verwendete Material mit einer Saccharidkomponente getränkt wird. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter Holzmaterial jegliches Lignocellulosematerial verstanden, das für die Herstellung von Ummantelungen geeignet ist. Unter diesen Begriff fällt daher nicht nur natürliches Holz, sondern auch behandeltes Holz, Holzmaterial, das aus Holzspänen oder Holzbestandteilen hergestellt wurde, wie Pressspannholz, Sperrholz, Holzschliff und Ähnliches. Unter den Begriff „Holzmaterial“, wie er erfindungsgemäß verwendet wird, soll somit jedes lignocellulosische Material fallen, das von Holz abgeleitet ist. All diese Materialien sind aufgebaut auf Cellulose, d.h. einem aus Glucosemolekülen in β-1,4-glycosidischer Bindung aufgebauten Polysaccharid.
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Die zum Tränken bzw. der Imprägnierung der Ummantelung verwendete erfindungsgemäße Saccharidkomponente ist eine Lösung mit mindestens zwei Bestandteilen, nämlich mindestens einem Mono-, Di- oder Oligosaccharid und mindestens einer mehrwertigen organischen Säure. Weitere Bestandteile können hinzukommen. Mindestens ein Saccharid ist notwendig, das insbesondere für die Kompatibilität mit dem Holzmaterial sorgt. Der Begriff „Saccharid“ umfasst Mono-, Di- und Oligosaccharide, d.h. Moleküle, die aus einem, zwei oder mehr Zuckereinheiten aufgebaut sind, wobei die Zuckereinheit eine Aldose oder Ketose mit 4 bis 6, insbesondere 5 oder 6, bevorzugt 6 C-Atomen ist. Beispiele für geeignete Monosaccharide sind Glucose, Galactose, Mannose, Fructose, Arabinose, Xylose, oder Ribose. Gut geeignet als Monosaccharid oder als Baustein für Di- und Oligosaccharide sind Glucose, Galactose, Fructose oder Mischungen davon. Beispiele für Disaccharide sind Maltose, Lactose, Saccharose und Mischungen davon.
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Unter Oligosaccharid werden hier Saccharide verstanden, die aus bis zu 30, z.B. 3 bis 25 Zuckereinheiten aufgebaut sind, geeignet sind z.B. Oligosaccharide, die aus 3 bis 20 Glucoseeinheiten aufgebaut sind. Ein Beispiel für ein Oligosaccharid ist Maltodextrin, das durch enzymatischen Abbau von Stärke gewonnen werden kann. Maltodextrine gibt es mit verschiedener Kettenlänge. Geeignet sind insbesondere solche mit einem Dextroseäquivalent von 3 bis 20, z.B. 10 bis 20.
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Die Saccharidkomponente umfasst mindestens ein Mono-, Di- oder Oligosaccharid, kann aber auch eine Mischung verschiedener Monosaccharide, verschiedener Disaccharide, verschiedener Oligosaccharide oder eine Mischung von verschiedenen Saccharidarten aufweisen. Es wurde gefunden, dass eine Mischung mindestens eines Monosaccharids und mindestens eines Oligosaccharids besonders gute Ergebnisse liefert.
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Der zweite wesentliche Bestandteil der Saccharidkomponente ist eine mehrwertige organische Säure, d.h. ein Molekül, das mindestens zwei Carboxylgruppe zur Verfügung stellt und daneben noch weitere funktionelle Gruppen, insbesondere Hydroxylgruppen aufweisen kann. Geeignet sind Carbonsäuren insbesondere dann, wenn sie sich in der Imprägnierlösung lösen, d.h. in dem verwendeten Lösungsmittel, das in der Regel wässrig ist. Geeignet sind daher lineare gesättigte und ungesättigte Carbonsäuren mit mindestens zwei Carboxylgruppen und mit einer solchen Kettenlänge, dass die Säure noch löslich ist, z.B. mit einer Kettenlänge von 2 bis 6 C- Die mindestens zwei Carboxylgruppen sorgen für die Vernetzung und damit für die Strukturierung der entstehenden Ketten und dienen der Vernetzung und Verankerung der gebildeten Struktur. Es wird davon ausgegangen, dass die Vernetzung zwischen mehrwertigen Säuren und mehrwertigen Alkoholen, nämlich den Sacchariden, die besonders kompatible Imprägnierung des Holzmaterials und gleichzeitig die hohe Dichtigkeit erzeugt.
