DE1767911A1 - Verfahren zum Impraegnieren dicker Gegenstaende aus cellulosischem Material - Google Patents

Verfahren zum Impraegnieren dicker Gegenstaende aus cellulosischem Material

Info

Publication number
DE1767911A1
DE1767911A1 DE19681767911 DE1767911A DE1767911A1 DE 1767911 A1 DE1767911 A1 DE 1767911A1 DE 19681767911 DE19681767911 DE 19681767911 DE 1767911 A DE1767911 A DE 1767911A DE 1767911 A1 DE1767911 A1 DE 1767911A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wood
pressure
impregnation
polyalcohol
ether
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19681767911
Other languages
English (en)
Other versions
DE1767911B2 (de
Inventor
Moren Rolf Erhard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mo och Domsjo AB
Original Assignee
Mo och Domsjo AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from SE1677367A external-priority patent/SE332704B/xx
Application filed by Mo och Domsjo AB filed Critical Mo och Domsjo AB
Publication of DE1767911A1 publication Critical patent/DE1767911A1/de
Publication of DE1767911B2 publication Critical patent/DE1767911B2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27KPROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/02Processes; Apparatus
    • B27K3/15Impregnating involving polymerisation including use of polymer-containing impregnating agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27KPROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/02Processes; Apparatus
    • B27K3/08Impregnating by pressure, e.g. vacuum impregnation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/02Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27KPROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K1/00Damping wood
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Description

Verfahren ZU1Ti Imprägnieren dicker Gegenstände-aus cellulosischem Material
Die Imprägnierung von Holz erfolgt gewöhnlich zum Konservieren oder Stabilisieren des cellulosischen Materials im Holz. Die Konservierung soll einen Schutz gegen den Angriff von Insekten oder Mikroorganismen, gewöhnlich in Form von Fungi, liefern. Holz angreifende Fungi können im wesentlichen in zwei Haupttypen eingeteilt werden, von denen einer aus solchen Fungi besteht, die nur die Verfärbung des Holzes bewirken, z.B. Blaufäulefungi, während der andere Typ Fäulnisfungi umfaßt, die die Struktur des Holzes zersetzen. Die Stabilisierung erfolgt, um Dimensionsveränderungen zu verhindern, die Wellen, Wölbungen und Risse bewirken, und die durch Veränderungen der Temperatur und Luftfeuchtigkeit verursacht werden.
Zur Ilolzkonservierung sind viele verschiedene Verfahren und Imprägnierungsmittel verwendet worden, die jedoch alle den Nachteil haben, nicht gleichzeitig die Dimension des Holzes zu stabilisieren und so Bewegungen in demselben zu verhindern. Soll Holz konserviert werden, so wird es gewöhnlich durch Druckbehandlung mit einem Fungizid, wie Kreosot, oder mit verscniedenen, anorganischen, als Fungizide wirkenden Salzen
209808/0545
ßAD ORIGINAL
.;;,\-r;i^riiert. Bei der Kolzkonaervierung ist es nur notwendig, ...s .Ic/^ervierungsmittel in die Holzsubstanz einzuführen uaa eo auL' der oberfläche der Kapillaren und Zellw^ndis zur Bildung eines Überzuges auszufällen, der die Oberflächen iO'vohl gegen einen Insektenbefall als auch gegen Mikroorganismen schützt, die das Holz in Form von Sporen befallen können und sich bei günstigen Bedingungen entwickeln.
AIa Holzstabilisierungsmittel wurden Polyalkohole verwendet, ■lie bioher angewendeten Imprägnierungsverfahren haben jedoch· nicht zufriedenstellend gewirkt, wodurch die Anwendungümöglichkeiten stark eingeschränkt werden. Bei der Dimensionaütabilisierung des Holzes genügt es nicht - wie bei der Holzkonservierung - die äußere Oberfläche des Zellgewebes mit der stabilisierenden Substanz zu überziehen, da der Polyalkohol im chemisch im Zellgewebe gebundenen Wasser gelöst werden muß, um seine Punktion zu erfüllen; beim anschließenden Trocknen des cellulo-3iochen Materials muli er ganz oder teilweise dieses Wasser ersetzen. Daher wird keine stabilisierende Wirkung erzielt, indem man die Zellhöhlungen füllt oder die Oberfläche des ZeIl- ' gewebes mit einem Mittel überzieht, das nicht wirklich in das Zellgewebe eindringen kann. Holz wird daher bezüglich seiner Dimensionen nur zufriedenstellend stabilisiert, wenn man erreicht, daß der PoIyalkohol, der relativ große Moleküle hat, das Zellgewebe als ganzes in solcher Weise durchdringt, dau er, selbst nach Trocknung des Holzes, in einheitlich diapergierter Weise zurückgehalten wird. In der Praxis wurde festgestellt, daß das
209808/0545
BAD ORIGINAL
_ χ —
zur Aufbringung von Konservierungsmitteln angewendete Verfahren nicnt von vornherein für Dimensions-staMVisierende Mittel angewendet werden kann. Jedes Verfahren zur Holzimprägnierung kann für Konservierungsmittel, jedoch nicht für ein Dimensionsstabilisierungsmittel angewendet werden..
Die Holzkonservierung mit imprägnierenden Salzen erfolgt gewöhnlich unter Verwendung einer wässrigen Lösung des Salzes in sehr verdünnter Form, gewöhnlich mit 1-4 Gew.-% Konservierungsmittel. Bei der Holzkonservierung werden daher sehr große Wassermengen eingeführt, die später ausgetrodnet werden müssen. ä Die Wasserlöslichkeit des im Holz anwesenden Konservierungsmittels braucht jedoch nicht besonders angestrebt zu werden, da das Wasser später das Konservierungsmittel auslaugen
kann. Das Holzkonservierungsmittel ist daher gewöhnlich so zusammengesetzt, daß es in wasserunlöslichker Form in situ im Holz augefällt wird; weiterhin kann es, im Gegensatz zu
Stabilisierungsmitteln vom Polyalkohol-Typ, vollständig wassersein
unlöslich^ Eines der zur Holzimprägnierung am häufigsten verwendeten Imprägnierungsmittel ist Kreosotöl, das aus Teer w.hrend der Umwandlung von Kohle in Koks gewonnen wird. Das Öl besteht aus einer groiien Anzahl unterschiedlicher chemischer Substanzen, von denen die wichtigsten cyclische Kohlenwasserstoffe niedriger Flüchtigkeit sind. Kreosotöl ist in Wasser unlöslich und kann daher nicht in wässriger Lösung verwendet werden; es kann auch nicht das chemisch im Zellgewebe gebundene Wasser ersetzen und dieses auch nicht durchdringen. Daher ist mit Kreosot impräg-
209808/0545
BAD ORIGINAL
alertes Holz oft schmierig und schwer zu bemalen und zu leimen^ da die fett-artige Substanz bei erhöhten Lufttemperaturen aus uem Holz dringt.
Um Konservierungsmittel auf Holz aufzubringen können andere, nohr oder weniger v/irksame Verfahren angewendet werden, wie das Bestreichen, Besprühen, Eintauchen oder die Druckbehandlung, einschließlich einer Imprägnierung durch Anwendung des Verfahrens mit offenen Behälter ("open-tank method")# Von diesen Verfahren kann nur die Druckimprägnierung praktisch in solchen Industrien, in denen schwerere Holzgegenstände konserviert werden sollen, angewendet werden. Zur Druckimprägnierung von Holz im Konservierungsmitteln werden im großtechnischen Maii3tab Autoklaven verwendet, in denen das Imprägnierung3material in das Holz gezwungen wird. Zweck der sog. Vollimprägnierung ist es, die Zellhöhlungen mit Imprägnierungsmittel zu füllen; bei der sog."recovery"-Imprägnierung °
des Holzes wird nur eine begrenzte Imprägnierungsmittelmenge zugefahrt, die in den Zellhöhlungen dispergiert werden soll; diese gewünschte Punktion kann jedoch in der Praxie nicht immer erreicht werden.
