DE1767911B2 - Verfahren zum Imprägnieren von Gegenständen aus cellulosischem Material - Google Patents
Verfahren zum Imprägnieren von Gegenständen aus cellulosischem MaterialInfo
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Description
fahren angewendet werden wie das Bestreichen, Be- flüssigkeit abgepumpt, und zur Erzielung der besten
sprühen, Eintauchen oder die Druckbehandlung, ein- Ergebnisse sollte eine abschließende Evakuierung er-
schließlich einer Imprägnierung durch Anwendung folgen
des Verfahrens mit offenem Behälter. Von diesen Die allgemein bekannten Druckverfahren zur Holz-Verfahren
kann nur die Druckimprägnierung prak- 5 konservierung wurden von L ο wry und R ü ρ i η g
tisch in solchen Industrien, m denen schwerere Holz- entwickelt. Nach dem am häufigsten angewendeten
gegenstände konservier^ werden sollen, angewendet Lowry-Verfahren wird der Zylinder zuerst mit Holz
werden. Zur Druckimprägnierung von Holz in Kon- und Konservierungsmittel gefüllt, worauf ein Druck
servierungsmitteln werden im großtechnischen Maß- von etwa 8 bis 12 at auf die Flüssigkeit angelegt wird,
stab Autoklaven verwendet, in denen das Imprä- io die dann in die Zellhöhlungen des Holzes hineingegnierungsmatenal
m das Holz gezwungen wird. Zweck zwungen wird. Die Höhlungen können jedoch nicht
der sogenannten VoIhimprägnierung ist es, die Zeil- vollständig mit Flüssigkeit gefüllt werden, da sie noch
höhlungen mit Imprägnierungsmittel zu füllen; bei Luft enthalten, die durch die einfließende Flüssigkeit
der sogenannten »recovery«-imprägnierung des Holzes auf denselben Druck wie die Flüssigkeit komprimiert
wird nur eine begrenzte Impragnierungs.nittelmenge 15 wird. Nach Beendigung der Druckbehandlung wird
zugeführt, die m den Zellhohlungei, dispergiert werden das Verfahren mit einer Vakuumbehandlung abgesoll;
diese gewünschte Funktion kann jedoch in der schlossen. Die Absorption des Imprägnierungsmittels
Praxis nicht immer erreicht werden. ^i diesem Verfahren ist begrenzt und besteht etwa in
Die 7ur Holzkonservierung durch Vollimprägnie- der Hälfte der durch die VoJlimprägnierung erzielten
rung bekannten Druckverfahren sind dadurch ge- 20 Absorption.
kennzeichnet, daß Vakuum-Druck in verschiedenen Das Rüping-Verfahren wird zur Holzkonservierung
Kombinationen angewendet wird; oft wird auch ein mit Krecsotöl verwendet und schränkt das Absorp-Vakuum
nur in Kombination nut atmosphärischem tionsmaß noch weiter ein, indem von Anfang an, d. h.
Druck · erwendet. Das diesbezüglich einfachste Ver- vor Einführung der Imprägnierungsflüssigkeit in das
fahren ist das »Verfahren mit offenem Behälter«, bei 25 Druckgefäß, der Luftdruck in den ZeüVn durch komdem
jedoch nur sehr geringe Druckänderungen er- primierte Luft noch weiter erhöht wird. Zu Beginn
halten »erden. Bei diesem Verfahren wird das Holz wird ein Luftdruck von 3 bis 6 at aufrechterhalten,
in eine kalte Konservierungslösung eingetaucht, die und unter Aufrechterhaltung dieses Druckes wird das
gewöhnlich progressiv auf Temperaturen bis zu 9O0C Imprägnierungsmittel eingeführt. Nach einer beerhitzt
wird. Durch die Wärme expandiert die Luft 30 stimmten Zeit wird der Druck verringert, und das Verin
den Zellen und zieht sich beim anschließenden Ab- fahren wird mit einer Vakuumperiode abgeschlossen,
kühlen zusammen, so daß der äußere Luftdruck das Das Absorptionsmaß ist etwa ein Drittel derjenigen,
Konservierungsmittel hineinzwingt, das bei diesem die durch übliche Vollimprägnierungsverfahren er-Verfahren
gewöhnlich nur die äußere Holzschicht halten wird; das Zellgewebe ist nicht imprägniert,
durchdringt. Die Vollimprägnierung unter Verwen- 35 sondern nur an den Oberflächen mit Kreosotöl überdung
«!es »Verfahrens mit offenem Behälter« kann in zogen.
bestimmten Fällen zur Holzitabilisierung mit Poly- Es sind auch verschiedene Abänderungen der be-
äthylenglykol — im folgenden PÄG genannt — ver- schriebenen Konservierungsverfahren vorgeschlagen
wendet werden, jedoch nur bei neu gesägtem, unge- worden.
trockneten Holz oder bei archäologischen Funden mit 40 Wie oben erwähnt, sind Polyalkohole oder Polyhohem
Feuchtigkeitsgehalt. Dabei erfolgt das Im- alkoholäther zur Stabilisierung von feuchtem Holz
prägnierungsverfahren am besten bei konstanten vorgeschlagen worden. Dabei soll eine merkliche VerTemperaturen,
und die Zeit, bis PÄG vollständig in änderung der Anisotropie des Holzes bewirkt werden,
das Holz diffundiert, kann — entsprechend den Dirnen- und während und nach dem Trocknen soll das Holz
sionen des fraglichen Gegenstandes — Wochen, 45 in einem vollständig oder teilweise gequollenen ZuMonate
oder Jahre benötigen. Daher ist das Verfahren stand gehalten werden. Daher wird im Vergleich zum
zur Verwendung in der Industrie nicht schnell genug. unbehandelten Holz ein mehr oder weniger hohes
Das wirksamste Verfahren zur Holzvollimprägnie- Maß an Dimensionsstabiiität erreicht. Da die PoIy-
rung ist dasjenige, bei welchem ein fortgeschrittenes alkohole und ihre Äther gewöhnlich einen hohen
Vakuumdruckverfahren angewendet wird, um das 50 Siedepunkt und, bei Temperaturen zwischen 0 und
Konservierungsmittel in das Holz zu pressen. Dieses 100° C, einen Dampfdruck haben, der nur sehr gering
Verfahren ergibt eine mehr oder weniger vollständige oder gleich Null ist, bleiben die Substanzen unbe-
Durchimprägnierung des Holzes. Bei diesem Ver- grenzte Zeiten im Holz, vorausgesetzt, daß dieses
fahren wird das Druckgefäß zuerst mit Holz gefüllt. nicht längere Zeit dem auslaugenden Einfluß von
Dann wird die Luft im Druckzylinder evakuiert, wo- 55 Wasser oder anderen Lösungsmittel unterworfen
rauf auch ein großer Teil der Luft in den Zellhöhlungen wird.