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Als mehrwertige Säure können bekannte organische Säuren eingesetzt werden, wie Zitronensäure, Weinsäure, Oxalsäure, Schleimsäure, Fumarsäure, Aldarsäuren oder Mischungen dieser Säuren. Es wurde gefunden, dass Zitronensäure besonders gut als Bestandteile der Saccharidkompenente geeignet ist. Es wird vermutet, dass dies darauf beruht, dass die Zitronensäure zusätzlich zu den drei Carboxylgruppen noch eine Hydroxylgruppe aufweist was zu einer besonders guten Verträglichkeit mit den Sacchariden und den OH-Gruppen der Cellulose beiträgt.
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Mindestens eine Säure ist enthalten, es kann auch eine Mischung verschiedener Säuren in der Saccharidkomponente vorliegen.
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Die beiden Bestandteile der Saccharidkomponente, Saccharid(e) und mehrwertige Säure, liegen als Lösung in einer Trägerflüssigkeit vor. Die Trägerflüssigkeit kann jedes Lösungsmittel sein, das Saccharide und mehrwertige Säure ausreichend lösen kann, mit Holzmaterial kompatibel ist, das Holz und die Saccharidkomponente nicht nachteilig verändert und nicht schädlich für Mensch, Tier und Umwelt ist. Wässrige Lösungen, insbesondere Wasser sind hierfür geeignet. Üblicherweise wird Wasser verwendet.
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Zusätzlich zu der mindestens einen mehrwertigen organischen Säure kann auch noch mindestens eine einwertige organische Säure enthalten sein. Es wurde gefunden, dass gute Ergebnisse auch dann erzielt werden können, wenn eine einwertige organische Säure, wie z.B. Essigsäure, Milchsäure, eine Alduronsäure, Mandelsäure oder eine Mischung davon mit einer mehrwertigen organischen Säure, z.B. Zitronensäure gemischt wird.
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In der Saccharidkomponente sind einerseits Saccharide und andererseits Säuren in Lösung enthalten. Der Anteil an Sacchariden in der Saccharidkomponente liegt in einem Bereich von 0,5 bis 50 Gew.-%,jeweils bezogen auf das Gewicht der fertigen Imprägnierlösung, wobei der Anteil an Saccharid unter anderem von der Art der jeweils verwendeten Saccharide, der Art des Holzmaterials, der Art und Menge der Säure und der Temperatur und Dauer der Imprägnierung abhängt. Geeignet ist beispielsweise ein Anteil von 1 bis 40 Gew.-%, wie 2 bis 25 Gew.-%.Gute Ergebnisse können mit einem Anteil von 2,5 bis 20 Gew.-%, z.B. 4 bis 15 Gew.-% erzielt werden.
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Der Anteil an mehrwertiger organischer Säure in der erfindungsgemäßen Saccharidkomponente kann in einem Bereich von 0,5 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der fertigen Imprägnierzusammensetzung liegen, z.B. zwischen 1,5 und 22 Gew.-%. Gute Ergebnisse wurden erhalten in einem Bereich von 4,5 bis 16,8 Gew.-%.
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Falls eine einwertige Säure verwendet wird, so liegt deren Anteil bevorzugt in einem Bereich von 1 bis 10 Gew.-%, z.B. 1,5 bis 7 Gew.-%.