Die zur Holzkonservierung durch Vollimprägnierung bekannten Druckverfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß Vakuum/Druck in verschiedenen Kombinationen angewendet wird; oft wird auch ein Vakuum nur in Kombination mit atmosphärischem Druck verwendet. Das diesbezüglich einfachste Verfahren ist das "Verfahren mit offenen Behälter", bei dem jedoch nur aehr geringe Druckänderungen erhalten werden. Bei diesem Verfahren wird das
209808/0545
BAD
"-J
Holz in eine kalte Konservierungslöaung eingetaucht, die gewöhnlich progressiv auf Temperaturen bis zu 900C. erhitzt wird. Durch die Wärme expandiert die jjUtt in den Zellen und zieht sich beim anschließenden Abkühlen zusammen, so daß der äußere Luftdruck das Konservierungsmittel hineinzwingt, das bei diesem Verfahren gewöhnlich nur die äußere Holzschicht durchdringt. Die Vollimprägnierung unter Verwendung des "Verfahrens mit offenem Behälter" kann in bestimmten Fallen zur Holzstabilisierung mit Polyäthylenglykol - im folgenden PÄG genannt - verwendet werden, jedoch nur bei neu gesägtem, ,
ungetrockneten Holz oder bei archeologischen Funden mit hohem Feuchtigkeitsgehalt. Dabei erfolgt das I^prägnierungaverfahren am besten bei konstanten Temperaturen, und die Zeit, bis PÄG vollständig in das Holz diffundiert, kann - entsprechend den Dimensionen des fraglichen Gegenstandes - Wochen, Monate oder Jahre benötigen. Daher iat das Verfahren zur Verwendung in der Industrie nicht schnell genug.
Das wirksamste Verfahren zur Holzvollimprägnierung iat dasjenige, bei welchem ein fortgeschrittenes Vakuumdruckverfahren λ angewendet wird, um das Konservierungsmittel in das Holz zu pressen. Dieses Verfahren ergibt eine mehr oder weniger vollständige Durohimprägnierung des Holzes. Bei diesem Verfahren wird das Druckgefäß zuerst mit Holz gefüllt. Dann wird die Luft im Druckzylinder evakuiert, worauf auch ein großer Teil der Luft in den Zellhöhlungen des Holzes entfernt wird. Vorzugsweise sollte ein Vakuum um 0,05-0,1 Atm. angewendet werden.
209808/0545
BAD orig,Nal
,;.;. -'or· Einführung der Iuiprägnierungaf lüsaigkeit in dua Druckgerät) wird ein Druck zwischen 7-16 Atü angewendet. Die gewöhnlich etwa 1-5 Stunden betragende Imprägnierungsdauer wird ao eingestellt, daß das Splintholz mit Lösung gesättigt wird. Dazu
sollte das Holz, z.B. Fichtenholz mit einem Feuchtigkeits-
("a,ip wood") Quotienten von 20-25 $ und mit etwa 50 # Splintholz/, etwa 500 1
Imprägnierungalösung pro m absorbieren. Nach Beendigung des Imprägnierungsverfahrens wird die überschüssige Imprä{;.iierung3-i'lüssigkeit abgepumpt, und zur Erzielung der besten Ergebnisse sollte eine abschließende Evakuierung erfolgen.
lie allgemein bekannten Druckverfahren zur Holzkonservierung mit der sog. "recovery"-Imprägnierung wurden von Lowry und Rüping entwickelt. Nach dem am häufigsten angewendeten Lowry-Verfahren wird der Zylinder zuerst mit Holz und Konservierungsmittel gefüllt, worauf ein Druck von etwa 8-Ί2 Atm. auf die Flüssigkeit angelegt wird, die dann in die Zellhöhlungen des Holzes hineingezwungen wird. Die Höhlungen können jedoch nicht vollständig mit Flüssigkeit gefüllt werden, da sie noch Luft enthalten, die durch die einfließende Flüssigkeit auf denselben Druck wie die Flüssigkeit komprimiert wird. Nach Beendigung der Druckbehandlung wird das Verfahren mit einer Vakuumbehandlung abgeschlossen. Die Absorption des Imprägnierungsmittels bei diesem Verfahren ist begrenzt und besteht etwa in der Hälfte der durch die Vollimprägnierung erzielten Absorption.
209808/0545
BAD ORIGINAL
1717111
Das Rüpingverfahren wird zur Holzkonservierung mit KreosotJl verwendet und schränkt das Ab3orptionsmaß noch weiter ein, 1.,Vr. von Anfang an, d.h. vor Einführung der Imprägnierungsflüsai^- keit in das Druckgefäß, der Luftdruck in den Zellen durch komprimierte Luft noch weiter erhöht wird. Zu Beginn wird ein Luftdruck von 3-6 Atm. aufrechterhalten, und unter Aufrechterhalten.: dieses Druckes wird dae Imprägnierungsmittel eingeführt. Nach einer bestimmten ?eit wird der Druck verringert, und das Verfahren wird mit einer Vakuumperiode abgeschlossen. Das Absorptionsmaß ist etwa ein Drittel derjenigen, die durch übliche Vollimprägnierungsverfahren erhalten wird; das Zellgewebe ist nicht imprägniert, sondern nur an den Oberflächen mit Kreosotöl überzogen.
Es sind auch verschiedene Abänderungen der beschriebenen Konservierungsverfahren vorgeschlagen worden.
Wie oben erwähnt, sind Polyalkohole oder Polyalkoholäther zur Stabilisierung von feuchtem Holz vorgeschlagen worden. Dabei soll eine merkliche Veränderung der Anisotropie des Holzes bewirkt werden, und während und nach dem Trocknen soll das f Holz in einem vollständig oder teilweise gequollenen Zustand gehalten werden. Daher wird im Vergleich zum unbehandelten Holz ein mehr oder weniger hohes Maß an DimensionaabaMlität erreicht. Da die Polyalkohole und ihre Äther gewöhnlich einen hohen Siedepunkt und, bei Temperaturen zwischen 0-10O0C, einen Dampfdruck haben, der nur sehr gering oder gleich Null ist, bleiben die Substanzen unbegrenzte Zeiten im Holz, vorausgesetzt, daß dieses nicht längere Zeit dem auslaugenden
209808/0545
r ;.;;/*:.;;· von v/aaaer oder anderen Lösungsmittel unterworfen w ird.
jei den-bisher verwendeten Verfahren, bei welchen die HoIz-■uabilisierung mit Polyalkoholen erfolgte, wurde versucht, das ?ellgewebe und die Zellhöhlungen vollständig mit Polyalkohol zu füllen, um Wasser und Luft darin vollständig zu ersetzen ■ind so auch eine Art chemischer Bindung des Polyalkohols an das Holz zu schaffen. Dies erfordert die absorption wesentlich größerer Polyalkoholmengen als bei der Holzkonservierung mit einem Konservierungsmittel. So wurde festgestellt, daß bei der Stabilisierung mit Polyalkohol die absorbierte Polyalkohol-•nenge bei etwa 40 #, berechnet auf das Gewicht des trockenen Bolzes, liegen sollte, wenn eine annehmbare Stabilisierung erreicht werden soll, während eine ausreichende Menge an imprägnierendem Salz bei der Holzkonservierung bei etwa 1 #, berechnet auf das Gewicht des trockenen Holzes, liegt. Daher wurde bisher die Anwendung von Polyalkohol-Stabilisierungsverfahren nur für sehr spezielle Gebiete ala wirtschaftlich angesehen.