des Holzes entfernt wird. Vorzugsweise sollte ein Bei den bisher verwendeten Verfahren, bei welchen
Vakuum um 0,05 bis 0,1 at angewendet werden. Nach die Holzstabilisierung mit Polyalkoholen erfolgte,
der Einführung der Imprägnierungsflüssigkeit in das wurde versucht, das Zellgewebe und die Zellhöhlungen
Druckgefäß wird ein Druck zwischen 7 und 16 Atü 6° vollständig mit Polyalkohol zu füllen, um Wasser und
angewendet. Die gewöhnlich etwa 1 bis 5 Stunden be- Luft darin vollständig zu ersetzen und so auch eine
tragende Imprägnierungsdauer wird so eingestellt, Art chemischer Bindung des Polyalkohole an das Holz
daß das Splintholz mit Lösung gesättigt wird. Dazu zu schaffen. Dies erfordert die Absorption wesentlich
sollte das Holz, z. B. Fichtenholz mit einem Feuchtig- größerer Polyalkoholmengen als bei der Holzkonser-
keitsquotienten von 20 bis 25% und mit etwa 50% 65 vierung mit einem Konservierungsmittel. So wurde
Splintholz, etwa 300 1 Imprägnierungslösung pro m3 festgestellt, daß bei der Stabilisierung mit Polyalkohol
absorbieren. Nach Beendigung des Imprägnierungs- die absorbierte Polyalkoholmenge bei etwa 40%, be-
verfahrens wird die überschüssige Imprägnierungs- rechnet auf das Gewicht des trockenen Holzes, liegen
5 ■ 6
sollte, wenn eine annehmbare Stabilisierung erreicht vollständig eliminiert und die Imprägnierungszeit ver-
werden soll, während eir<e ausreichende Menge an kürzt werden. ... .
imprägnierendem Salz bei der HobJconservierung bei Die Erfindung betrifft nun_ die Anwendung des
etwa 1%, berechnet auf das Gewicht des trockenen Rüpingverfahrens zum Imprägnieren von Gegen-Holzes,
liegt. Daher wurde bisher die Anwendung 5 ständen aus cellulosehaltigen! Material wie Holz oder
von Polyalkohol-Stabilisierungsverfahren nur für sehr Holzprodukten, mit einem Feuchtigkeusquotienten
spezielle Gebiete als wirtschaftlieh angeseher.. bis zu 80%, vorzugsweise 5 bis 30^, mit wasserlos-
Das bei der Holzstabilisierung mit Polyalkoholen liehen Polyalkohoien, deren Alkylathern oder Estern
am häufigsten verwendete Verfahren ist das oben- derselben mit Fettsäuren mit 1 bis 8 K-onlenstofi-
genannte, zeitraubende »Verfahren mit offenem Tank« io atomen in einer Konzentration von 30 bis 80, vorzugs-
und ein kombiniertes Vakuum-Druck-Verfahren mit weise 40 bis 65 Gewichtsprozent, wobei das cellulose-
verlängerter Absorptionszeit auf Grund der Größe haltige Material in einer ersten Druckstufe einem Gas-
der Polyalkoholmoleküle; d. h., der Polyalkohol wird druck von 1,2 bis 15 at, vorzugsweise 2 bis 6 at, fur
langsamer durch das Holz absorbiert als die sehr ver- die Dauei von mindestens 2 Minuten unterworfen
dünnten, ein Konservierungsmittel enthaltenden Lö- 15 wird, das cellulosehaltige Material unter Auf rech t-
sungen. Neben dem hohen Verbi,\uch an Stabili- erhaltung des Druckes in eine Losung des Polyalkohols,
sierungsmittel hat dieses Verfahren noch einen eines Äthers oder Esters desselben eingetaucht wird,
weiteren, ernstlichen Nachteil. In der Praxis wurde der Druck dann in einer zweiten Druckstufe um 1 bis
nämlich gefunden, daß der Polyalkohol stark dazu 20 at, vorzugsweise 5 bis 10 at, erhöht und ausrci-
neigt, während der Trocknung im Anschluß an das 20 chend lange aufrechterhalten wird, damit das Material
Imprägnierungsverfahren zu wandern und sich in der vollständig imprägniert wird, worauf der Druck auf
äußeren Schicht des Holzes zu konzentrieren. Daher atmosphärischen Druck oder darunter entspannt und
ist der Polyalkohol uneinheitlich im Holz dispergien, die nicht absorbierte Imprägnierungslösung entfernt
so daß die äußeren Teile eine höhere Polyalkohol- und das behandelte Material gegebenenfalls getrock-
konzentration und Stabilisierungsmaß erhalten als die 25 net wird.
inneren Anteile. Die Wanderung ist so stark, daß es Das Imprägnierungsverfahren erfolgt in zwei oder
bisher unmöglich war, Druckimprägnierungsverfahren mehreren Druckstufen zwecks Zugabe und Bindung
unter Verwendung von Polyalkohol bei Folzgegen- des Polyalkohols in das tatsächliche Zellgewebe und
ständen anzuwenden, die nach dem Trocknen auf wird entsprechend der Konzentration der Imprägniekleinere
Größen geschnitten werden sollen. Die Er- 30 rungslösung so eingestellt, daß der Polyalkohol im
fahrung hat in diesem Zusammenhang gezeigt, daß Zellgewebe absorbiert wird. In der ersten Druckstufe,
z. B. ein mit Polyäthylenglykol voll imprägnierter und wo das cellulosisch^ Material einem Gasdruck von
dann getrockneter Stab vom 1 m · 5 cm · 5 cm bei an- 1,2 bis 15 at unterworfen wird, wird das Luftvolumen
schließendem Schneiden in Faserrichtung in zwei in den Zellerhöhungen und Kapillaren stark erhöht.
Stücke von 2,5 · 5 cm Gegenstände liefert, die nach 35 Durch Aufrechterhaltung des Überdruckes bei der
kurzem Trocknen an der Luft so gewölbt und wellig anschließenden Imprägnierungsstufe bei einem erwerden,
daß man sie nicht verwenden kann; dies be- höhten Druck von 2 bis 20 at wird das Eindringen
ruht auf der Tatsache, daß das Holz im äußeren Teil der — im Vergleich mit Wasser sehr großen — Polyvollständig
stabilisiert ist, daß jedoch die frisch ge- alkoholmoleküle erleichtert, ohne daß die Zellhöhschnittenen
Oberflächen, die durch das Schneiden des 40 lungen vollständig mit Flüssigkeit gefüllt werden.
Holzes frei werden, nicht dasselbe Maß an Stabili- Statt einer stark verdünnten Lösung wie bei SaIzsierung
aufweisen. Dieses Problem wird bei Holz- imprägnierungsverfahren wird eine konzentrierte Lögegenständen
größerer Länge noch akuter. Nach dem sung von 30 bis 80 Gewichtsprozent Polyalkohol ver-Schneiden
reguliert sich das Holz bezüglich seines wendet. Das chemisch im Holz gebundene Wasser
Volumens entsprechend der Temperatur und den 45 wird als Teillösungsmittel für den Polyalkohol neu-Feuchtigkeitsbedingungen
der Luft und zieht sich da- tralisiert, wodurch das anschließende Trocknungsher in den an Äthylenglykol armen Anteilen zusammen, verfahren verkürzt und verbilligt wird. Obgleich dann
während die vollständig stabilisierten Teile gequollen ein Hauptanteil des Polyalkohols in der zweiten Druckbleiben.