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Weiterhin wurde gefunden, dass der Zusatz eines Polyols, d.h. einer linearen organischen Verbindung, die mindestens 4 Hydroxylgruppen, aber keine weiteren funktionellen Gruppen aufweist, zu der Saccharidkomponente das Ergebnis weiter verbessert. Beispiele für ein Polyol sind Pentaerythrit oder Polyvinylalkohol oder eine Mischung davon. Polyvinylalkohole sind in vielen Qualitäten verfügbar. Geeignet für die vorliegende Erfindung sind solche Polyvinylalkohole, die bei Verarbeitungstemperatur und Raumtemperatur fließfähig sind und mit den anderen Bestandteilen kompatibel sind, d.h. in Lösung bleiben und nicht ausgefällt werden. Geeignet ist z.B. teilverseiftes PVA, wie es im Handel erhältlich ist, wobei ein PVA mit einem Hydrolysegrad von etwa 75 bis 90% bevorzugt ist. Gute Ergebnisse werden erzielt mit Polyvinylalkohol mit einer Viskosität im Bereich von 3 bis 4 mPa.s, gemessen an einer 4 %-igen Lösung bei Raumtemperatur.. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird davon ausgegangen, dass das Polyol ebenso wie die mehrwertige Säure zu einer guten Vernetzung und Kompatibilität beiträgt und dadurch die Abdichtung der Poren weiter verstärkt. Falls ein Polyol verwendet wird, so liegt dessen Anteil bevorzugt in einem Bereich zwischen 0,5 und 8 Gew.-%, z.B. 3 bis 6 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der fertigen Zusammensetzung.
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Der erfindungsgemäße holzgefasste Stift kann hergestellt werden, indem Holzmaterial, das zur Herstellung des Stiftes verwendet wird, mit der Saccharidkomponente, wie oben beschrieben, über einen Zeitraum von 10 Minuten bis 24 Stunden bei einer Temperatur im Bereich von 0 bis 90°C getränkt wird. Der Druck ist unkritisch und kann zwischen 1 und 20 bar liegen, auch Unterdruck kann angewendet werden. Die Imprägnierung kann bei Umgebungsbedingungen durchgeführt werden, was besonders vorteilhaft ist. Geeignet ist beispielsweise auch eine Imprägierung, die bei 5 bis 12 bar 5 bis 12 Stunden lang durchgeführt wird.
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Es wurde gefunden, dass das Holzmaterial mindestens 10 Minuten in der Imprägnierlösung verweilen sollte, da sonst keine ausreichende Durchtränkung erreicht wird. Der jeweils optimale Zeitraum kann abhängig von der Dicke des Holzmaterials, der jeweils verwendeten Imprägnierlösung und der angewendeten Temperatur einfach ausgewählt werden. Eine Imprägnierung über mehr als 24 Stunden erzeugt keine weitere Wirkung mehr und ist daher unwirtschaftlich. In einer Ausführungsform wird das Holzmaterial, bevorzugt bei Umgebungsbedingungen, über Nacht, d.h. für etwa 8 bis 14 Stunden, in die Imprägnierlösung, d.h. die Saccharidkomponente gelegt. Ebenfalls möglich ist es das Holzmaterial, auch abhängig von der Dicke, für 30 bis 180 Minuten in eine Imprägnierlösung mit erhöhter Temperatur, z.B. bei 30 bis 90°C, insbesondere 40 bis 50°C zu legen. Es kann bei Umgebungsdruck oder bei erhöhtem Druck imprägniert werden, z.B. bei einem Druck von etwa 1 bis 20 bar, z.B. 3 bis 12 bar.
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Die Temperatur der Imprägnierung kann zwischen 0 und 90°C liegen. Dies macht das Verfahren ebenfalls sehr einfach, da auch eine Temperatur im Bereich der Raumtemperatur anwendbar ist, sodass auf ein Aufheizen verzichtet werden kann. Je höher die Temperatur ist, desto schneller erfolgt die Imprägnierung.
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Es kann sowohl das Holzmaterial, das zur Herstellung der Ummantelung vorgesehen ist, als auch die Holzummantelung, nachdem sie gebildet worden ist, in der Saccharidkomponente getränkt werden.
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Der erfindungsgemäße holzgefasste Stift kann somit in sehr einfacher Weise hergestellt werden, ohne dass umweltschädliche Bestandteile verwendet werden müssen und ohne großen Aufwand, da das Holzmaterial einfach in die Saccharidkomponente eingelegt werden kann.
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Wenn die Imprägnierung abgeschlossen ist, können die fertigen Stifte entweder bei Raumtemperatur zum Trocknen liegen gelassen werden oder aber in an sich bekannter Weise durch erhöhte Temperatur z.B. in einem Trockenschrank getrocknet werden.