Das bei der Holz3tabilisierung mit Polyalkoholen am häufigsten verwendete Verfahren ist das oben genannte,Zeit raubende "Verfahren mit offenen Tank" und ein kombiniertes Vakuum/Druck-Verfahren mit verlängerter Absorptionszeit aufgrund der Größe der Polyalkoholmoleküle; das heißt der Polyalkohol wird langsamer durch das Holz absorbiert als die sehr verdünnten, ein Konservierungsmittel enthaltenden Lösungen. Neben dem hohen Ver-
209808/0545
BAD ORIGINAL
brauch an Stabilisierungsmittel hat dieses Verfahren noch einen weiteren, ernstlichen Nachteil. In der Praxis wurde nämlich gefunden, daß der Polyalkohol stark dazu neigt, während der TrocKnung im Anschluß an da3 Imprägnierung3verfahren zu wandern und sich in der äußeren Schicht des Holzes zu konzentrieren. Daher ist der Polyalkohol uneinheitlich im Holz dispergiert, so daß die äußeren Teile eine höhere PoIyalkoholkonzentration und Stabilisierungsmaß erhalten als die inneren Anteile. Die Wanderung ist so stark, daß es bisher unmöglich war, Druckimprägnierungsverfahren unter Verwendung von Polyalkohol bei Holzgegenständen anzuwenden, die nach dem Trocknen auf kleinere Größen geschnitten werden aollen. Die Erfahrung hat in diesem Zusammenhang gezeigt, daß z.B. ein mit Poly-äthylenglykol voll imprägnierter und dann getrockneter Stab vom 1 m χ 5 cm χ 5 cm bei anschließendem Schneiden in Faserrichtung in zwei Stücke von 2,5 x 5 cm Gegenstände liefert, die nach kurzem Trocknen an der Luft so gewölbt und wellig werden, daß man sie nicht verwenden kann; dies beruht auf der Tatsache, daß das Holz im äußeren Teil vollständig stabilisiert ist, daß jedoch die frisch geschnittenen Ober- i flächen, die durch das Schneiden des Holzes frei werden, nicht dasselbe Maß an Stabilisierung aufweisen. Dieses Problem wird bei Holzgegenstände größerer Länge noch akuter. Nach dem Schneiden reguliert eich daa Holz bezüglich seines Volumens entsprechend der Temperatur und den Feuchtigkeit3bedingungen der Luft und zieht sich daher in den an Äthylenglykol armen Anteilen zusammen, während die vollständig stabilisierten Teile
209808/0545 BAD
- ίο -
ν: =n bleiben, Bei einem entsprechenden, uhgeüchnittenen Kolzelement treten keine Probleme des Wölbens oder Welligwerdens auf, da der Polyalkohol symmetriach um die Mittellinie des Gegenstandes verteilt wird, obgleich sich die Konzentration vom Zentrum aus erhöht. Wird jedoch die Oberfläche eines solchen Gegenstandes bearbeitet, ao zeigen sich andere Nachteile, nicht nur im praktischen, sondern auch im wirtschaftlichen Sinn. Da der Polyalkohol an der Oberfläche des Gegenstandes konzentriert ist, treten große Verluste an Stabilisierungsmittel bei der Bearbeitung der Oberfläche auf, da ein beträchtlicher Anteil des Impragnierungamittela in den Holzapänen verloren geht.
Das erfindungsgemäße Verfahren eliminiert die oben genannten Nachteile und ermöglicht die Holzstabilisierung mit Polyalkohol, wobei eine weaentlich geringere Polyalkoholmenge ala bisher verwendet wird und gleichzeitig das Stabiliaierungsmaß verbesaert, ein Wandern vollatändig eliminiert und die Imprägnierungszeit verkürzt wird. Daa erfindungagemäße Verfahren iat dadurch gekennzeichnet, daß das celluloaiache Material, wie z.B. Holz oder Holzprodukte mit einem Feuchtigkeitaquotiaten bis zu 80 $, vorzugsweise 5-30 $, mit wasaerlöalichen Polyalko-
deren
holen,/Alkyläthern oder Eatern derselben mit Fettsäuren mit 1-ü Kohlenstoffatomen in einer Konzentration von 30-80 Gew.-$> in solcher Weise imprägniert wird, daß da3 celluloaiache Material in einer ersten Druckstufe einem Gasdruck von 1,2-15 Atm., vorzugsweise 2-6 Atm., für die Dauer von mindestens 2 Minuten unterv/orfen wird, daa Material unter Aufrechterhaltung dea
209808/0545
BAD ORIGINAL
- 11 -
ι.
de.j Druckes in eine Lösung des Polyalkohole, eine.j Äther3
ά·.;.;:;ϋ1οοη
oder Esters/eingetaucht wird, der Druck dann in einer zweiten Drucj-;.jtui'e u:a 1-20 Atm., vorzugsweise 5-15 Atm., erhöht und aureichend lange aufrechterhalten wird, damit das Material vollständig imprägniert wird, worauf der Druck, vorzugsweise auf atmosjhärischen Druck oder darunter, entspannt und die . nicht absorbierte Imprägnierungslösung entfernt und das behandelte Material, wenn nötig, zu einem dimensionsstabilen Material getrocknet wird, bei dem praktisch der gesamte Polyalkohol, sein Äther oder Ester homogen in den Zellwänden des behandelten, cellulO3ischen Materials verteilt ist. I
Das Imprägnierungsverfahren erfolgt in zwei oder mehreren
Druckstufen zwecks Zugabe und Bindung des Polyalkohole in aas tatsächliche Zellgewebe und wird entsprechend der Konzentration der Imprägnierungslösung so eingestellt, daß der Polyalkohol im Zellgewebe absorbiert wird. In der ersten Druckstufe, wo das cellulosische Material einem Gasdruck von 1,2-15 Atm. unterworfen wird, wird das Luftvolumen in den Zellhöhlungen und Kapillaren
stark erhöht. Durch Aufrechterhaltung des Überdruckes
bei der anschließenden Imprägnierungsstufe bei einem erhöhten I Druck von 2-20 Atm. wird das Eindringen der 7 im Vergleich mit Wasser sehr großen - Polyalkoholmoleküle erleichtert, ohne daß die Zellhöhlungen vollständig mit Flüssigkeit gefüllt werden.