Bei einem entsprechenden, ungeschnittenen stufe im chemisch gebundenen Wasser im Zellgewebe
Holzelement treten keine Probleme des Wölbens 50 gelöst ist, ist die Polyalkoholverteilung im Holz zu
oder Welligwerdens auf, da der Polyalkohol sym- diesem Zeitpunkt noch zu uneinheitlich, um eine
metrisch um die Mittellinie des Gegenstandes ver- wirksame Stabilisierung zu ergeben. Erst nach Entteilt
wird, obgleich sich die Konzentration vom Zen- spannung des Hochdruckes und Expansion der Luft
trum aus erhöht. Wird jedoch die Oberfläche eines in den Zellhöhlungen wird der Polyalkohol homosolchen
Gegenstandes bearbeitet, so zeigen sich 55 genisiert und vollständig im chemisch gebundenen
andere Nachteile, r.icht nur im praktischen sondern Wasser in den Zellwänden gelöst. Daher ist an Stelle
auch im wirtschaftlichen Sinn. Da der Polyalkohol des Wassers ein mit Wasser gemischter Polyalkohol
an der Oberfläche des Gegenstandes konzentriert ist, an das Zellgewebe gebunden, und da der Unterschied
treten große Verluste an Stabilisierungsmittel bei der zwischen den Siedepunkten von Wasser und PolyBearbeitung
der Oberfläche auf, da ein beträchtlicher 60 alkohol sehr merklich ist, kann das Wasser in der anAnteil
des Imprägnierungsmittels in den Holzspänen schließenden Trocknungsstufe abgedampft werden,
verlorengeht. ohne daß der Polyalkohol in der fraglichen Konzen-Ziel
der vorliegenden Erfindung ist nun, ein Ver- tration durch den Wasserdampf abgeführt und an der
fahren, durch das die obengenannten Nachteile be- Oberfläche des cellulosischen Materials konzentriert
seitigt werden sollen und das es ermöglicht, die Holz- 55 wird. Da im Gegensatz zu üblichen Konservierungsstabilisierung mit einer geringeren Menge au Poly- mitteln von Salz- und Kreosot-Typ der Polyalkohol
alkohol, als bisher verwendet, zu ermöglichen. Dabei eine Art chemischer Verbindung mit dem Zellgewebe
soll das Stabilisierungsausmaß verbessert, ein Wandern bilden kann, wird das Holz nach der Druckimprägnie-
rung 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 beim erfindungsgemäßen Verfahren mindestens
zeitweilig eine Expansion der Zellhöhlungen und Kapillaren erreicht wird, die möglicherweise das Eindringen
und die Verteilung des Polyalkohole im Holzmaterial erleichtert.
Das Rüpiüg-Verfahren und das Verfahren der
deutschen Patentschrift 928 556 betreffen nicht die Imprägnierung von Holz mit Polyäthylenglykollösungen,
sondern betreffen die Verwendung von anderen im prägnierungsmitteltypen unter bestimmten Verfahrensmaßnahmen. Die erfindungsgemäß zu verwendenden
speziellen Imprägnierungsmittel werden in diesem Zusammenhang nicht beschrieben und nahegelegt,
und auch der erfindungsgemäß erzielte technische Fortschritt war nicht voraussehbar.
Die britische Patentschrift 1 023 714 beschreibt die
Behandlung von Holzprodukten mit einem Präparat, das 5 bis 100% Polyalkylenglykol enthält. Die Imprägnierung
erfolgt dadurch, daß die Holzstoffe in die Polyalkylenglykollösung eingetaucht werden. Dabei
werden aber nur die Außenbereiche der Holzstoffe vom Polyalkylenglykol durchdrungen. Eine mechanische
Bearbeitung des Holzes ist nicht möglich, da dadurch Holzflächen ohne Imprägnierung freigelegt
werden würden. Ein derartig bearbeitetes Produkt würde eine starke Neigung zu Fonnveränderung und
RißHldung zeigen.
Die deutsche Patentschrift 928 556 beschreibt eine Imprägnierung von Holz mit Kunstharzen unter Verwendung
derselben Imprägnierungstechnik wie im Rüping-Verfahren. In dieser Patentschrift isi aber die
Verwendung von Polyalkylenglykol als Imprägnierungsmittel nicht erwähnt. Die besonderen Vorteile,
die sich aus einer Kombination aus Polyalkylenglykolen und speziellen Kunstharzen ergeben, sind
dieser Literaturstelle nicht zu entnehmen.
Die folgende Tabelle 1 zeigt die oben angegebenen Faktoren bezüglich der Polyalkoholverteüung bei der üblichen Druckimprägnierung von Holz. Bei den Tests wurden Buchenstäbe von 5 · 5 cm Querschnitt und 50 cm Länge verwendet. Diese wurden in einem
Die folgende Tabelle 1 zeigt die oben angegebenen Faktoren bezüglich der Polyalkoholverteüung bei der üblichen Druckimprägnierung von Holz. Bei den Tests wurden Buchenstäbe von 5 · 5 cm Querschnitt und 50 cm Länge verwendet. Diese wurden in einem
ίο Autoklav 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 eirem Unterdruck von 0,1 at unterworfen wurde. Die Polyäthylen-
is glykollösung wurde in das Holz eingesaugt, und es
wurde ein Druck von 8 at angewendet und 3 Stunden aufrechtei halten. Nach Entfernung überschüssiger
Lösung aus dem Autoklav wurde ein Unterdruck von 0,1 at 15 Minuten angelegt. Die Holzstäbe — von
ao denen einige aus dieser Stufe einer Analyse auf die
absorbierte PÄG-Menge unterworfen wurden — wurden entfernt und 5 Tage bei 6O0C in einem Trockner
getrocknet. Nach beendeter Trocknung wurden 5 mm dicke Scheiben von den Stäben in der Mitle zwischen
»5 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, d. h. dem quadratischen Gebiet von 3 cm
Seitenlänge innerhalb der äußeren Schicht im Zentrum der Probe, sowie der durchschnittliche Polyäthylenglykolgehalt
der gesamten Probe festgestellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. Dabei bedeutet
Ys = Test der Oberflächenschicht,
Cs — Test der zentralen Schicht,
Ts = Test der gesamten Probe.