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Es wurde gefunden, dass eine mit der erfindungsgemäßen Saccharidkomponente getränkte Stifthülse eine gute Barriere gegen das Ausdampfen von Lösungsmitteln wie flüchtigen Siliconen und flüchtigen Kohlenwasserstoffen bildet bzw. das Ausdampfen erheblich einschränken kann. Die Stifte bleiben trotzdem spitzbar und können in üblicher Weise verarbeitet und dekoriert werden. Außerdem behalten sie die gewünschte ansprechende Haptik und der Optik.
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Ohne an eine Theorie gebunden zu sein wird davon ausgegangen, dass bei der Imprägnierung die freien OH-Gruppen der Cellulosefasern des Holzmaterials mit den OH-Gruppen der Polysaccharide und Polyalkohole bzw. mit den Carboxylgruppen der Säuren vernetzt werden, sodass freies Volumen innerhalb der Holzporen sich nach dem Trocknen auffüllt.
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Das Verfahren zur Imprägnierung kann bei Raumtemperatur, was bevorzugt ist, oder auch bei anderen Temperaturen erfolgen. Der Druck kann entweder Umgebungsdruck oder moderat erhöhter Druck sein, z.B. ein Druck bis zu 10 bar. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Holzmaterial zuerst evakuiert, indem moderater Unterdruck angelegt wird. Danach wird die Imprägnierlösung zugegeben. Anschließend wird das Holzmaterial getrocknet. Die Trocknung kann bei Raumtemperatur oder aber, um die Trocknungszeit zu verringern, bei erhöhter Temperatur erfolgen. Die Trocknung kann in an sich üblicher Weise erfolgen. Zum Beispiel kann das Holzmaterial der Imprägnierlösung entnommen und bis zu 2 Stunden abtropfen gelassen werden. Danach wird üblicherweise bei erhöhter Temperatur, z.B. in einem Bereich von 30 bis höchstens zur Siedetemperatur des Lösungsmittels, z.B. 100°C bei Wasser, solange getrocknet werden, bis das Holzmaterial trocken ist, wobei die Trocknungsbedingungen so eingestellt werden sollten, dass weder das Holzmaterial noch die in das Holz aufgenommene Saccharidkomponente geschädigt wird. Der Fachmann kennt entsprechende Verfahrensweisen. Zum Beispiel kann die Temperatur stufenweise höchstens bis zur Temperatur des Siedepunkts des Lösungsmittels erhöht werden, z.B. kann der Trockenschrank innerhalb von 15 bis 60 Minuten auf 50 bis 70°C aufgeheizt werden, diese Temperatur dann 1 bis 5 Stunden gehalten werden und dann innerhalb von 15 bis 60 Minuten höchstens bis zur Temperatur des Siedepunkts des Lösungsmittels, z.B. bis 100°C, aufgeheizt werden. Danach kann diese Temperatur mindestens bis zur Gewichtskonstanz, wie bis 24 Stunden, z.B. über Nacht 8 bis 14 Stunden, gehalten werden. Zur Beschleunigung der Trocknung kann ein Vakuum angelegt werden. Die optimalen Trocknungsbedingungen bzgl. Zeit, Temperatur und ggf. Druck können vom Fachmann leicht durch Routineversuche bestimmt werden.
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Um die Barriereeigenschaften von Holzmaterial zu bestimmen, wurde ein Testverfahren wie folgt durchgeführt.
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Holzmaterial wurde wie oben beschrieben imprägniert. Dann wurden Holzschiffchen aus dem Holzmaterial gebildet und ein Minenmaterial in diese Schiffchen eingeschlossen. Diese Schiffchen wurden dann bei 45°C 12 Wochen lang aufbewahrt. Von Zeit zu Zeit und nach 12 Wochen wurde der Gewichtsverlust bestimmt. Anschließend wurden die Schiffchen geöffnet und das Aussehen der Mine überprüft. Bei diesen Tests zeigte sich, dass Schiffchen aus unbehandeltem Zedernholz schon nach 10 Wochen so viele flüchtige Bestandteile verloren hatten, dass die Stifte nicht mehr anwendbar waren. Die Minen waren geschrumpft. Bei Schiffchen, die mit der erfindungsgemäßen Saccharidkomponente behandelt worden waren, war der Gewichtsverlust nach 12 Wochen gering, d.h. unter 3 Gew.-%, und bis zu 1,69 Gew.-%.