Statt einer stark verdünnten Lösung wie bei Salzimprägnierungs-
verfahren wird eine konzentrierte Lösung von 30-80 Gew.-$
Polyalkohol verwendet. Das chemisch im Holz gebundene Wasser
209808/0545
BAD
S i
güTHi+ T,el für d6n Polyalkohol neutralisiert, .' xiurch das' anschließende Trocknungsverfahren verkürzt und "«r-^lligt wird. Obgleich dann ein Hauptanteil des Polyalkohole ■■\ ".er aweiten Druckstufe im chemisch gebundenen Wasser im ",'.. "■ .:cev;ebe gelößt ist, iot die Polyalkoholverteilung im Holz η --iesein Zeitpunkt noch zu uneinheitlich, um eine wirksame stabilisierung zu ergeben. Erst nach Entspannung des Hochdruckes und Expansion der Luft in den Zellhöhlungen wird der "Ό"*.yalkohol homogenisiert und vollständig im chemisch gebundenen Wasser in den Zellwänden gelöst. Daher ist anstelle des ein mit Wasser gemischter Polyalkohol an das Zellgewebe n, und da der Unterschied zwischen den Siedepunkten ■vor. Wasser und Polyalkohol sehr merklich ist, kann das Wasser ti der anschließenden Trocknungsstufe abgedampft werden, ohne laß der Polyalkohol in der fraglichen Konzentration durch den Wasserdampf abgeführt und an der Oberfläche dea cellulosischen Materials konzentriert wird. Da im Gegensatz zu üblichen Konservierungsmitteln von Salz- und Kreosot-Typ der Polyalkohol eine Art chemischer Verbindung mit dem Zellgewebe bilden kann, wird das Holz nach der Druckimprägnierung und Trocknung im gequollenen Zustand gehalten. In bestimmten Fällen ist auch die Imprägnierung von Fichtenkernholz nach diesem Verfahren möglich, was bisher als völlig unmöglich angesehen wurde. Zur Zeit kann noch keine volle Erklärung für die erfindungsgemäßen, überraschenden Ergebnisse gegeben werden. Teilweise beruhen sie jedoch auf der Tatsache, daß
209808/0545
BAD ORIGINAL
ί y
beim erfincjurigsgemaijen Verfahren mindestens zeitweilig eine PLi1MmJiOn der Zellnöhlungen und Kapillaren erreicht wird, die möglicherweise das Eindringen und die Verteilung des PoIyalRohols im Holzmaterial erleichtert.
Die folgende Tabelle 1 zeigt die oben angegebenen Faktoren bezüglich der Polyalkoholverteilung bei der üblichen Druckimprpgnierung von Holz. Bei den Tests wurden Buchenstäbe von 5 χ 5 cm Querschnitt und 50 cm Länge verwendet. Liese wurden in einem Autoklaven mit wässrigen Lösungen von Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von 1500, 4000 und 6000 | (PÄG 1500, PÄG 4000 und PÄG 6000) druckimprägniert, wobei das Holz 30 Minuten einem Unterdruck von 0,1 Atm. unterworfen wurde. Die Polyäthyleng^kollösung wurde in das Holz eingesaugt, und es wurde ein Druck von 8 Atm. angewendet und 3 Stunden aufrechterhalten. Nach Entfernung überschüssiger Lösung aus dem Autoklaven wurde ein Unterdruck von 0,1 Atm. 15 Minuten angelegt. Die Holzstäbe - von denen einige aus dieser Stufe einer Analyse auf die absorbierte PÄG-Menge unterworfen wurden wurden entfernt und 5 Tage bei 600G. in einem Trockner getrock- λ net. Nach beendeter Trocknung wurden 5 mm dicke Scheiben von den Stäben in der Mitte zwischen ihren Enden geschnitten; diese Holzscheiben wurden auf die absorbierte Polyäthylenglykolmenge analysiert. Bei der Analyse wurde der Polyäthylenglykolgehalt in der äußeren Schicht der Probe, d.h. im Gebiet innerhalb von 1 cm von der Kante; in der zentralen Schicht,
Seitenlange d.h. dem quadratischen Gebiet von 3 cm/ innerhalb der äußeren
209808/0545
\i ϊ:ϊ, Zentrum der Probe, sowie J'"-r durchsclrui' ■· tliche Po1 'fithylenglykolgehal ^r gesamten ] '"obe festgestellt. Pie Ergebnisse sind in ί ' "e 1 aufge 't. Dabei bedeuten: Ύ, = Test der Oberfläche,.jc» ht
CQ = Test der zentralen Schi t
T~ = Test der gesamten Probe CQ)
209808/0545
bad original
urscrüngl.Feuchtigk.- PÄG-Konzentr. analytisch n^chyev/ieaener PAG Gehj.lt in )Ό, bez. auf d-j.3 Τποακ
quotient d.Holzes $ in Impragn.- gewicht des Holzes
lösung;
sofort nach der Druckimprägnierungs- nach der Trocr:r.uri-;j3tüfe stufe
Imprägnierungsflüssigkeit: PÄG 1500 54
S PÄG 4000
00 29
S 41
28
^ 34 cn PÄG 6000
26
20
30
14
22
10
23
10 6 6 6
20 14 13 14
20 16 18 16
30 25 25 24
7 4 t
10 4 1 1
14 8 17
25 20 2>
14
Wie aus der Tabelle ersichtlich, besteht bereits ein Unterschied im Polyäthylenglykolgehalt zwischen der äußeren und der zentralen Schicht unmittelbar nach Beendigung der Druckimprägnierungsstufe. Y/eiter erfolgt während der Trocknung eine starke Wanderung des Polyäthylenglykola vom Probeninneren zur äußeren Schicht. In bestimmen Fällen ist die absorbierte Polyäthylenglykolmenge an der äußeren Holzoberfläche 1 $ Mal größer als im Inneren, was äußerst unbefriedigend ist.
Obgleich dieses Verfahren für Konservierungsmittel anwendbar ist, kann es, wie weiterhin ersichtlich, bei der Imprägnierung schwerer Holzgegenstände mit einem Dimensionsstabilisierungsmittel nicht angewendet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zum Stabilisieren aller Holzarten angewendet werden, wie Pichte ("pine"), Buche, Birke, Eiche, Ahorn, Lärche, Erle, Zeder, Mahagonie und in bestimmten Fällen auch Tanne ("fir"). Es kann auf Holz in jeder Form einschließlich Rundholz, mit und ohne Borke, Bretter, Planken und Furniere, angewendet werden. Es eignet sich besonders bei schweren Holzgegenständen einer Dicke über 2,5 cm, insbesondere einer Dicke über 5 cm, da nach der Imprägnierung und Trocknung keine Probleme einer Wanderung auftreten. Überraschenderweise wurde auch gefunden, daß es praktisch möglich ist, das Holz unmittelbar nach einem abgeschlossenen Imprägnierungsverfahren oder nach langer Lagerungsdauer durch Variieren eines, im Vergleich mit unbehandeltem Holz, äußerst unkomplizierten Trocknungsprogrammes zu trocknen, ohne daß irgendein Wandern des Polyalkohols im Holz erfolgt.
209808/0545
BAD ORIGINAL
Da die erfindungsgemäße Imprägnierungsflüssigkeit eine merklich höhere Konzentration an Polyulkohol als bisher möglich haben kann, wird überraschenderweise gegenüber bisher zur Dimensionsstabilisierung von Holz angewendeten Verfahren ein v/eiterer Vorteil erzielt, indem dem Holz während des Iinprägnierungsverfahrens nur eine sehr geringe Wassermenge zugeführt zu werden braucht. Dies erleichtert und verkürzt das anschließende Trocknungsverfahren, das in manchen Fällen 3ogar weggelassen werden kann.