Cs — Test der zentralen Schicht,
Ts = Test der gesamten Probe.
nn,
ner
•rt
:soi
be
ner
•rt
:soi
be
Ursprünglicher
Feuchtigkeits quotient des Holzes |
PÄG -Konzentration
in Impiägnier- lösung |
Analytisch nachgewiesener PÄG
Trockengewic sofort nach der Druckimprägnie-ungsstufe |
Tx | Cs | Ys |
-Gehalt in %,
ht des Holzes nach |
bezogen auf das
der Trockmingsstufe |
Ys |
O/ /o |
°/o | Ts | Ts | |||||
Imprägnierungs | ||||||||
flüssigkeit | ||||||||
PÄG 1500 | 14 | 10 | 12 | 13 | ||||
54 | 20 | 10 | 1 | |||||
PÄG 4000 | 6 | 6 | 6 | 7 | ||||
29 | 10 | 14 | 13 | 14 | 7 | 4 | 11 | |
41 | 20 | 16 | 18 | 16 | 10 | 4 | 17 | |
28 | 20 | 25 | 25 | 24 | 14 | 8 | 27 | |
34 | 30 | 25 | 20 | |||||
PÄG 6000 | 22 | 23 | 23 | 25 | ||||
26 | 30 | 23 | 14 |
Wie aus der Tabelle ersichtlich, besteht bereits ein
Unterschied im Polyäthylenglykolgehalt zwischen der äußeren und der zentralen Schicht unmittelbar nach
Beendigung der Druckimprägnierungsstufe. Weiter erfolgt während der Trocknung eine starke Wanderung
des Polyäthylenglykols vom Probeninneren zur äußeren Schicht. In bestimmten Fällen ist die absc
bierte Polyäthylenglykolmenge an der äußeren Hol
oberfläche 13mal größer als im Inneren, was äußei
unbefriedigend ist.
bierte Polyäthylenglykolmenge an der äußeren Hol
oberfläche 13mal größer als im Inneren, was äußei
unbefriedigend ist.
Obgleich dieses Verfahren für Konservierungsmit
anwendbar ist, kann es, wie weiterhin ersichtlich, 1
anwendbar ist, kann es, wie weiterhin ersichtlich, 1
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der Imprägnierung schwerer Holzgegenstände mit 30 bis LOO0C, vorzugsweise 60 bis 80° C, durchzu-
einem Dimensionsstabilisierungsmittel nicht ange- führen, so daß die niedrigere Viskosität der Imprägnie-
wendet werden. rungsflüssigkeit bei diesen Temperaturen ein Ein-
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zum Stabili- dringen in das Holz erleichtert.
sieren aller Holzarten angewendet werden, wie Fichte, 5 Die Polyalkoholkonzentration in der Imprägnie-
Buche, Birke, Eiche, Ahorn, Lärche, Erle, Zeder, rungsflüssigkeit sollte gewöhnlich mindestens 40%
Mahagoni und in bestimmten Fällen auch Tanne. betragen, damit eine ausreichende Flüssigkeitsmenge
Es kann auf Holz in jeder Form einschließlich Rund- absorbiert wird und nach dem Trocknen ohne Wan-
holz, mit und ohne Borke, Bretter, Planken und Fur- dem im Holz verbleibt.
niere, angewendet werden. Es eignet sich besonders io Erfindungsgemäß verwendbare Polyalkohole haben
bei schweren Holzgegenständen einer Dicke über die allgemeine Formel:
2,5 cm, insbesondere einer Dicke über 5 cm, da nach
der Imprägnierung und Trocknung keine Probleme
einer Wanderung auftreten, überraschenderweise
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, 15
das Holz unmittelbar nach einem abgeschlossenen j_jq I X λ (
Imprägnierungsverfahren oder nach langer Lagerungs
daaei durch Variieren eines, im Vergleich mit unbehandeltem Holz, äußerst unkomplizierten Trocknungsprogramms zu trocknen, ohne daß irgendein Wandern 20
des Polyalkohols im Holz erfolgt.
daaei durch Variieren eines, im Vergleich mit unbehandeltem Holz, äußerst unkomplizierten Trocknungsprogramms zu trocknen, ohne daß irgendein Wandern 20
des Polyalkohols im Holz erfolgt.
Da die erfindungsgemäße Imprägnierungsflüssigkeit Darin steht R für ein Wasserstoffatom, eine Alkyleine
merklich höhere Konzentration an Polya'kohol gruppe oder eine Acylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffalb.
bisher möglich haben kann, wird überraschender- atomen, R1, R2, R3 und R4 stehen jeweils für ein
weise gegenüber bisher zur Dimensionsstabilisierung 25 Wasserstoffatom oder eine niedrige Alkylgruppe, und
von Holz angewendeten Verfahren ein weiterer Vor- η ist eine ganze Zahl mit einem Wert zwischen 1 und
teil erzielt, indem dem Holz während des Imprägnie- 1000. Erfindungsgemäß werden somit auch niedrige
rungsverfahrens nur eine sehr geringe Wassermenge Alkyläther und Ester niedriger Fettsäuren (1 bis
zugeführt zu werden braucht. Dies erleichtert und 8 Kohlenstoffatome) dieser Polyalkohole mitumfaßt,
verkürzt das anschließende Trocknungsverfahren, das 30 Solche Polyalkohole sind: Äthylenglykol, Diin
manchen Fällen sogar weggelassen werden kann. äthylenglykol, Triäthylenglykol, Polyäthylenglykole
Hat das zu imprägnierende Holz z. B. einen ur- mit Molekulargewichten über 200. Erfindungsgemäß
sprünglichen Feuchtigkeitsquotienten von 15% und besonders zweckmäßige Polyäthylenglykole haben
enthält die Imprägnierungslösung 30% Wasser und ein Molekulargewicht zwischen 1000 und 10 000, vor-70%
PÄG, so übersteigt der Feuchtigkeitsquotient 35 zugsweise 1500 bis 6000. Weitere, erfindungsgemäß
des imprägnidien Holzes nach Absorption von verwendbare Polyalkohole sind: Propylenglykol, Di-20%
PÄG 24% nicht. Zur Erzielung derselben PA(J- propylenglykol, Tripropylenglykol und Polypropylen-Absorption,
d. h. 20%, bei Anwendung der üblichen glykol sowie Glycerin. Geeignete Äther sind z. B.
Vollimprägnierungsverfahren muß eine 80% Wasser Diäthyienglykolmonoäthylälher, Diäthylenglykolmo-
und 20% PÄG enthaltende Imprägnierungslösung ver- 40 nopropyläther, Diäthylenglykolmonobutyläther, PoIywendet
werden. Das Feuchtigkeitsverhältnis des im- äthylenglykolmonomethyläther, Polyäthylenglykolprägnierten
Holzes übersteigt somit gewöhnlich 90%, monoäthyläther, Polyäthylenglykolmonopropyläther,
d. h., nach der Imprägnierung enthält das Holz Polyäthylenglykolmonobutyläther und entsprechende
3- bis 4ni.il soviel Wasser wie nach der erfindungs- Äther auf der Grundlage von Propylenglykol. Gegemäßen
Imprägnierung und muß daher immer in 45 eignete Ester sind die Formiate, Acetate, Propionate,
einer besonderen Stufe getrocknet werden. Butyrate und Valeriate der obengenannten Polyalko-
In einer Ausführungsform der vorliegenden Er- hole.
findung, in der das imprägnierte, ungetrocknete Erfindungsgemäß können auch Mischungen unter-
HoIz — im Vergleich mit üblichen Imprägnierungs- schiedlicher Polyalkohole und Äther oder Ester, wie
verfahren zur Konservierung — sehr niedrigen Feuch- 50 z. B. Mischpolymerisate verschiedener Alkylenoxide,
tigkeitsquotienten hat, ist es überraschenderweise z. B. Äthylenoxid und Propylenoxid, d. h. sogenannte
gegebenenfalls möglich, ein zusätzliches Fungizid in Polyole, verwendet werden.
der Lösung wegzulassen. Dies war bei früheren Im- In einer Ausführungsform der vorliegenden Erprägnierungsverfahren
unter Verwendung von Poly- findung umfaßt die Imprägnierungslösung eine prakalkohol
nicht möglich ohne die Gefahr einer späteren 55 tisch gesättigte, wäßrige Lösung eines festen PolySchädigung
durch Mikroorganismen, äthylenglykols, z.B. eine 60%ige Lösung aus PÄC
Im allgemeinen reicht es völlig, den Imprägnierungs- 4000, die bei einer Imprägnierungstemperatur vor
zyklus nur einmal durchzuführen; in bestimmten 20°C verwendet wird. Liegt die Imprägnierungs-Fäller.,
insbesondere bei der Imprägnierung schwer zu temperatur höher, so kann eine höhere Konzentratior
imprägnierender Holzarten, kann es jedoch /weck- 60 an PÄG 4000 verwendet werden oder auch ein Poly
mäßig sein, den Zyklus ein- oder zweimal zu wieaer- äthylenglykol mit höherem Molekulargewicht. Dei
holen. Vorteil der Verwendung einer wäßrigen, fast gesät Gewöhnlich ist es am zweckmäßigsten, die Im- tigten Lösung besteht darin, daß erstens eine merklicl
prägnierungslösung auf Zimmertemperatur zu halten. kleinere Wassermenge in das Holz eingeführt wire
Manchmal, z. B. bei Holz, das einer intensiven Trock- 65 und daß bereits eine unwesentliche Verdampfung dei
nung unterworfen wird odei bei schwer zu imprägnie- Wassers aus dem imprägnierten Holz ein Auskristalli
renden Holzarten, ist es zweckmäßig, das Imprägnie- sieren des Polyalkohols im Holz bewirkt. Diesi
rungsverfahren bei erhöhten Temperaturen, z. B. Kristallisation erfolgt leicht während der anschließen
den Vakuumperiode; bei diesem Verfahren wird die Gefahr eines Wanderns ausgeschlossen, und da das
Holz nur eine Mindestwassermenge enthält, braucht es 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 dimensionsstabilisiertes
Holz zu entsprechen. So können flammfest machende Mittel, Fungizide oder Insektizide und
Färbemittel mitverwendet werden. Da die Polyalkohole in Wasser löslich sind, kann es oft zweckmäßig sein,
ihre Zurückhaltung im Holz zu verbessern und ein anschließendes Auslaugen des Wassers aus dem Holzprodukt
während der Verwendung zu vermeiden. Dazu ist es erfindungsgemäß möglich, den PoIyalkohol
in der Imprägnierungslösung mit polymeren, thermoplastischen Verbindungen, z. B. Ammoniumpolyacrylat
oder Natriumpolyacrylat, zu kombinieren. Zum selben Zweck können polymere Verbindüngen
aus der Gruppe wärmehärtender Harze, z. B. Carbamidformaldehyd, Melaminformaldehyd oder
Phenolformaldehyd, mitverwendet werden. Ein weiteres Verfahren zur Verbesserung der Zurückhaltung
des Polyalkohole im Holz ist die Zugabe einer polymerisierbaren Verbindung (Monomeres oder Vorpolymerisat)
zur Imprägnierungslösung, das nach der Imprägnierung in situ durch radioaktive Strahlung, z. B.
y-Strahlung unter Verwendung von Kobalt-60, polymerisiert
werden kann.
Zum verbesserten Eindringen der Imprägnierungslösung bei Behandlung schwer zu imprägnierender
Holzarten kann der Polyalkohol auch mit oberflächenakt-
:n Mitteln der anionischen, kationischen oder nichtionischen Art kombiniert werden. Solche
organischen, erfindungsgemäß verwendbaren Lösungsmittel sind Methylalkohol, Äthylalkohol, Aceton,
Äihylenglykol- und Diäthylenglykolmonomethyläther
bzw. -monoäthyläther bzw. -monobutyläther.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende
Erfindung, ohne sie zu beschränken,
Zwei als A1 und B1 bezeichnete Buchenlatten von
500 mm Länge und 43 · 43 mm Querschnitt wurden erfindungsgemäß wie folgt mit einer wäßrigen Lösung
aus 60 Gewichtsprozent PÄG 1500 imprägniert:
Die Buchenlatten wurden in einen aufrechten Hofer-Autoklav eingeführt und 30 Minuten einem Luftdruck
von 5,5 at unterworfen. Unter Aufrechterhaltung des Druckes wurde eine 60%ige wäßrige Lösung aus
PÄG 1500 in den Autoklav eingeführt. Nach Füllung des Autoklavs wurde der Druck auf 16 at erhöht. Die
Temperatur der Imprägnierungslösung wurde während des Verfahrens auf etwa 20°C gehalten.
Der Druck wurde 2 Stunden aufrechterhalten, dann entspannt und die Imprägnierungslösung vom Autoklav
entfernt, worauf 15 Minuten ein Vakuum von 0,1 at angelegt wurde.
Für Vergleichszwecke wurde eine 500-mm-Buchenlatte B2 vom selben Holz wie B1 genommen und nach
dem üblichen Vollimprägnierungsverfahren mil einer 20%igen wäßrigen Lösung aus PÄG 1500 (Vakuum
1 Stunde, Druck 2 Stunden, Vakuum 15 Minuten) imprägniert.
Imprägnierungsfaktoren
Ursprünglicher
Feuchtigkeitsquotient
Feuchtigkeitsquotient
A1 = 11,8%
B1 = 14,1%
B2 = 14,1% (VoIlimprägnation)
B1 = 14,1%
B2 = 14,1% (VoIlimprägnation)
Absorbierte Menge
an PÄG 1500
an PÄG 1500
A1 = 14,3%
B1 = 25,2%
B2 = 21,5% (Vollimpregnation)
B1 = 25,2%
B2 = 21,5% (Vollimpregnation)
Die Analyse zur Feststellung der PÄG-Verteilunj
in verschiedenen Längsschnitten der Proben in dei äußeren und in der zentralen Schicht erfolgte so:
Die 500 mm lange Latte A1 wurde nach dem Imprägnieren
in zwei Hälften von 250 ecm Länge, A oa
und At, geteilt. Die Analyse über die verschiedener Schnitte war wie folgt:
Schnittzahl
Oberfläche Oberfläche
Mittelschnitt 43215678 Mittelschnitl Oberfläche O berfläche
Der Unterschied zwischen jedem Schnitt betrug etwa 60 mm. Teil Αοτ wurde sofort nach dem Imprägnieren
analysiert, Teil A τ wurde nach Imprägnierung und Trocknung analysiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2
angegeben:
1 | Analytisch nachgewiesenes | PÄG 1500, | Zentrum | Insgesamt | |
Holzlatte | 2 | berechne! | in %, bezogen auf das | ||
Schnitt Nr. | 3 | Trockengewicht des Holzes | 15,6 | 16,5 | |
4 | Oberfläche | 16,3 | 14,9 | ||
14,4 | 15,2 | ||||
5 | 14,4 | 13,5 | 13,9 | ||
Αοτ J1 | 6 | 15,2 | 14,9 | 15,1 | |
(ungetrock.) | 7 | 14,6 | 17,3 | 15,2 | |
8 | 14,4 | 17,8 | 16,4 | ||
Durchschnitt | 14,6 | 15,1 | 15,0 | ||
15,1 | 14,9 | 15,0 | |||
At | 20,6 | 16,3 | 15,4 | ||
(getrock.) | 14,9 | ||||
16,0 | |||||
Durchschnitt | 16,6 | ||||
Die durch Wiegen vor und nach dem Imprägnierer gefundene Menge an absorbierter Lösung betrug
14,3% PÄG 1500.
Holzlatte B1 von 500 mm Länge, von derselber
1000-mm-Latte wie B2 entnommen, jedoch erfind ungsgemäß
imprägniert. Schnitte für die Analyse:
60
60
Schnittzahl
Oberfläche
Mittelschnitt
Oberfläche
5 3 2 14
Oberfläche
Mittelschniti ■ Oberfläche
Die Analysenergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt
Schnitt | Nachgewiesenes PÄG 1500* | Zentrum | Ins gesamt |
Zustand 7 Tage |
Nr. | Ober fläche |
20,4 | 24,1 | nach Trock |
1 | 24,8 | nung | ||
Sofort nach | ||||
21,9 | 21,4 | Trocknung | ||
2 | 22,9 | Zustand 10 Tage | ||
18,5 | — | nach Trock | ||
3 | 20,2 | nung | ||
Zustand 23 Tage | ||||
25,5 | 25,3 | nach Trock | ||
4 | 21,7 | nung Zustand 10 Tage |
||
17,4 | nach Trock | |||
5 | 20,2 | nung | ||
20,7 | 23,6 | |||
Durch | 22,0 | |||
schnitt | ||||
* Analytisch nachgewiesenes PÄG 1500 in %, bezogen auf
das Trockengewicht des Holzes.
»5 Die Menge an absorbierter Lösung, bezogen auf
das Gewicht vor und nach dem Imprägnieren = 25,2 %. Holzlatte B1 von 500 mm Länge wurde vom selben
Holzstück wie Latte B1 entnommen, jedoch nach dem
Vollimprägnierungsverfahren imprägniert. Die Schöitte zur Analyse waren:
Schnittzahl
Oberfläche
Mittelschnitt
Oberfläche
3 12
Die Ergebnisse der Analyse sind in Tabelle 4 aufgeführt.
Tabelle 4 | Schnitt | Nachgewiesenes PÄG 1500* | Zentrum | Ins gesamt |
Zustand 23 Tage |
Nr. | Ober fläche |
12,6 | 22,5 | nach Trock | |
1 | 27,0 | 11,1 | 21,0 | nung | |
2 | 23,3 | Zustand 23 Tage | |||
nach Trock | |||||
12,1 | 22,2 | nung | |||
3 | 24,1 | ||||
Durch | 11,9 | 21,9 | |||
schnitt | 24,8 | ||||
• Siehe Tabelle 3.
Die durch Wiegen vor und nach der Imprägnierung Festgestellte absorbierte Lösungsmenge betrug 21,5 %.
Aus den Proben Aqt + Aτ kann folgendes ge- g0
schlossen werden: Bei erfindungsgemäßer Druckimprägnierung wird eine einheitliche PÄG-Dispersion
in der Längsrichtung des Holzes erzielt.
Die Lösung wandert bei der Trocknung des Holzes licht, da der PÄG-Gehalt an der Oberfläche und im 6s
Zentrum, selbst im Vergleich zum Gesamtschnitt, in krselben Größenordnung ist.
Die Proben B1 und B2 zeigen folgendes: Die Lösung
wandert bei erfindungsgemäßer Imprägnierung nicht, während bei Vollimprägnierung desselben Holzes ein
Wandern eintritt. Bei erfindungsgemäßer Imprägnierung wird eine PÄG-Konzentration von 60 Gewichtsprozent
in der Imprägnierungslösung benötigt, um im Holz einen PÄG-Gehalt von 25,2% zu ergeben. Bei
der Vollimprägnierung ist eine PÄG-Konzentration von 20 Gewichtsprozent zur Erzielung eines PÄG-Gehaltes
von 21,5% notwendig.
An den Proben B1 und Bt gemäß Beispiel 1 wurden
die Veränderung des Feuchtigkeitsquotienten mit der Trocknungszeit und die Ergebnisse der Trocknungstests bei einer Temperatur von 40 bis 60° C untersucht.
Wie aus Tabelle 5 ersichtlich, ist der Feuchtigkeitsquotient unmittelbar nach der Imprägnierungsstufe
oder vor Beginn der Trocknung 3mal größer bei Durchführung einer Vollimprägnierung (A2) als bei erfindungsgemäßer
Imprägnierung (B1). Nach 6tägiger Trocknung hatte Bt noch einen 3mal größeren Feuchtigkeitsquotienten
als B1, also einen höheren Feuchtigkeitsquotienten
als B1 vor der Trocknungsstufe. Da die Holztrocknung eine kostspielige Stufe der Holzverarbeitung
ist, sind die entscheidenden, wirtschaftlichen Vorteile durch die erfindungsgemäße Holzstabilisierung
eindeutig klar.
Oberfläche
Mittelschnitt
Oberfläche
45
50
Buchenlatte B1 | Buchenlatte B1, | |
Trocknungszeit bei 500C Tage |
erfindün^sgemäß imprägniert; Feuchtigkeits quotient |
vollimprägniert; Feuchtigkeits quotient |
O/ | P/ | |
/0 | /O | |
0 | 30 | 100 |
1 | 23 | 70 |
2 | 18 | 55 |
3 | 15 | 48 |
4 | 13 | 43 |
5 | 11 | 38 |
6 | 10 | 33 |
Drei als C1, C2 und C3 bezeichnete Buchenlatten
von 1000 mm Länge wurden erfindungsgemäß mit einer 60%igen wäßrigen Lösung von PÄG 1500, die
0,4% eines oberflächenaktiven Mittels enthielt, wie folgt imprägniert:
Die Bucbenlatten wurden aufrecht in einen 70-1-Autoklav
gestellt und 30 Minuten einem Luftdruck von 4 at unterworfen. Unter Aufrechterhaltung des positiven
Druckes wurde eine 60%ige wäßrige Lösung von PAG 1500, die 0,4% eines oberflächenaktiven Mittels
enthielt, zugefügt Nach Füllung des Autoklavs wurde der Druck auf 15 at erhöht Die Temperatur der Impragmerungslösung
wurde während der ganzen Zeit auf 70° C gehalten. Der Flüssigkeitsdruck wurde
2 Stunden aufrechterhalten, worauf die überschüssige Mprägnierungslösung ausgepreßt und diese Stufe
durch eine Vakuumperiode von 45 Minuten bei 0,1 at beendet wurde.
i 767 911
it,
in
in
Tabelle 6
Imprägnierungsfaktoren
Imprägnierungsfaktoren
Buchenlatte |
Ursprünglicher
Feuchtigkeits quotient % |
Absorbierte
PÄG-liOO-Menge |
C1 C2 C3 |
13 11 15 |
28 23 28 |
Die Buchenlatten wurden 5 Tage bei Temperaturen zwischen 50 und 700C getrocknet. Nach dem Trocknen
waren die Feuchtigkeitsquotienten wie folgt:
Buchenlatte | Feuchtigkeitsquotient % |
C1 Q C3 |
8 3 7 |
Analyse der PÄG-Verteilung im Mittelschnitt (500 mm von jedem Ende)
Oberfläche | 5AG | 27,7 | Zentrum | nach | 22,2 | Gesamtschnitt | nach | 27,0 | |
%] | nach | 24,5 | % PÄG | Trocknung | 20,6 | %PÄG | Trocknung | 22,2 | |
Latte | vor | Trocknung | 28,3 | vor | 23,2 | 21,0 | vor | 26,6 | 25,7 |
27,5 | 20,4 | 22,7 | |||||||
C1 | 25,3 | 24,2 | 27,2 | ||||||
C8 | 29,5 | ||||||||
C3 |
Wie aus der obigen Tabelle ersichtlich, wurde eine vollständige Durchimprägnierung erhalten, und während
des Trocknungsverfahrens erfolgte keine Wanderung des Stabilisierungsmittels.
Kiefernholz (Saftholz) von 2,5-12,5 cm Querschnitt
wurde zwecks Dimensionsstabilisierung mit der folgenden Lösung imprägniert:
30 Gewichtsprozent Polyäthylenglykol 4000, 10 Gewichtsprozent Polypropylenglykol 400,
60 Gewichtsprozent Wasser.
Das Holz wurde in den Imprägnierungsautoklav eingeführt und zuerst 30 Minuten einer Druckstufe
bei einem Luftdruck von 7 at unterworfen. Untt? Aufrechterhaltung
des positiven Druckes wurde dann die Imprägnierungslösung mit einer Temperatur von
+800C in den Autoklav gegeben. Nach Füllung desselben wurde der Druck von 20 at erhöht und die
zweite Druckstufe 2 Stunden aufrechterhalten. Dann würde die Imprägnierungslösung abgepumpt und der
Druck auf atmosphärischen Druck entspannt. Zur Entfernung jeglicher überschüssiger Imprägnierungs-
flüssigkeit im Holz wurde ein Vakuum von 0,1 at 30 Minuten angelegt. Die Absorption an Imprägnierungsmittel
im Holz (berechnet als 100%ige Mischung von Polyäthylenglykol 4000 + Polypropylenglykol 400)
betrag durchschnittlich 22 Gewichtsprozent, berechnet
auf das absolute trockene Holz. Nach der Holztrocknung
wurde festgestellt, daß die Schrumpfungsund Quelleigenschaften des Holzes bei unterschiedlichen
Feuchtigkeiten und Temperaturen wesentlich verringert waren. Das Imprägnierungsmittel zeigte
»ο keine Neigung zum Wandern.
Birkenholz der Maße 3,8 · 10 cm wurde zur Dimensionsstabilisierung
mit der folgenden Lösung imprä- »5 gniert:
10 Gewichtsprozent Polyäthylenglykol 6000,
30 Gewichtsprozent Polyäthylenglykol 1500,
10 Gewichtsprozent Polyäthylenglykol 1000,
50 Gewichtsprozent Wasser.
30 Gewichtsprozent Polyäthylenglykol 1500,
10 Gewichtsprozent Polyäthylenglykol 1000,
50 Gewichtsprozent Wasser.
Das Holz wurde in den Imprägnierungsautoklav eingeführt und in der ersten Druckstufe 20 Minuten
einem Luftdruck von 5 at ausgesetzt. Unter Aufrechterhaltung des positiven Druckes wurde die Imprägnierungslösung
einer Temperatur von +850C in den Autoklav gegeben. Nach Füllung desselben wurde der
Druck von 17 at erhöht und die zweite Druckstufe 3 Stunden aufrechterhalten.
Die Imprägnierungslösung wurde durch Abpumpen entfernt, wobei der Druck auf atmosphärischem
Druck absank. Zur Entfernung überschüssiger Impiägnierungsflüssigkeit
im Holz wurde ein Vakuum von 0,05 at angelegt und 14 Stunden zur Nachtrocknung des Holzes aufrechterhalten. Die im Holz absorbierte
Menge an Imprägnierungsmittel (berechnet als 100%ige Mischung von Polyäthylenglykol) betrug
durchschnittlich 26 Gewichtsprozent, berechnet auf das absolut trockene Holz. Es wurde gefunden, daß
das Holz nach dem endgültigen Trocknungsverfahren äußerst stabil war und daß der Polyalkohol keine
Neigung zum Wandern zeigte.
Claims (3)
1. Anwendung des Rüpingverfahrens zum Im- Mikroorganismen schützt, die das Holz in Form von
prägnieren von Gegenständen aus cellulosehalti- 5 Sporen befallen können und sich bei günstigen Begem
Material, wie Holz oder Holzprodukten, mit dingungen entwickeln.
einem Feuchtigkeitsquotienten bis zu 80 %, vor- Als Holzstabilisierungsmittel wurden Polyalkohole
zugsweise 5 bis 30%, mit wasserlöslichen Poly- verwendet, die bisher angewendeten Imprägnierungsalkoholen, deren Alkyläthern oder Estern der- verfahren haben jedoch nicht zufriedenstellend geselben
mit Fettsäuren mit 1 bis 8 Kohlenstoff- io wirkt, wodurch die Anwendungsmöglichkeiten stark
atomen in einer Konzentration von 30 bis 80, vor- eingeschränkt werden. Bei der Dimensionsstabilisiezugsweise
40 bis 65 Gewichtsprozent, wobei das rung des Holzes genügt, es nicht — wie bei der HoIzcellulosehaltige
Material in einer ersten Druck- konservierung — die äußere Oberfläche des ZeIlstufe
einem Gasdruck von 1,2 bis 15 at, Vorzugs- gewebes mit der stabilisierenden Substanz zu überweise
2 bis 6 at, für die Dauer von mindestens 15 ziehen, da der Polyalkohol im chemisch im ZeIl-2
Minuten unterworfen wird, das cellulosehaltige gewebe gebundenen W'asser gelöst werden muß, um
Material unter Aufrechterhaltung des Druckes seine Funktion zu erfüllen; beim anschließenden
in eine Lösung des Polyalkohole, eines Äthers oder Trocknen des cellulosischen Materials muß er ganz
Esters desselben eingetaucht wird, der Druck dann oder teilweise dieses Wasser ersetzen. Daher wird
in einer zweiten Druckstufe um 1 bis 20 at, vor- 20 keine stabilisierende Wirkung erzielt, indem man die
zugsweise 5 bis 10 at, erhöht und ausreichend Zellhöhlungen füllt oder die Oberfläche des Zelllange
aufrechterhalten wird, damit das Material gewebes mit einem Mittel überzieht, das nicht wirkvollständig
imprägniert wird, worauf der Druck hch in das Zellgewebe eindringen kann. Holz wird
auf atmosphärischen Druck oder darunter ent- daher bezüglich seiner Dimensionen nur zufriedenspannt
und die nicht absorbierte Imprägnierungs- 25 stellend stabilisiert, wenn man erreicht, daß der PoIylösung
entfernt und das behandelte Material alkohol, der relativ große Moleküle hat, das ZeIlgegebenenfalls
getrocknet wird. gewebe als ganzes in solcher Weise durchdringt, daß
2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch er, selbst nach Trocknung des Holzes, in einheitlich
gekennzeichnet, daß die zweite Druckstufe V2 bis dispergierter Weise zurückgehalten wird. In der Praxis
8 Stunden, vorzugsweise mindestens 2 Stunden, 30 wurde festgestellt, daß das zur Aufbringung von Konaufrechterhalten
wird. ssrvierungsmitteln angewendete Verfahren nicht von
3. Ausführungsform nach Anspruch 1 und 2, vornherein für dimensionsstabilisierende Mittel angedadurch
gekennzeichnet, daß nach der zweiten wendet werden kann. Jedes Verfahren zur Holz-Druckstufe
ein Unterdruck von 0,05 bis 0,5 at ein- imprägnierung kann für Konservierungsmittel, jedoch
gestellt wird. 35 nicht für ein Dimensionsstabilisierungsmittel angewendet
werden.
Die Holzkonservierung mit imprägnierenden SaI-
zen erfolgt gewöhnlich unter Verwendung einer wäßrigen Lösung des Salzes in sehr verdünnter Form, ge-40
wohnlich mit 1 bis 4 Gewichtsprozent Konservierungsmittel. Bei der Holzkonservierung werden daher sehr
große Wassermengen eingeführt, die später ausge-
Die Imprägnierung von Holz erfolgt gewöhnlich trocknet werden müssen. Die Wasserlöslichkeit des
zum Konservieren oder Stabilisieren des cellulo- im Holz anwesenden Konservierungsmittels braucht
sischen Materials im Holz. Die Konseirvierung soll 45 jedoch nicht besonders angestrebt zu werden, da das
einen Schutz gegen den Angriff von Insekten oder Wasser später das Konservierungsmittel auslaugen
Mikroorganismen, gewöhnlich in Form von Fungi, kann. Das Holzkonservierungsmittel ist daher geliefern.
Holz angreifende Fungi können im wesent- wohnlich so zusammengesetzt, daß es in wasserlichen
in zwei Haupttypen eingeteilt werden, von unlöslicher Form in situ im Holz ausgefällt wird;
denen einer aus solchen Fnngi besteht, die nur die 50 weiterhin kann es, im Gegensatz zu Stabilisierungs-Verfärbung
des Holzes bewirken, z. B. Blaufäule- mitteln vom Polyalkohol-Typ, vollständig wasserfungi,
während der andere Typ Fäulnisfungi umfaßt, unlöslich sein. Eines der zur Holzimprägnierung am
die die Struktur des Holzes zersetzen. Die Stabili- häufigsten verwendeten Imprägnierungsmittel ist Kreosierung
erfolgt, um Dimensionsveränderungen zu ver- sotöl, das aus Teer während der Umwandlung von
hindern, die Wellen, Wölbungen und Risse bewirken 55 Kohle in Koks gewonnen wird. Das öl besteht aus
und die durch Veränderungen der Temperatur und einer großen Anzahl unterschiedlicher chemischer
Luftfeuchtigkeit verursacht werden. Substanzen, von denen die wichtigsten cyclische
Zur Holzkonservierung sind viele verschiedene Ver- Kohlenwasserstoffe niedriger Flüchtigkeit sind. Kreofahren
und Imprägnierungsmittel verwendet worden, sotöl ist in Wasser unlöslich und kann daher nicht in
die jedoch alle den Nachteil haben, nicht gleichzeitig 60 wäßriger Lösung verwendet werden; es kann auch
die Dimension des Holzes zu stabilisieren und so nicht das chemisch im Zellgewebe gebundene Wasser
Bewegungen in demselben zu verhindern. Soll Holz ersetzen und dieses auch nicht durchdringen. Daher
konserviert werden, so wird es gewöhnlich durch ist mit Kreosot imprägniertes Holz oft schmierig und
Druckbehandlung mit einem Fungizid, wie Kreosot, schwer zu bemalen und zu leimen, da die fettartige
oder mit verschiedenen, anorganischen, als Fungizide 65 Substanz bei erhöhten Lufttemperaturen aus dem
wirkenden Salzen imprägniert. Bei der Holzkonser- Holz dringt.
vierung ist es nur notwendig, das Konservierungs- Um Konservierungsmittel auf Holz aufzubringen,
mittel in die Holzsubstanz einzuführen und es auf der können andere, mehr oder weniger wirksame Ver-
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Families Citing this family (10)
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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 |
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EP3160696A1 (de) * | 2014-06-30 | 2017-05-03 | Dow Global Technologies LLC | Behandeltes poröses material |
WO2016003992A1 (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 |
JP2017522438A (ja) * | 2014-06-30 | 2017-08-10 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 処理済み多孔質材料 |
EP3174676B1 (de) * | 2014-07-31 | 2019-11-06 | Koppers Performance Chemicals Inc. | Holzbehandlung für dimensionale stabilisierung |
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 |
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FR1572794A (de) | 1969-06-27 |
NL155211B (nl) | 1977-12-15 |
FI46696B (de) | 1973-02-28 |
DK120171B (da) | 1971-04-19 |
JPS5412522B1 (de) | 1979-05-23 |
NL6809117A (de) | 1969-01-07 |
GB1180682A (en) | 1970-02-11 |
DE1767911A1 (de) | 1972-02-17 |
FI46696C (fi) | 1973-06-11 |
NO123363B (de) | 1971-11-01 |
CH514411A (de) | 1971-10-31 |
BE717505A (de) | 1968-12-16 |
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