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Bei diesem Test wurde die Qualität des Holzmaterials als ausreichend angesehen bezüglich der Dichtheit, wenn sich nach 12 Wochen bei 45°C der Gehalt an flüchtigen Bestandteilen um nicht mehr als 10 Gew.-% verändert hatte. Dieser Wert konnte für alle erfindungsgemäßen Saccharidkomponenten erreicht werden.
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Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen weiter erläutert.
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Beispiel 1
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Es wurde Holzmaterial in eine Imprägnierlösung eingelegt, die 16,3 Gew.-% Zitronensäure, 1,6 Gew.-% Glucose, 7,1 Gew.-% Maltodextrin und 1 Gew.-% PVA in wässriger Lösung enthielt. Anschließend wurde das Holzmaterial zu einem Schiffchen verarbeitet, in das eine Mine eingelegt wurde. Außerdem wurden zum Vergleich Schiffchen aus unbehandeltem Holzmaterial hergestellt, die mit derselben Minenmasse bestückt wurden. Die Minenmasse, die in die Zedernholzschiffchen eingebettet wurde, hatte die folgende Zusammensetzung:
Tabelle 1
| INCI - US | K | K | Wert | eHT |
| Iron Oxides 77491/77492/77499 | Z | F | 28,943 | % |
| Synthetic Wax | Z | B | 14,473 | % |
| Isododecane | Z | B | 12 | % |
| Polybutene | Z | B | 11,182 | % |
| Hydrogenated Cottonseed Oil | Z | B | 6,578 | % |
| Hydrogenated Polyisobutene | Z | B | 5,333 | % |
| Hydrogenated Polydecene | Z | B | 5,333 | % |
| Hydrogenated Poly(C6-14 Olefin) | Z | B | 5,333 | % |
| Simmondsia Chinensis (Jojoba) Seed Oil | Z | B | 3,289 | % |
| Mica 77019 | Z | F | 1,973 | % |
| Ceresin | Z | B | 1,579 | % |
| Ferric Ferrocyanide 77510 | Z | F | 1,316 | % |
| Ozokerite | Z | B | 1,315 | % |
| Microcrystalline Wax | Z | B | 1,053 | % |
| Tocopherol | Z | B | 0,25 | % |
| Ascorbyl Palmitate | Z | B | 0,05 | % |
| | | | 100,0000 | % : |
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Alle Schiffchen wurden dann verschlossen. Die so erhaltenen Schiffchen wurden bei 45°C in einem Wärmeschrank 12 Wochen lang aufbewahrt. Nach 1, 2, 3, 4, 10 und 12 Wochen wurde jeweils das Gewicht bestimmt und der Gewichtsverlust entsprechend berechnet. Alle Werte sind Durchschnittswerte, da jeweils pro Versuch mehrere Schiffchen verwendet wurden. Dazu wurden die Schiffchen aus dem Wärmeschrank entnommen und nach Abkühlen auf Raumtemperatur gewogen. In 1 ist der Gewichtsverlust für Schiffchen aus unbehandeltem Holzmaterial und in 2 ist der Gewichtsverlust für Schiffchen aus erfindungsgemäß behandeltem Holzmaterial gezeigt.
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Es ist deutlich zu erkennen, dass unbehandeltes Holz gegenüber flüchtigen Kohlenwasserstoffen nicht dicht ist. Stifte waren bereits nach einer Woche deutlich trockener und nach 10 Wochen nicht mehr anwendbar. Die Minen waren geschrumpft. Der Test wurde daher nach 10 Wochen abgebrochen.
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Demgegenüber waren die Schiffchen aus erfindungsgemäß behandeltem Holzmaterial auch nach 12 Wochen noch dicht, der Gewichtsverlust war minimal. Es wurde gefunden, dass weitere Kriterien, wie Dekoration, Spitzbarkeit, Verarbeitung, Optik usw. positiv erfüllt waren.