Hat das zu imprägnierende Holz z.B. einen ursprünglichen Feuchti£jeitsquotienten von 15 "/° und enthält die Imprägnierungslösung 30 °/o Wasser und 70 *$> PÄG, so übersteigt der Feuchtigkeitsquotient des imprägnierten Holze3 nach Absorption von 20 °/> PÄG 24 # nicht. Zur Erzielung derselben PÄG-Absorptions, d.h. 20 $, bei Anwendung der üblichen Voll imprägnierungsverfahren muß eine 80 $ Wasser und 20 % PÄG enthaltende Imprägnierungslösung verwendet werden. Das FeuchtigkeitsverhältniB des imprägnierten Holzes übersteigt somit gewöhnlich 90 #, d.h. nach der Impräg nierung enthält das Holz 3 bis 4 Mal ao viel Wasser wie nach der erfindungsgemäßen Imprägnierung und muß daher immer in einer { besonderen Stufe getrocknet werden·
In einer Aueführungsform der vorliegenden Erfindung, in der das imprägnierte, ungetrooknete Holz - im Vergleich mit üblichen Iaiprägnierungsverfahren zur Konservierung - sehr niedrigen Feuchtigkeitsquotienten hat, iüt es überraschenderweise gegebenenfalls möglich, ein zusätzliches Fungizid in der Lösung wegzulassen. Die3 war bei früheren Imprägnierumjsverfahren unter Verwendung von Polyalkohol nicht möglich ohne die Gefahr
209808/0545
- 18 einer späteren Schädigung durch Mikroorganismen.
Im Allgemeinen reicht eu völlig, den Imprägnierungazykluj nur eini.nl durchzuführen; in bestimmten Fällen, inabesondere bei der Imprägnierung schwer zu imprägnierender Holzarten, kann es jedoch zweckmäßig sein, den Zyklus ein- oder zweimal zu
wiederholen.
Gewöhnlich ist es am zweckmäßigsten, die Imprägnierungalösung μϊ Zimmertemperatur zu halten. Manchmal, z.B. bei Holz, das einer intunaiven Trocknung unterworfen wird oder bei schwer * zu imprägnierenden Holzarten, ist ea zweckmäßig, das Imprägnierungaven'ahren bei erhöhten Temperaturen, z.E. 50-1000C, vorzugsweise 6ü-öO°C. , durchzuführen, 80 daß die niedrigere Viakoiiität der ImprägnierungaflüBsigkeit bei diesen Temperaturen ein Eindringen in daa Holz erleichtert.
Die Polyalkoholkonzentration in der ;
sollte gewöhnlich mindestens» 40 jt betragen, damit ein* aua- j reichene Flüsaigkeitsmenge absorbiert wird uftcl nach dem Trocknep ohne Wandern im Holz verbleibt; selbstvtretändliöh Ißt ee jedoo|» auch möglich, niedrigere konzentration·.* L β,B. bis |μ 50 %t : zur Erzielung bestimmter besonderer Effeiti au verfeinden, d.h. wenn z.B. ausdrücklich gewünscht wird, nur eine begrenzte Stabilisierung der Dimensionen des Holzes zu erreichen.
209808/0545 bad original
■ι
Krfiuaunseremaß verwendbare Polyalkohole haben die allgemeine
Formel:
R1 R,
C - C
ι ι
HO(C - C - 0) R
Darin steht R für ein Wasserstoffatoin, eine Alkylgruppe oder eine Acylgruppe mit 1-6 Kohlenstoffatomen, R1, R^, E, und R.
stehen jeweilo für ein Wasserstoffatom oder eine niedrige Alkyl gruppe und η ist eine ganze Zahl mit einem V/ert z/.'ischen i und 1000. Erfindungsgemäb werden somit auch niedrige Alkyl- ι äther und Kater niedriger Fettsäuren (1-8 Kohlenstoffatome)
dieser Polyalkohole mitumfaßt.
en Solche Polyalkohole sind: Äthylenglykol, Diätliyl/j.lykol, Triäthylenglykol, Polyäthylenglykole mit Molekulargewichten über 200. Erfindungsgeinäii besonders zweckmäßige Polyäthylenglykole naben ein Molekulargewicht zwischen 1000-10 000, vorzugsweise 15OÜ-6OOO. Weitere, erfindungsgemau verwendbare Polyalkohole üina: Propylenglykol, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol und Polypropylenglykol sowie Glycerin. Geeignete Äther sind z.B. j Uiatiiylenglykolmonoäthyl— .äther, Diäthylenglykolmonopro^yl —
glykol
atner, Diätnylen4onobu ty lather, Polyätxiylenglykolmonon'.e thy lather, Polyätnylenglykolmonoäthyl—äther, Polyäthylenglykobionopropyläther, Polyäthylenglykolmonobutyläther und entsprechende Äther auf der Grundlage von Propylenglykol, Geeignete Ester sind die Formiate, Acetate, propionate, But.yrate und Valerate der oben genannten Polyalkohole.
209808/0545
5AD ORIGINAL
Erfindungsgemäii Kennen auch Mischungen unterschiedlicher Polyalkohole, und Äther oder Ester, wie z.B. Mischpolymerisate verschiedener Alkylenoxide, z.B. Äthylenoxyd und Propylenox,yd, d.h. sog. gemischte Polyole, verwendet werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt die IiiirrägnierungälÖ3ung eine praktisch gesättigte, v/ässrige Lösung eines festen Polyäthylenglykols, z.B. eine 60-^ige Lösung aus PAG 4000, die bei einer Imprägnierungstemperatur von 200C. verwendet wird. Liegt die Imprägnierungstemperatur höher, so kann eine höhere Konzentration an PAG 4 000 verwendet werden oder auch ein Polyäthylenglykol mit höherem Molekulargewicht. Der Vorteil der Verwendung einer wässrigen, fast gesättigten Lösung besteht darin, daß ersten eine merklich kleinere Wassermenge in das Holz eingeführt wird und daß bereits eine unwesentliche Verdampfung des Wassers aus dem imprägnierten Holz ein Auskristallisieren des Polyalkohole im Holz bewirkt. Diese Kristallisation erfolgt leicht während der anschließenden Vakuumporiode; bei diesem Verfahren wird die Gefahr eines Wanderns ψ ausgeschlossen, und da das Holz nur eine Mindestwaasermenge enthält, braucht e3 nicht getrocknet zu werden.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können auch verschiedene Zusätze in der Imprägnierungsflüssigkeit mitverwendet werden, um den Verbraucherforderungen an ein dimensionsstabilisiertea Holz zu entsprechen. So können flammfest machende Mittel, Fungizie oder Insektizide und Färbemittel mitverwendet werden. Da die Polyalkohole in Wasser lös-
209808/0545
BAD ORIGINAL
lieh uind,. kann eis oft zNückuiLiiltf sein, ihre Zurückhaltung im Holz zu verbessern und ein anachlieüendes Au.-j laugen des Wassers aus dem Holzprodukt während der Verwendung zu vermeiden. Dazu ist es erfindungagemäb möglich, den Polyalkohol in der Imprägnierungalösung mit polymeren, thermoplastischen Verbindungen, z.B. Ammoniumpolyacrylat oder Natriumpolyacrylat, zu kombinieren. Zum selben Zweck können polymere Verbindungen aus der Gruppe wärmehärtender Harze, z.B. Carbamidformaldehyd, Melaminformaldehyd oder Phenolformaldehyd, mit-verwendet werden. Ein weiteres Verfahren zur Verbesserung der Zurückhaltung des i Polyalkohole im Holz ist die Zugabe einer polymerisierbaren Verbindung (Monomeres oder Vorpolymerisat) zur Impragnierungslösung, das nach der Imprägnierung in situ durch radioaktive Stahlung, z.B. ^ -Strahlung unter Verwendung von Kobalt-60, polymerisiert werden kann.