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Beispiel 2
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Es wurden verschiedene erfindungsgemäße Saccharidkomponenten getested. Dazu wurde jeweils Holzmaterial in eine Imprägnierlösung, wie in Tabelle 3 definiert, eingelegt. Anschließend wurde das Holzmaterial zu Schiffchen verarbeitet, in die jeweils eine Mine eingelegt wurde. Die Minenmasse, die in die Zedernholzschiffchen eingebettet wurde, hatte die folgende Zusammensetzung:
Tabelle 2
| INCI - US | K | K | Wert | Eht |
| Cyclopentasiloxane | Z | B | 36,426 | % |
| Paraffin | Z | B | 17,142 | % |
| Iron Oxides 77491/77492/77499 | Z | F | 13,943 | % |
| Diisostearyl Dimer Dilinoleate | Z | B | 7,464 | % |
| PEG-6 Beeswax | Z | B | 6,428 | % |
| Ozokerite | Z | B | 5 | % |
| Mica 77019 | Z | F | 4,385 | % |
| Hydrogenated Castor Oil | Z | B | 3,571 | % |
| Titanium Dioxide 77891 | Z | F | 2,643 | % |
| Iron Oxides 77491/77492/77499 | Z | F | 0,997 | % |
| Ceresin | Z | B | 0,714 | % |
| Bismuth Oxychloride 77163 | Z | F | 0,607 | % |
| Iron Oxides 77491/77492/77499 | Z | F | 0,38 | % |
| Tocopherol | Z | B | 0,25 | % |
| Ascorbyl Palmitate | Z | B | 0,05 | % |
| | | | 100,0000 | % |
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Die Schiffchen wurde dann verschlossen. Die so erhaltenen Schiffchen wurden bei 45°C in einem Wärmeschrank 12 Wochen lang aufbewahrt. Nach 1, 2, 3, 4, 10 und 13 Wochen wurde der Gewichtsverlust bestimmt. Dazu wurden die Schiffchen aus dem Wärmeschrank entnommen und bei nach Abkühlen auf Raumtemperatur gewogen. Nach 13 Wochen wurden die Schiffchen geöffnet und die darin enthaltenen Minen auf ihre Spitzbarkeit, Optik, Verarbeitung etc. überprüft. Es wurde gefunden, dass bei Schiffchen, deren Holz mit der erfindungsgemäßen Saccharidkomponente getränkt worden waren, praktisch keine Abweichung in Bezug auf Dekorierbarkeit, Spitzbarkeit, Verarbeitung, Optik usw. auftraten. Demgegenüber wurde bei Schiffchen aus unbehandeltem Holz gefunden, dass die Mine geschrumpft war und bereits nach einer Woche deutlicher trockener war und nach 10 Wochen nicht mehr anwendbar war.
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Bei diesem Test wurde die Qualität des Holzmaterials als ausreichend angesehen bezüglich der Dichtheit, wenn nach 12 Wochen bei 45°C der Gewichtsverlust höchstens 3 Gew.-% ausmachte. Dieser Wert konnte für alle erfindungsgemäßen Saccharidkomponenten erreicht werden, wie in Tabelle 3 gezeigt.
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Die Zusammensetzungen und die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 3 gezeigt.
Tabelle 3
| Probe | Essigsäure | Zitronensäure | Glucose | Maltodextrin | Fructose | PVA | Gewichtsverlust(%) 45°C, 12 Wochen |
| 1 | | | | | | | 6,10 (*) |
| 2 | | 16.7 | | | 27.8 | | 2.90 |
| 3 | 4.3 | 6.5 | | | 21.5 | | 2.94 |
| 4 | | 16.3 | 1.6 | 7.1 | | 1 | 1.98 |
| 5 | 4.9 | 4.9 | 14.6 | | | 2 | 1.69 |
| 6 | 2 | 4 | 28 | | | 1.6 | 1.97 |
| 7 | | 21.3 | | 12 | | | 2.46 |
| * Test nach 10 Wochen abgebrochen |
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Beispiel 3
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Es wurde Holzmaterial in eine Imprägnierlösung eingelegt, die 16,3 Gew.-% Zitronensäure, 1,6 Gew.-% Glucose, 7,1 Gew.-% Maltodextrin und 1 Gew.-% PVA in wässriger Lösung enthielt. Anschließend wurde das Holzmaterial zu Schiffchen mit unterschiedlichen Minenmassen verarbeitet, die dann, wie in Beispiel 1 beschrieben, getestet wurden. Folgende Minenmassen wurden verwendet: die Minenmasse von Beispiel 2, die Minenmasse mit der folgenden Zusammensetzung gemäß Tabelle 4 und die Minenmasse mit der folgenden Zusammensetzung gemäß Tabelle 5:
Tabelle 4
| INCI - US | K | K | Wert | Eht |
| Isododecane | Z | B | 26,515 | % |
| Iron Oxides 77491/77492/77499 | Z | F | 23,014 | % |
| Cyclopentasiloxane | Z | B | 10,202 | % |
| PEG/PPG-19/19 Dimethicone | Z | B | 9,806 | % |
| Synthetic Wax | Z | B | 8,555 | % |
| Hydrogenated Polydicyclopentadiene | Z | B | 6,644 | % |
| Mica 77019 | Z | F | 4,603 | % |
| C20-40 Alcohols | Z | B | 3,683 | % |
| Nylon-12 | Z | B | 2,051 | % |
| Perfluorononyl Dimethicone | Z | B | 1,741 | % |
| Trimethylsiloxysilicate | Z | B | 1 | % |
| Polyglyceryl-4 Diisostearate/Polyhydroxystearate/ Sebacate | Z | B | 0,951 | % |
| Polyethylene | Z | B | 0,921 | % |
| Pentaerythrityl Tetra-di-t-butyl Hydroxyhydrocinnamate | Z | B | 0,3 | % |
| Macadamia Integrifolia Seed Oil | Z | B | 0,01 | % |
| Tocopherol | Z | B | 0,004 | % |
| | | | 100,0000 | % |
Tabelle 5
| INCI - US | Wert | Einheit |
| Dimethicone 1,5 cSt | 25,112 | % |
| Synthetic Wax | 16,324 | % |
| Octyldodecanol | 12,557 | % |
| Polybutene | 12,557 | % |
| Cetearyl Behenate | 8,79 | % |
| Synthetic Fluorphlogopite | 6,278 | % |
| Disteardimonium Hectorite | 5,023 | % |
| Sorbitan Olivate | 5,023 | % |
| Iron Oxides 77491/77492/77499 | 2,511 | % |
| Propylene Carbonate | 1,507 | % |
| Titanium Dioxide 77891 | 1,381 | % |
| Synthetic Beeswax | 1,256 | % |
| Iron Oxides 77491/77492/77499 | 0,753 | % |
| Iron Oxides 77491/77492/77499 | 0,628 | % |
| Pentaerythrityl Tetra-di-t-butyl Hydroxyhydrocinnamate | 0,3 | % |
| | 100,0000 | % |
-
Nach
13 Wochen wurden die Schiffchen geöffnet und die darin enthaltenen Minen auf ihre Spitzbarkeit, Optik, Verarbeitung etc. überprüft. Es wurde gefunden, dass bei Schiffchen, deren Holz mit der erfindungsgemäßen Saccharidkomponente getränkt worden waren, praktisch keine Abweichung in Bezug auf Dekorierbarkeit, Spitzbarkeit, Verarbeitung, Optik usw. auftraten. Der Gewichtsverlust wurde bestimmt wie oben beschrieben und die folgenden Werte wurden gefunden:
Tabelle 6
| Minenrezeptur | Flüchtige Bestandteile (Soll) | Gewichtsverlust [%] nach 12 Wochen bei 45°C | flüchtige Bestandtteile in der Mine | Gesamt- bewertung |
| | | minimal | Durchschnitt | maximal | Durchschnitt Start [%] | Durchschnitt 12 Wo/45°C [%] | |
| Minenrezeptur gemäß Beispiel 2 | 36,4 % Cyclopentasiloxane | 1,67 | 1,99 | 2,41 | 37,51 | 37,20 | o.k. |
| Minenrezeptur gemäß Tabelle 4 | 26,5 % Isododecane 10,2 % Cyclopentasiloxane | 2,07 | 2,34 | 2,93 | 36,66 | 34,99 | o.k. |
| Minenrezeptur gemäß Tabelle 5 | 25,1 % Dimethicone 1,5 cSt | 0,91 | 1,20 | 1,89 | 26,03 | 25,20 | o.k. |