Zum verbesserten Eindringen der Imprägnierungalösung bei Behandlung schwer zu imprägnierender Holzarten kann der Polyalkohol auch mit oberflächenaktiven Mitteln der anioniachen, kationischen oder nicht-ionischen Art kombiniert werden. Solche organischen, { erfindungsgemäß verwendbaren Lösungsm": ttel sind Methylalkohol,
Äthylalkohol, Aceton, iLt!-i;-li.a>jly;;ol- und Ώϊ.:.'τΛγ1νγΐ._1γ\ζοΙ:>.ο:\ο-a ft ay Λ.;Υΰ u tr "bzw. -wonufitnyiktiier baw« -
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Er -findung, ohne sie zu beschranken.
203a08/0545
- 2 L' -
B u i :i ι. j ft 1 1_
Z.7t;L aLiJ Λ, und B, bezeichnete Buchenlatten von 500 mm L und 4 5 χ 43 mm Querschnitt vnirden erfimlungsgeinau wie folgt mir. einer wässrigen Lösung aus 60 Gew.-'/« PÄG 1500 imprägniert:
Lie Buchenlatten v/urden in einen aufrechten Hof er-Autoklaven eingeführt und jO Minuten einem Luftdruck von 5,5 Atm. unterworfen. Unter Aufrechterhaltung des Druckes wurde eine 60-^ige wäsaroge Lösung aus PÄG 1500 in den AutoKlaven eingeführt. Nach Füllung des Autoklavens wurde der Druck auf 1 f. :.tt erhöht. Die Temperatur der Imprägnierungslösung wurde während des Verfahrens auf etwa 200G. gehalten.
Der Druck wurde 2 Stunden aufrechterhalten, dann entspannt und die Imprägnierungslösung vom Autoklaven entfernt, worauf 15 Minuten ein Vakuum von 0,1 Atm. angelegt wurde.
Für Vergleichszwecke wurde eine 500 mm Buchenlatte B. vom selben Holz wie B^ genommen und nach dem üblichen Vollimprägnierungjverfcihren mit einer 20-$igen wässrigen Lösung aus PÄG 1500 (Vakuum 1 Stunde, Druck 2 Stunden, Vakuum 15 Minuten)
imprägniert.
Impragnierungsfaktoren:
uraprünKl. Feuchti^k.-quotient absorbierte Menge an PÄG i500
A, = 11 ,8 # A1 = U,3 %
B1 = 14,1 $ Bj = 25,2 $>
B., = 14, ι tL (Vüllimprägri.) B^ = 21 ,5 $> (Volli^prägn.)
09 8 08/0545
BAD
— 'J A <- J
Die Analyse zur Festste]lung der P/iG—verteilung in verschiedenen Laiu>j:jcnni tten der Proben in-der äußeren und in der zentralen ccnicht erfolgta so:
Die 300 mm lange Latte A^ wurde nach dem Imprägnieren
zwei hdli'ten von d50 ecm Lunge, A™ und Am geteilt. Die Analyije
über die verschiedenen Schnitte war wie folgt:
Schnittzahl
Oberfläche : Oberflache
Mittelachnitt 4 3^1 5678 Mittelschnitt
Oberfl ache Oberfläche \
Der Unterschied zwiachen jedem Schnitt betrug etwa 60 mm. Teil AQT wurde sofort nach dem Imprägnieren analysiert, Teil Λφ wurde nach Imprägnierung und Trocknung analysiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben:
209808/0545
Holzlatte Schnitt analytisch nachgewiesenes PAG 1500, barechint in %, οezogen auJ Nr. des Holzes
Oberfläche
Zentrum
insgesamt
(ungetrock.) 2
3
4
Durchschnitt
2091 Am
(getrock.
5
6
15,1
20,6
ο 7 14,9
OO 8 16,0
O ■ ) 16,6
OV
Durchschnitt
17,3 17,8 15,1 U,9 16,3
f . - Z5 - .
Die durch Wiegen vor und nach dem Imprägnieren gefundene Menge an abaorbierter Lösung betrug 14,3 # PAG I500.
Holzlatte B^ von 500 mm Lange, von derselben 1000 mm Latte wie B^ entnommen, jedoch erfindungsgemaii imprägniert. Schnitte für ^1 die Analyse» Schnitt zahl
Oberfläche · Oberfläche
llitfcelachnitt 5 3 2 14 Mittelschnitt
Oberflache <-^~— Oberfläche
Die Analysenergebnisae 3ind in Tabelle j gezeigt:
Tabelle j '
Schnitt nachgewiesenes PÄG 1500*
Oberfläche Zentrum insgesamt
1 24,8
2 22,9
3 20,2
4 21,7
5 20,2
Durch- oo π schnitt fU
* analytisch nachgewiesenes PÄG I500 in #, beaogen auf das !ÜDCkengewicht des Holzes
Die Menge an absorbierter Losung,' bezogen auf das Gewicht vor und nach dem Imprägnieren = 25,2 #.
20,4 24 ,1 Zustand 7
Trocknung
Tage ι Tage nach
21,9 21 ,4 lach Tage nach
18,5 __ sofort nach Trocknung Tage nach
25,5 25 ,3 Zustand 10
Trocknung
17,4 —— Zustand 23
Trocknung
20,7 23 ,6 Zustand 10
Trocknung
BAD
209308/0545
Holzlaute B^ von 500 mm Lange wurde vom selbem Holzstück wie Latte B^ entnommen, jedoch nach dem Volliraprägnierungsverfahren imprägniert. Die Schnitte zur Analyse waren:
Schnittanzahl
Oberfläche . Oberfläche
el Mittelüchnitt 3 1 2 Mitschnitt
Oberfläche — Oberfläche
Die Ergebnisse der Analyae aind in Tabelle 4 aufgeführt.
Tabelle 4
. Schnitt nachgewiesenes PÄF
* r* Oberfläche Zentrum insgesamt
12,6 22 ,5 Zustand 23
Trocknung
Tage nach
11,1 21 ,0
ο
Zustand 23
Trocknung
Tage nach
12,1 22 ,2
11,9 21 9
1 27,0
2 23,3
3 24,1
Durch- oj ο schnitt ^4jü
* ;;.ii;;.j T-i.be.lle j
Die durch Y/iegen vor und nach der Imprägnierung festgestellte,
absorbierte Lösungsmenge betrug 21,5 #.
Auu den Proben AQT + A^ kann folgendes geschlossen werden: bei erfindungsgemäßer Druckimprägnierung wird eine einheitliche PÄG-Diaperaion in der Längsrichtung des Holzes erzielt.
Die Lösung wandert bei der Trocknung des Holzes nicht, da der PÄG-Gehalt an der Oberfläche und im Zentrum, selbat im Vergleich zum Geaamtschnitt, in derselben Größenordnung i3t.
Die Proben Bj und B0 zeigen folgendes: die Lösung wandert bei 3 rf in lun^ygai.-'äüer· Imprägnierung nicht, wuhrend bei Vollimprägriiarurig denselben Holzoy ein Wandern eintritt. Bei erfin-
209808/0545
BAD; ORIGIN AD
dungugemäßer Imprägnierung wird eine PÄG-Konzentration von 60 Qev/.-fo in der Imprägnierungalösung benötigt, um im Holz einen PÄG-Gehalt von 25,2 zu ergeben. Bei der Vollimprägnierung iot eine PÄG-Konzentration von 20 Gew.-?t> zur Erzielung eines PÄG-Gehaltea von 21,5 # notwendig,
Beispiel 2
An den Proben B, und B2 gemäß Beiapiel 1 wurden die Veränderung des Feuchtigkeitsquotienten, mit der Trocknungszeit und die Ergebnisse der Trocknungstests bei einer Temperatur von 40-600O. untersucht. \
Wie aus Tabelle 5 ersichtlich, i3t der Feuchtigkeitsquotient unmittelbar nach der Imprägnierung3stufe oder vor Beginn der Trocknung 3 Mi größer bei Durchführung einer Vollimprägnierung (B2) aiii bei erfindungsgemäßer Imprägnierung (B-). Nach 6-tägiger Trocknung hatte B2 noch einen 3 Mal größeren Feuchtigkeitsquotienten als B, also einen höheren Peuchtigkeitsquotienten als B1 vor der Trocknungsstufe. Da die Holztrocknung eine kostspielige Stufe der Holzverarbeitung ist, sind die entscheidenden, wirtschaftlichen Vorteile durch die erfin- \
dungsgemäße Holzstabilisierung eindeutig klar.
SAD 209808/0545
- 28 -
Tabelle 5
Troekn.zeit
bei 50°C.|
Tage
Buchenlatte B.. ;
erf.gern.impräg
niert; Feuchtig
keitsquotient; $
0 30
1 23
2 18
3 15
4 13
5 11
6 10
B e i s ρ i el 3
Buchenlatte B2» vollimprägniert; Feuchti^eitsquotient;
100
70
48
43
38
33
2 und C, bezeichnete Buchenlatten von 1000 mm
Drei als C1
Länge wurden erfindungsgemäß mit einer 60-$igen wässrigen Lösung von PAG 1500, die 0,4 % einee oberflächenaktiven Mittels "Berol Sulfanate 62" enthielt, wie folgt imprägniert:
Die Buchenlatten wurden aufrecht in einen 70-1-Autoklaven gestellt und 30 Minuten einem Luftdruck von 4 Atm. unterworfen. Unter Aufrechterhaltung des poaitiven Druckes wurde eine 60-^oige wässrige Lösung von PÄCJ 1500, die 0,4 # eines oberflächenaktiven Mittels "Berol Sulfanate 62" enthielt, zugefügt. Nach Füllung des Autoklaven wurde der Druck auf 15 Atm. erhöht. Die Temperatur der Impragnierungslösung wurde während der ganzen zeit auf 700C. gehalten. Der Flüssigkeitsdruck wurde 2 Stunden aufrechterhalten, worauf die überschüssige Imprägnierungslösung ausgepreßt und diese Stufe durch eine Vakuumperiode von 45 Minuten bei 0,1 Atm. beendet wurde.
209808/0545
BAD ORIGINAL
Tabelle 6 Im pra^nie runrs L'ak b oren
ur:3piüigl. Feuchtigk. absorbierte PÄG i 500 'tfenge quotient; jo
C, 13 28
C3 15 28
Pie Huchenlattea wurden 5 Tage bei Temperaturen zv/iüchen 50-7O0C. getrocknet. Nach dem Trocknen waren die Feuchtigkeita quotiaten wie folgt:
Buchenlatte Feuchtigkeitaquotient
C1 Analyse Tabe 8 7 vov.V. nach im Mit te luc.'hnitt
C2 der PÄG 3 teilung ,'■ aung Ende
°3 Oberflachen (dOO mm 7 jedem ,4 -' ' ι*-' Gt! i! i,lt;ii;h:iit t j y'PAtJ
vor nach He ^PAG Zentrum; #PÄG »--- 20,b VO r ίΐ-ioh
Trocknung -Ver vor ,1,0 Tr '";r.:iL-Ui--J
27,5 27,7 von ■ΐ ^i.
Latte 25,3 24,5 2,, / · ί »
29,5 28,3 20 27 J 1." ' *
c- 4
c?
V/ie au3 der obigen Tabelle ersichtlich, ,vur.l·; uine vollytandige Durchimprägnierung erhalten, und v/ahrend dg;i TrocKnungijvorfahren3 erfolgte keine //änderung de^ Stabi L iü ujruruj.i.xi ttely .
Beispiel 4
Kiefernholz (Saftholz) von 2,5 x 12,5 cm w.ueri!annitt wurde zwecks Dimenaionsatabiliaierung mit der folgenden Losung
imprägniert:
30 Gew.-^ Polyäthylenglykol 4000 10 Gew. -Yo Polypropylen^lykol 400 60 Gew.-^ Waseer
209808/0545
Bau Holz wurde in den Imprügnierunijsautoklaven eingeführt und zuerst 3U Minuten einer Druckstufe bei einem Luftdruck von 7 Afc unterworfen. Unter Aufrechterhaltung dea positiven Druckes wurde dann die Iinprügnierungslösung mit einer Temperatur von H1BO0C. in den Autoklaven gegeben. Nach Füllung desselben wurde der Druck von VS) Atm. erhöht und die zweite Druckstufe 2 Stunden aufrechterhalten. Dann wurde die Imprägnierun^olösung abgepumpt und der Druck auf atmosphärischen Druck entspannt. Zur Entfernung jeglicher überschüssiger Imprägnierungsflüsaig-
Keit im Holz wurde ein Vakuum von üf1 Atm. 30 Minuten angelegt. Die Absorption an Imprugnierungsmittel im Holz (berechnet als 100 iy£ige Mischung von Polyüthylenglykol 4000 (■ PoIy-[iro,],/ Leriglykol 400) betrug durchschnittlich <L2 Gew.-;», bero^hnefc aus las absolute trookeno Holz. Nach der Holatrocknung 7/urilu fejtgoatelLt, d'iu die ünhrumpfungs- und Quel Lei^en-.caaftf-:ri 1·»! tioLznii bo ι uritersijhiti.l L Lohen Feuchtigkeiten imi Temper iMtr. α 7-:.i-->ntlic5h rv.vc i.n*;t;rt waren. Das Einpragnieruuguiriittel :.', - i ι,χ,,; i.Ritiü MeLgung zum V/in,lern.
I<___2 i ..J 1 P i e 1 2,
Birkenholz der Maße 3,β χ IO cm ·
NWi-Aa 7,\iv Diaensionaatabil L sie rung mit der folgenden Lösung
imprägniert:
IO ini\i .-"/o Pülyäthylenglykol 6000 30 QiVN.-,'' " 1500 iO QtiN.-i " 1000 SO Gew."fo Wasser
209 8 08/0545 BAD ORIGINAL

Claims (8)

1. Verfahren zum Imprägnieren von dicken Gegenstanden aus eellulosischem Material, z.B. HoIa oder Holzprodukte, mit einem Feuchtigkeitsquotienten bis zu 80 $£, vorzugsweise 3 bis 30 ι/ύ, mit wasserlöslichen Polyalkoholen, deren Alkylothern oder estern derselben mit Fettsäuren mit 1 bis 8 lrohlenstof fatomen, in einer Konzentration von 30 bis 80 Gew.-?S, damit das Wandern des Imprägnierungsmittels zur Oberfläche des cellulosischen Materials nach dessen Trocknen verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, daß dan ce]lulosische !,laterial in einer ersten Druckstufe einem Gasdruck von 1,2 bis 15 at, vorzugsweise 2 bis 6 at, für die "Dauer von mindestens 2 Minuten unterworfen wird, das Material unter Aufreunterhaltung des Druckes in eine Lösung des Polyalkohole, eines Äthers oder Esters desselben eingetaucht wird, der Druck dann in einer zweiten Druckstufe um 1 bis 20 at, vorzugsweise 5 bis 1'j at erhöht und auereichend lange aufrechterhalten wird, j | damit das Material vollständig imprägniert wird, worauf der Druck auf atmosphärischen Druck oder darunter entspannt und die nicjit absorbierte Imprägnierungslösung entfernt und das behandelte Material, wenn nötig getrocknet wird, wobei ein dimensionsstabiles Material erhalten wird, bei dem praktisch
209808/0545 BADOr1GINAU
der [_ scar.ite , olyalirohol, sein Äther oder JJster homogen
in den ^ellv/i'.nden den behandelten cellulosischer! LIaterials
verteilt int.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet f daß dio zweite Druckstufe während einer Dauer von 1/2 bis 3 Stunden, -vorzugsweise mindestens 2 Stunden, aufrechterhalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch Gekennzeichnet,
daß naci der zweiten Druckstufe ein Unterdruck von 0,0!;
at
bis 0,l/angewendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Polyalkohole, seines Äthers oder Täters in der Imprägnierungslöoun^ 40 bis 65 Gew.-^ beträgt.
5« Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnierung so .durchgeführt wird, daß die 2.1enge an absorbiertem Imprägnierungsmittel berechnet als 100 c/o Polyalkohol, dessen Äther oder Ester, 5 bis 35f vorzugsweise 10 bis 30 y£ des absoluten Trockengewichtes des behandelten cellulosisch^ η Materials enthält.
209808/0545
BAD ORIGINAL
6. Verfahren, nach Anspruch 1 bis lj>, dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnierungslösung eine Temperatur von 30 bio 900O, vorzugsweise 50 bis 800C, hat.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,daß ein Alkylenglykol, ein Alkylenglykoläther, ein Alkyien- ^lykolester, ein Polyalkylenglykol mit einem Molekulargewicht von mehr als 200, vorzugsweise 1000 Dis 10 000,
oder Ilischunjen dieser Verbindungen verwendet werden. ä
8. Verfahren nach Auüpruch 1 bia 7» dadurch gekenzeiehnet, daß ein Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von 1[j00 bia 6000 verwendet wird«
Der Patentanwalt
ORIGINAL 209808/0545
DE19681767911 1967-07-03 1968-07-01 Verfahren zum Imprägnieren von Gegenständen aus cellulosischem Material Granted DE1767911B2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1029867 1967-07-03
SE1677367A SE332704B (de) 1967-12-06 1967-12-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1767911A1 true DE1767911A1 (de) 1972-02-17
DE1767911B2 DE1767911B2 (de) 1974-04-04

Family

ID=26655763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19681767911 Granted DE1767911B2 (de) 1967-07-03 1968-07-01 Verfahren zum Imprägnieren von Gegenständen aus cellulosischem Material

Country Status (11)

Country Link
JP (1) JPS5412522B1 (de)
AT (1) AT288676B (de)
BE (1) BE717505A (de)
CH (1) CH514411A (de)
DE (1) DE1767911B2 (de)
DK (1) DK120171B (de)
FI (1) FI46696C (de)
FR (1) FR1572794A (de)
GB (1) GB1180682A (de)
NL (1) NL155211B (de)
NO (1) NO123363B (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10302937A1 (de) * 2003-01-24 2004-08-05 Häussermann GmbH & Co. KG Verfahren zum Imprägnieren von Feststoffen mit einem flüssigen Imprägniermittel
FR2886197B1 (fr) * 2005-05-26 2007-08-17 Arc Nucleart Procede de traitement de consolidation et de stabilisation d'un substrat en un materiau comprenant du bois
WO2016003992A1 (en) * 2014-06-30 2016-01-07 Dow Global Technologies Llc Treated porous material
WO2016003993A1 (en) * 2014-06-30 2016-01-07 Dow Global Technologies Llc Treated porous material
CN106573389B (zh) * 2014-06-30 2019-06-14 陶氏环球技术有限责任公司 经处理的多孔材料
WO2016003995A1 (en) * 2014-06-30 2016-01-07 Dow Global Technologies Llc Treated porous material
US10695944B2 (en) * 2014-06-30 2020-06-30 Dow Global Technologies Llc Treated porous material
WO2016018765A1 (en) * 2014-07-31 2016-02-04 Koppers Performance Chemicals Inc. Wood treatment for dimensional stabilization
CN112659298A (zh) * 2020-12-18 2021-04-16 莆田优尔嘉木业有限公司 一种木材性能改良浸渍液及其制备方法
CN114227985B (zh) * 2021-12-08 2024-02-06 江苏安卡新材料科技有限公司 一种热塑改性peud布的制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5412522B1 (de) 1979-05-23
FI46696B (de) 1973-02-28
GB1180682A (en) 1970-02-11
DE1767911B2 (de) 1974-04-04
FR1572794A (de) 1969-06-27
CH514411A (de) 1971-10-31
NO123363B (de) 1971-11-01
NL6809117A (de) 1969-01-07
BE717505A (de) 1968-12-16
DK120171B (da) 1971-04-19
FI46696C (fi) 1973-06-11
NL155211B (nl) 1977-12-15
AT288676B (de) 1971-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60201584T2 (de) Furanpolymerimprägniertes holz
DE69426563T2 (de) Verfahren zur verbesserung des widerstands von cellulosehaltigen produkten gegen schimmel und fäulnis
DE69222607T2 (de) Behandlungsmittel für holz, behandeltes holz und verfahren zur holzbehandlung
DE102008006071A1 (de) Verfahren zum Trocknen von Holz, Verfahren zum Imprägnieren von Holz mit Chemikalien und Trocknungsvorrichtung
EP1002630B1 (de) Holzbehandlungsverfahren
DE1767911A1 (de) Verfahren zum Impraegnieren dicker Gegenstaende aus cellulosischem Material
DE3874022T2 (de) Gas- oder dampfphasenbehandlung von holz mit borkonservierungsmitteln.
DE3590150T1 (de) Konservierungszusammensetzung für Holz
DE1492513B2 (de) Verfahren zur Imprägnierung von Holz
DE1267409C2 (de) Verfahren zum Impraegnieren von Holz
DE60217491T2 (de) Konservierung von holz mit kaliumformiat oder calciumformiat
CH647451A5 (de) Verfahren zum schutz von holz sowie schutzmittel zur durchfuehrung des verfahrens.
EP1681143B1 (de) Imprägniermittel, Verfahren zur Imprägnierung von fertig getrocknetem und profiliertem Holz und damit versehenes Holzprodukt
AT408084B (de) Verfahren zum inprägnieren von aus holz bestehenden oder holz aufweisenden gleisträgern
DE602004001449T2 (de) Verfahren zur behandlung eines holzelements
DE2028377C3 (de) Verfahren zur Formgebung oder zum Pressen von Holz
US2799597A (en) Method of impregnating wood with wood-preserving oil
DE2421446A1 (de) Verfahren zur dimensionsstabilisierung von holz und holzprodukten
DE60003460T2 (de) Impregnierungsverfahren
DE3032463A1 (de) Holzschutzmittel
EP0035625B1 (de) Wundbehandlungs-, Wundverschluss- und Wundschutzmittel für Bäume
DE2263029C3 (de) Verfahren zum Trocknen und Veredeln von Nutzholz
DE3707042A1 (de) Verfahren zum konservieren von holz
DE1492562A1 (de) Verfahren zum Impraegnieren von Holz
DE2105806A1 (en) Impregnating plant - for porous solid materials esp wood

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee