DE1953236A1 - Verfahren zur Herstellung von Holz/Kunststoff-Materialien - Google Patents

Description

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ATLANTIC RICHFIELD COMPANY Hew York, NoT

Verfahrensur Herstellung_vgn Holz/KmstBtojff-Materiaiien

Die Erfindung besieh·?; sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Holz/Kunststoff-Materialieno .

In der Technik der Herstellung von Holz/Kunststoff-Verbund-Produkten (HKV-Produkte) gibt es Verfahren, bei denen ein moaomeres Material auf Holz aufgebracht wird und eine Polymerisation des aonomeren Materials in situ durch Gaamastrahlung

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8AOORIQiNAL

initiiert wird,. Das erhaltene Produkt besitzt viele der erwünschten Eigenschaften des Holzes und daneben zeigt es auch verbesserte Eigenschaften» die mit dem Polymer verknüpft sind (was von der Polymerkonzentration im Holz abhängt), wie Z₀B₆ verbesserte Zähigkeit_? Härte, Dauerhaftigkeit, Biegefestigkeit und dglo Die Herstellung von HKV~Produkten macht jedoch bestimmte Schwierigkeiten_β Eine Schwierigkeit tritt auf, wenn HK¹Z-StUdCe einzeln behandelt und hierauf in eine zusammengesetzte Struktur, wie Z₀Bo Bodenflies en a vereinigt irerden_o Beispielsweise können unnötige Kosten entstehen und eine übermäßige Behandlungszeit bei der Behandlung von Stücken erforderlich sein₀ die bezüglich ihres Holzaufbaus oder ihrer Zusammenstellung fehlerhaft sind_c

Ein weiteres Problem, welches jsit BE^f-Behandlungen verknüpft istf ist das "Laking". Hierbei oesludiert Imprägnierung^·« material während der Bestrahlung an der Oberfläche der Stücks j, wodurch sie oftmals verdorben werden ο Die vorliegende Erfindung betrifft eine HEAT-ZuBaEsenfügteehniki die sich oesondera fU'? die Verwendung bei Imprägnierungsiaatsrcialieii und den damit '/er=- bundenen Behandlungstechniksn eignet und die dss Lakiog unü andere Behandlungsschwierigkeiten verringert 30 daß eine Über» prüfung vor der Behandlung die meisten Ausschußprodukte bessi=» tigen kanno

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Holz/Kunststoff-Materialien vorgeschlagen, bei welchem eic Monomer auf die Materialien aufgebrächt und bestrahlt wird, wobai das Holz mit einer Zusammensetzung imprägniert wird, die ndn- ' destens ein Monomer enthält, und wobei das Holz mit einer hochenergetischen Strahlung bestrahlt wird, am die Zusananensetsung unter solchen Bedingungen zu polymerisieren, daß ist wesentlichen kein Laki&K und kein· ProdoktJUmwerlustd auftreten.»

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AusfUhrungsformen der Erfindung werden nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert» in welchen gleiche Symbole gleiche Elemente bezeichnen_o

Fig_o 1 zeigt eine schematische Unteransicht von mehreren Holz/ Kunststoff-Stücken, die in Form einer einheitlichen Bodenfliese zusammengefügt sind* welche sich zur Herstellung eines erfindungsgemäßen.HKV-Produkts eignet_o Eines der Stücke ist weggenommen und umgelegte

Figo 2 zeigt eine perspektivische'Oberansicht von vier Fliesen der in Figo 1 gezeigten Art_f die auf einer gemeinsamen Unterlage zusammengefügt sind, so daß eine einaige einheitliche Platte entsteht«

Figo 3 ist eine sehematische perspektivische Ansicht einer· Reihe von Holzstücken» die in einer bestimmten Veiue zwecks Imprägnierung und Bestrahlung gestapelt sind_f. wobei zwischen den Stapelschichten Separatoren angeordnet sind ο

Figo 4 ist eine perspektivische Ansicht eines" Eestrahlungs«- tcastens und einer Strahlungsquelle ₉ wobei der X-ssten teilweise aufgebrochen ist, wodurch eine Anzahl von Behältern sum Vorschein koiantj. von denen jeder einen stapel von Holzstücken enthält j, wie er "beispielsweise in = 3 gezeigt ist«,

Figo 5 ist eine perspektivische £ei3.a&BUuiiC eines -einsigen Holastüeki? der in den 3?ig_c ϊ «nd 2 gessigten Art₀

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ORJGfNAt.

Figo 6 ist eine schematische ündansicht von benachbarten Bandteilen von vier Fliesen der in Fig₀ 1 gezeigten Art„ die ja. der in Fig. J gezeigten Weise gestapelt und voneinander getrennt sind, wobei das Laking sohematisch dargestellt ist»

Einzelheiten

Die Herstellung von typischen HKV-Produkten wird nun in logischer Reihenfolge näher beschrieben, wobei die typischen Ar«= beitsvorgänge, die verwendeten Materialien, die Schwierigkeiten und die Arbeitsparameter an den entsprechenden Stellen diskutiert werden«,

Holzyorbereitunff

Die Auswahl des Holzes wird durch ästhetische Gesichtspunkte (beispielsweise gewünschter Farbton und gewünschte Maserung des fertigen Produkts), durch die Kosten und die Verfügbarkeit bestimmt ο Es können nahezu alle Holzarten auf irgendeine Weie· in den richtigen Zustand für eine HKV-Behandlung, das heißt Imprägnierung und Bestrahlung, gebracht werden, um ein Holz/ Kunststoff-Yerbund~Produkt (HKV-Produkt) herausteilen„ Bs wird darauf hingewiesen, daß die Dichte und die Porengröße des ausgewählten Holzes stark die Imprägnierungsbehandlung beeinflußt, beispielsweise die Beladungsstärke, wie dies weiter unten erläutert wird ο Auch sollte der Feuchtigkeitsgehalt kontrolliert werden, wie ZoB_o durch kontrolliertes Trocknen in einem Ofen und durch Befeuchtung während der Verfrachtung, LageWing ußWo Beispielsweise besitzt eine für eine HKV-Behandlung geeignete Roteiche in typischer Weise einen Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 7~9% (bevorzugter Bereich), wenn es boispielsweiee in Form von Leisten geschnitten iet_o Bei einem Feuchtigkeitsgehalt unter schrumpft Roteiche, während sie oberhalb ungefähr 10# quillt»

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So wird beispielsweise bei Verwendung von Roteiehenholz vorzugsweise auf einen Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr Q% getrocknet, (und zwar in Öfen_f nachdem es getrimmt worden ißt)» Derar-' tige Leisten sind schematisch in Figo 1 mit 10-1 und in Figo 5 mit F bezeichnete &$ ist ein üblicher Feuchtigkeitswert (ßieichgewichtsfeuchtigkeit) für die Verwendung in Fußböden*

Es sind die verschiedensten allgemein verfügbaren Holzarten für HKV«=Anwendungen geeignet,, Zwar wurde gefunden* daß die .Erfindung besonders vorteilhaft bei der Verwendung von mit Methylmethacrylat (in der Folge als MMA. bezeichnet) imprägnier-*' ten Roteichenleisten ist* aber MMA kann leicht auch zur Imprägnierung von anderen üblichen Holzarten verwendet werden, wie Z₀Bo Weißeiche, Fichte* gelbe Papel_g Zuckerahorn, Weißtanne_? . Buche_β Birkeβ Mahagoni wiä Johannisbrotholz ₀ Natürlich kann sich das Gewicht des imprägnierten Monomers ändern» Das Gewicht kann beispielsweise ungefähr 40 bis ungefähr 120$6 des ursprünglichen Holsgewichtes betragen, was von der Art des verwendeten Holzes abhängte Gexiöhnlich ist das Polymer gleichmäßig durch die Holzstruktur verteilt«, Bei einigen Holzarten besitzen je» doch das Kernholz und das Markhols eine unterschiedliche Mono« meraufnähme (wie Z₀B₀ bei VialnuS, Buche_s Rottanne und Kirsche),, Hölzer mit offener Struktur_? wie Z₀B₀ Ahorn und Birke ₉ besitzen offensichtlich keine derartige unterschiedliche Aufnahme; jedoch sind diese Hölzer teurere Harzige und schwach saugfähige Kernhölzer, wie ZoB₀ Eiche und die verschiedenen Tannenarten_smachen andere Schwierigkeiten_o Beispielsweise sind die .Öffnungen zwischen den Zellen von Weißeiehe anscheinend zu klein, als daß das Monomer wirksam eindringen könnte,, Einfachere Hölzer sind im allgemeinen weich und enthalten größere Mengen Markholz, Tannin und Gummi, die eine ungleichförmige Imprägnierung und ein schlechtes Aussehen ergeben^ und zeigen eine geringere

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Festigkeit» Weiche Hölser absorbieren in typischer Weise in der Größenordnung von 1,1 kg Monomer je kg Holz, im Vergleich zu ungefähr 0,7 kg, die durch Harthölzer absorbiert werden.

Die Form, in welche das Holz für die HEY-Behandlung (Imprägnierung und Bestrahlung) gebracht wirdj, hängt in gewissem Ausmaß von der Wirtschaftlichkeit ab. Das Holz kann "beispielsweise die Form eines festen Blocks oder einer aufgestapelten Reihe von Leisten haben* die durch die weiter unten angegebenen Maßnahmen in ein oder mehrere integrale Fliesen verformt worden'sind_o In federn Falle besitzt das Eohholz in typischer Weise die Form von Brettern, die überprüft werden sollten, wobei Fehler (vie ZoBo Äste) fiursh eine Trimmsäge herausgeschnitten werden sollten_o Ein derartiges Erimmen ergibt-in typischer Weise aus ungefähr

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305 laufenden m Holz 12 m brauchbares Produkt» Die ge =

trimmten Bretter werden dann in Blöcke geschnitten, die sich für die Einführimg in die Bsh&ndlungsbehälter eignen., wobei die Blöcke -zuerst in eine Abrichtmaschine eingeführt werdezi_s lim sie roh fertigzustellen,. Diese Blöcke können dann in den Imprelgnie-^ rungsb.3hälter_? von dem weiter unten gesprochen wird_p eingebracht um sie zu impx'ägnieren, worauf sie bestrahlt werden_o

Es wird jedooh oftmals bevorzugt, diese Blöcke in kleinere Leisten, beispielsweise solche von ungefähr 152 mm χ 22 mm χ S mm, zu unterteilen«, Dies kann dadurch geschehen, daß man die Blöcke auf eine Dicke abrichtet, -?elehe die Breite der Leisten bestimmt* und dann Leisten bestimmter Breite und Länge mit einer Gattersäge herausseimeideto Die Leisten eignen sich dann zum Stapeln in BehaLtern_s vsm. dort wie bereits erwähnt imprägniert vind bestrahlt zu ^T*erden_o ·

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Gemäß der Erfindung wurde festgestellt, daß es in diesen Fällen vorzuziehen ist, eine Anzahl dieser Leisten in eine einheitliche Fliese zusammenzustellen und dann die fliesen und nicht die einzelnen Leisten au behandeln (beispielsweise zu imprägnieren» bestrahlen, fertigzustellen usw.) Ein Beispiel ist die Fliese 10 in Figo 1» die aus sieben miteinander vereinigten Leisten 10«1 bis 10-7 besteht. Es können die verschiedensten Mittel verwendet werden, um die Leisten zusammenzuhalten, wie z_aB„ Zusammen» leimen, Aufleimen auf einer gemeinsamen Unterlage (dies ist weiter unten erläutert) oder mechanische Festhalteeinrichtungeno Eine besonders geeignete Form von Festhalteeinrichtungen besteht aus einem Paar durch Hüten hindurchgehende Drähte, welche die Leisten in eine Fliese 10 zusammenhalten Die Bindung mittels Leim ist am besten, wenn die Poren der Leisten am schlechtesten gefüllt werden (siehe veiter unten und auch Report der Universität von W₀ Virginia an die Atomenergiekommission DID: "0RQ-2945-5V Juli 1966}»

PUr einen Fachmann auf diesem Gebiet ist es klar, daß verschiedene Handhabevorrichtungen verwendet werden körnien_f um eine bestimmte Anzahl von Leisten automatisch zusammenzufügen und auszurichten, so daß eine Fliese entstellte Bine solche Vorrichtung kann aucli verwandte Operationen durchfuhren, wie Z₀B₀ Bearbeitung der Kanten ("beispielsweise Ausbildung von Hüten und Federn)„ Bearbeitung der Platte auf genaue Dimensionen, Herstellung von Abschrägungen an den unteren Kanten, un Nuten für die Klebstoffaufnahme zu schaffen, und dgl« Die Vorrichtung zum Zusammenfügen und Vereinigen der Leisten sollte auch einen-bestimmten kontrollierten und einstellbaren Abstand zwischen den Leiaten belaeeen, wie z_cB_e einen Abstand von 0,2 mm zwischen dan Leisten der Fliese, die in Figo 1 gesexgt ist* Hierdurch worden die beim Gebrauch erwartete Quellung „ die Anpaßbehsncllung und die

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Bindevorgänge berücksichtigt« Hierauf kann eine Befestigung· vorgenommen werden» wenn diese sachdienlich ist, wie Z₀B₀ durch Einbetten von Drähten sp, sp¹, die durch Nuten laufen und die Leisten in der Breite der Fliese 10 zusammenhalten, wobei vorzugsweise in einem Stanzvorgang deren Enden abgeschnitten werden und sie so an Ort und Stelle gebracht werden, wie es in Figo 1 gezeigt ist. Natürlich kann man jede Zahl derartiger Drähte verwenden«, Jedoch wurde gefunden, daß ein Paar Drähte, die in der angegebenen Weise angebracht sind, sich aur Herstellung von fliesen der Größe 152 mm ζ 152 mm eignen, ein Maß, das in der Fußbodentechnik üblich ist ο Wenn man eine Fliese 10 von unten ansieht {Befestigungsseite) und diese Fliese ein Paar Kanten 10-s, 10-s¹ aufweist, dann sind diese Kanten vorzugsweise 152 mm lang und quadratisch und glatt geschnitten (so daß sie beispielsweise aneinandergelegt werden können oder daß ein Parkettfußboden gelegt werden kann)» Alternativ können die Kanten verschiedene Verzahnungen aufweisen, die in der Fußbodentechnik bekannt sind, wie z_eB« "Hüten und Eedern"· Die Fliesenleiste 10-1 ist in Fig. 1 von der Fliese 10 weggenommen und umgelegt, so daß ihre Längsachse auf der Achse L-L und auch in der Maserungsrichtung liegt» Jede Leiste besitzt eine glatt bearbeitete Oberfläche 10-f (die Arbeitsoberfläche)₀

In einigen Fällen wird_t es bevorzugt, eine Anzahl derartiger Fliesen zusammenzufügen, um eine einzige integrale Platte herzustellen, und dann diese Platte zu behandeln So sind in ' r . Figo 2 mehrere solche Fliesen gezeigt, die aneinander befestigt sind, so daß eine einheitliche Platte 20 entsteht„ Die Fliesen führen die Bezeichnungen 20-A, 20-B, 20-C und 20-D. Jede Fliese ist im wesentlichen der Fliese 10 in ^iPig_o t gleich, was jedoch nicht für die Befestigungsmittel gilt, wie dies weiter unten gezeigt ist ο Natürlich kann jede geeignete Zahl von Fliesen

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zusammengefügt werden, um eine solche Platte herzustellen«. Die 'Platte ist besonders für herkömmliche Böden anwendbar, und zwar in genau der gleichen Weise wie die entsprechenden Platten aus Holz, Kunststoff, Elastomeren und dgl„ Beispielsweise ergibt ein Zusammenfügen von vier Fliesen von 152 mm χ 152 mm in einer Platte, wie sie gezeigt ist, ein© Platte von 304 x 304 mm, wodurch Abmessungen erhalten werden, die in der Fußbodentechnik vernünftig sind« Somit besteht eine zusammengesetzte Platte 20 aus vier Gruppen von sieben benachbarten Leisten, wobei die Gruppen rechtwinklig zueinander verlaufen und eine glatte Oberfläch© 20-f auf einer Seite bilden und durch eine geeignete Befestigungseinrichtung miteinander verbunden sindo Eine derartige Einrichtung, die für viele Zwecke als geeignet gefunden wurde, besteht aus einer gemeinsamenUnterlage B, die in Figo 2 angedeutet ist_o Bine derartige Unterlage besteht aus einem mit Asphalt imprägnierten Asbestpapier» welches fest an der Unterseite der Platte befestigt ist, beispielsweise durch Beschichten der Platte und der Unterlage mit einem Polyvinylacetatemulsionsklebstoffο Ein wichtiges Erfordernis ist, wie dies weiter unten erläutert wird, daß das, Unterlagenmaterial und insbesondere der entsprechende Siebstoff in Gegenwart von Imprägnierrungsmitteln und bei den Behandlungastufen verhältnismäßig stabil und inert sind_o Beispielsweise" lösen einige Impragniermigsmonomere wie MMA viele Klebstoffe auf _o

Gemäß einem-anderen Behandlungsverfahren werden die Platte;.! dadurch hergestellt, daß man zuerst die einzelnen Leisten (wie weiter unten beschrieben durch Imprägnieren und Bestrahlen) behandelt, dann vier Gruppen von jeweils sieben Leisten senkrecht zueinander anordnet (beispielsweise mit einer automatischen Handhabungs- und Ausrichtungseinrichtung, wie es in der !Technik bekannt ist), und abschließend eine Unterlage

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auf der Unterseite aufklebt, um eine Platte herzustellen,, Eine derartige behandelte zusammengestellte Platte kann dann fertiggestellt werden, indem die Oberfläche durch oins geeignete Bearbeitung behandelt wird (wie sie beispielsweise weiter unten erläutert wird)»

Die mechanische Leistenbefestigung von 3?igX 1 wird bei verschiedenen Anwendungen bevorzugt, da, anders als bei vielen Unterlagen und bei den entsprechenden Klebstoff materialien^ mechanische Befestigungsmittel, wie z_eB_o durch Nuten verlaufende Drähte sp, Bp * nicht in ungünstiger Weise mit den Imprägnierungs-Bestrahlungs-Materialien während oder nach der -Behandlung in Wechselwirkung treten*. Weiterhin eignen sich diese Drähte äs zu, der Fliese eine gewisse Flexibilität zu verleihen, so daß sie in einem gewissen Ausmaß entlang der fluteinrichtung (Dichtung der Leistenbreite) gebogen werden können, wodurch eine gewisse normale Ausdehnung der Leisten, eine Unterbodenunebenheit USw₀ ausgeglichen wird, ohne daß übermäßige Ausbeulungen oder "Vorsprünge auftreten, Eina Hut-und-Feder«-Verbiniung der Platten gestattet es, daß beim Verlegen unregelmäßigkeiten des Unterbodens ausgeglichen werden,, Sin Zxfischenraura zwischen äan Lei« sten gestattet auch ein normales Quellen Aus diesem Cfrunde sollten diese Abstände sorgfältig kontrolliert wsrden_o Um eine Quellung oder eine andere Ausdehnung am besten zu berücksichtigen, wird es bevorzugt, solche Fliesen kreuzweise su legen_p wenn dies isöglieh i3t_s das heißt so₅daß die ßndsn an. Seiton anliegen, wie dies bei der Platte von Fig₀ 2 gezeigt ist„ und daß nicht iisds an Bade oder Seite an i>eite zu liegen kommen« Hierdurch werden am besten' irgendwelche Expansionen in beiden dichtungen der Bodenfläche verteilt. Andere analoge ii:e·-· chanisßhe Befsstigungstechniken können ebenfalls in Betracht gezogen werden, wie s_oB„ Aufstapeln^ Kirfcenausbildung an den

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Enden, Kantenbefestigung und dgl* Jedoch ist in einigen Fällen diese Vorzusaitoenfügungstechnik nicht sehr vorteilhaft _B Beispielsweise ist sie "bei einer durch Strahlung induzierten PoIymerisationsbehandlung wie der beschriebenen äußerst vorteilhaft, da gefunden wurde, daß der größte Seil des Ausschusses seinen Grund in der Holzauswahl und in der Leistenzusammenfügung besaß, wobei die Behandlung selbst einen sehr hohen Produktausstoß ergab« Wenn jedoch der Produktausstoß der Behandlungen, die sich an das Zusammenfügen der Leisten anschließen, nicht besonders gUnstig ist (beispielsweise sehr hoher Durchsatz bis zur Behandlungsphase und später gering), dann muß es nicht besonders vorteilhaft sein, eine solche Vorausammenfugungstechnik zu verwenden« Gleichfalls kann in einigen Fällen die mechanische Befestigungstechnik nicht besonders vorteilhaft sein, wie es beispielsweise der Fall ist, wenn ein Zusammenfügen von Leisten nach einer Leistenbehandlung ausgeführt wird» natürlich sind die erfindungsgemäßen !Techniken besonders brauchbar in Verbindung mit der durch Strahlung induzierten Polymerisation solcher Art, wie sie beschrieben wurde_o

Für einen Fachmann auf diesem Gebiet ist es klar, daß es andere analoge Unterlagenmatearialien und entsprechende Klebstoffe gibt. Eine andere Unterlage besteht aus einer Polyäthylenfolie„ Jedoch muß bei der Auswahl eines verträglichen Klebstoffs sorgfältig vorgegangen werden, insbesondere wenn gewisse Imprägnierungsmittel vorliegen» Polyäthylen besitzt eine gute Festigkeit_r ist inert, besitzt eine gute Farbstoffabsorption und liefert eine Feuchtigkeitssperre, die bei Böden wertvoll ist_o Eine modifizierte Unterlage kann aus einer oder aus mehreren Sextilschichten bestehen (beispielsweise Sacktuch oder dglo), wobei gegebenenfalls auch ein organisches Imprägnierungsmittel oder ein Laminat (beispielsweise Polyäthylen, um eine Feuchtigkeitsein-

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dringung., und dgl₀ zu verhindern) oder ein Faserglasgewebe_ovorliegto ·

Bevorzugt enthält eine solche Unterlage eine Metallfolie, wie ZoB₀ eine Alundniumfolie von einigen liundertstel Millimeter Stärke, welche vorzugsweise mit Papier (beispielsweise Kraftpapier oder dglo, vermittels eines starken verträglichen Klebstoffs) auf einer.oder auf beiden Seiten laminiert ist_o Eine solche mit einer Metallfolie laminierte Unterlage ergibt bei Bodenplatten der beschriebenen Art verschiedene Vorteilet. Beispielsweise "bildet sie eine sehr nützliche Feuchtigkeitssperre gegen den.Eintritt von Grundwasser (der größte Feind jedes Holzbodens). Außerdem bildet sie eine Sperre gegen ausgeschüttete Flüssigkeiten Schließlich verbessert eie das Aussehen der Plattenunterseiten und ergibt während der Verarbeitung eine hohe Naßfestigkeit ο Eine der am besten brauchbaren Formen enthält eine Aluminiumfolie von 0,09 mm, die auf einer Seite mit einem hook wasserfesten Papier laminiert ist,, Eine weitere Form enthält eine Aluminiurafolie von 0,06-0,07 mm Stärke» die auf · beiden Seiten mit einem dünnen Papier laminiert isto

Verschiedene Maßnahmen zum Verbinden von HKV-Produkten mit sich selber ©der sit einem anderen Material (wie z₀B„ ein Substrat) können τοη einem Fachmann auf diesem Gebiet in Betracht gezogen werden« Mechanische Befestigungsmittel, wie z_oB. herkömmliche Holzschrauben _g Bolzen und mit Gewinde versehene Befestigungsmittel verhalten sich sehr zufriedenstellend bei der Befestigung von HKV₀ Beispielsweise wird gefunden^ daß gewöhnliche Holzschrauben bei dem HKV-Material verwendet werden können« Mit Gewinde versehene Einfügungen wurden ebenfalls als zufriedenstellend gefunden und besitzen anscheinend ein höheres Vermögens Halterungen festzuhalten^ das heißt viele male besser

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als unbehandeltes Höls_u Bei Verwendung eines.harten Polymers in dem HK? wird ein besserer Halt ersielt als bei einem gummiartigen, elastomeren Polymer* ±ls ist selbstverständlich, daß HKV-Materialien ein etwas anderes Befestigungsproblem ergeben als unbehandeltes Holz, da ihr© Zugfestigkeit und ihre Druck« festigkeit ziemlich hoch und ihre Scherfestigkeit verhältnismäßig niedrig ist₀ Beispielsweise können HKV-Produkte nicht erfolgreich genagelt werden, wenn nicht die Polymerbeladung gering isto

HKV-Materialien können auch mit einem Klebstoff befestigt x?erden« Wenn man HKV-Stücke aneinander befestigt, um die oben beschriebene dargestellte Fliese oder Platte herausteilen, dann kann eine Leimung vorgenommen werden, bevor die Imprägnierungs/ Bestrahlungs-Behandlung vorgenommen wird (eine Unterlage kann ebenfalls darauf geleimt werden)_Q Jedoch muß darauf geachtet werden, daß das Monomer oder andere Imprägnxerungsmittelbestandteile, wie auch die Bestrahlungsbehandlung, nicht die Leimbestandteile in abträglicher Weise beeinflussen« Beispielsweise ist 2U erwarten, daß einige Leimbestandteile, das Lakingproblem erschweren«, Beim Zusammenleimen von HKV-Stücken wird es bevorzugt, das Leimen nach der Bestrahlung vorzunehmen _o Hierfür eignen sich die verschiedensten handelsüblichen Klebstoffe<> Klebstoffe auf Resorcinbasis ergeben sehr gute Resultate₀ Polyvinylacetat und Harnstoff/Formaldehyd/Casein-Klebstoffe ergeben bei HKV-Stücken zufriedenstellende Leimbindungea, solange die Polymerbeladung des HKV nicht su hoch ist₀ Auch ergibt anscheinend ein HKV mit einem niedrigeren Feuchtigkeitsgehalt eine bessere Leimbindung bei diesen Klebstoffen_β Im optimalen Fall wird d©r Klebstoff so angesetzt, daß er eine Feuehtigkeitsdiffusionsgeschwindigkeit entsprechend derjenigen des HKV besitsto

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Sie Verarbeitung des Holzes in einen Block oder in eine Leiste und die Behandlung in dieser Form erschien zunächst der beste und erwünschteste Weg für die Herstellung des HKV-Produkts. Jedoch wurde überraschenderweise ein wichtiges Merkmal gefunden, wonach es beträchtlich vorteilhafter ist, im gewöhnlichen Falle eine vorbehandelte Gruppe von Leisten (die beispielsweise in eine. Fliese oder in eine Platte zusammengefügt sind) zu behandeln und nicht die Leisten oder Zusammenstellungen nach der Bestrahlung zu behandeln«, Dies ist besonders vorteilhaft, wenn das "verbesserte Behandlungsverfahren¹¹ gemäß den weiter unten stehenden Angaben verwendet wird_o Eine solche Technik stellt eine Verbesserung dar, welche solche Schwierigkeiten wie Laking, Erschöpfung und dgl_o stärk verringert und in einigen Fällen sogar völlig beseitigt hat.» Es hatte den Ansehein, daß bei der bevorzugten Behandlungeweise die Hauptmasse der Fliesenschäden von Holzfehlern und Abweichungen bei der Zusammenfügung (Platten oder Fliese») stammt* Somit ist es also klar, daß eine solche "Fliesenbehandlungstechnüc" Einsparungen in der Behandlimgs« zeit wnd bei den. Kosten ergibt» itenxi die zusammengefügten Leisten vor der Behandlung geprüft werden und nur gute Leisten behandelt werden, wobei der Ausschuß vor der Behandltmgsstufe weggeworfen wird_Q Ea wurde in der Praxis gefunden, daß 90-100$ des nach der Bestrahlung anfallenden Ausschusses vermieden werden kömien_o Somit ist es ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Lehre ₉ vorgefllgte Fliseen für die Verwendung als Behändlungssuhjekt herausteilen (beispielsweise Imprägnierung,, Be= strahlung miß Fertigstellung" als Fliese und nicht als Leiste!) „

Allgemeine Beha&dluagsmerkmale. ßie Einzelheiten des Verfahrens ■und der Vorrichtung zur Imprägnierung raid Bestrahlung warden nun ziemlich allgeiseia vnd beispielhaft gemeinsam mit den damit verknüpft en Schifierigkeiton, wie Z₃Bo i-aking unä Erschöpfung, beschrieben« Die Imprägnierung wird raitsr besondere Bezugnahme

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auf Figo 3 beschrieben., Bei diesem Verfahren werden eine Reihe übereinandergelegter, getrennter Schiohten von Leisten imprägniert, wie ZoB» die Schichten L-I bis L°n in Figo 3» die auf eine bestimmte Höhe St-h gestapelt sind (ungefähr zwei Dutzend Schichten) · Biese Leisten sind bei der dargestellten Ausführungsform in Plieseneinheiten mit 7 Leisten zusammengefügt _p obwohl natürlich auch andere Formen behandelt werden können_e wie z_äB_o einzelne Leisten, di# kreu&weise über ein© Sehicht gelegt sind* Zum Aufzeigen der Probleme ₈ die mit der Xsüprägsle= rung verknüpft sind,, und der dgait vetrbmden^s A^MIf©msiSnahmen, wird angenommen, daß die gaseigten ■ Albstan&sstäfo© E für die vorliegenden Zwecke _weggelassen werden, imd iaB"tie Saisten vertikal übereinandergeleipi sind_# eo d$ß ©da Isps'ägaierMS^stapel gebildet wird. Es wird, daraiaf hingewi®®esi₉ claS &®r Stapel S von vorbestinanter Höiie St-ii w&6l ü§sg© St»°l' @;ia@ bsstimmte Anaahl von Leistensshiehten Is«-a enthält laad-s© dis@iisioniert ist, daß er in ein bestimmtes iHiprägnieraagsräiegagia G ©eier einen Holzkasten paBt(in Flg.. 5 tiielif gezeigt,,"afees¹ in Fig« 4 gestrlchelt angegeben, siehe Z₀B₄, dis i?ier lisfe©ia S<=>1 ΌΒΧ7_Οΰ die inner« halb dee Ausschnitts cfLss BestralilixagslseliSlteFs ^O angedeutet sind) ο Zum Zwecke der Brläatensag wiri aagesioMiea^ laß 5®sl^es Magazin C einen bestimmte» Stapel S tsicl die antspreehende Anzahl von Leisten (Fliesen) der angegstsenei! Syp© aufnimnit» Ein beispielhafter Stapel umfaßt 22? d.ssi" ELie&ssu Tier- solche Ilagazine können, gemeinsam in ei-naa Imprägalemrigsseliälljer bracht werden, in den "onter Dsuck fias XaiprSga-iermigsiaittel eingeführt

Zu Beginn der Imprägnierung wird der Behälter evakuierte In diesem Beispiel wird ein Behälter von ungefähr 30 g 5 cm Durchmesser auf ungefähr 10 mm Quecksilberdruck evakuiert und unge fähr 4-5 Minuten bei diesem Druck gehalten (unter der AmxahEie, da/B Roteichenleisten der bei Figo t beschriebenen Art behan-'

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delt werden),, Das Imprägnierungsmittel wird dann eingeführt, so daß die Leisten vollständig eintauchen«, Bei diesem Beispiel wird mit Stickstoff ein Druck von ungefähr 5_t6 at ungefähr 2 Stunden lang (in einigen Fällen weniger) angewendet, "bis die Sättigung der Leisten im wesentlichen suende ist„ Das Gas sollte Stickstoff oder ein ähnlich inertes Gas ohne Sauerstoff sein, da Sauerstoff die Strahlungspolymerisationsreaktion inhibiert ₀ In einigen Fällen (wie Z₀B₀ mit den weiter unten beschriebenen Separatorstäben) kann eine zufriedenstellende Imprägnierung in 30=60 Minuten Zustandekommen„ Zum Zwecke der Erläuterung kann gesagt werden, daß das Imprägnierungsmittel aus einem Gemisch besteht„ wie es im weiter unten stehenden Beispiel 1 angegeben iste und daß die Fliesen in Bodenfliesen (odei⁴ Bodenplatten) verarbeitet werden sollen,.

Der Druck wird dann verringert, und das Gemisch wird aus dem Behälter ablaufen -.gelassen« Die Stapel werden dann entnommen» um in die Bestrahlungsvorrichtung überführt zu werden_e Ein typischer Stapel von Roteichenleisten, wie sie oben beschrieben wurden, wiegt ungefähr 12,2-13,6 kg vor der Imprägnierung und 18(,1-22,,T kg nach der Imprägnierung ₀ Es wurde zwar im obigen Beispiel angegeben^ daß Vakuumkräfte zum Einführen und Einspritzen des Imprägnierungsmittels verwendet wurden, aber einen Fachmann auf diesem Gebiet_%ist es klar, daß auch Dampfinjektoren und/oder andere Imprägnierungsverfahren und Vorrichtungen_f die in der Technik bekannt sind, eingesetzt werden können_o Natürlich erfordert eine andere Art Holz und/oder- eine andere Art Imprägnierungsmittel andere Imprägnierungsbedingungeno Es wurde gefunden, daß die theoretische maximale Beladung TML sich umgekehrt mit der Dichte des Holzes ändert und daß dieser Faktor, wie avich die prozentuale theoretische maximale Beladung (PTML) ein guter Parameter für die Bestimmung der Imprägnierungswirk-

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samkeit isto Zwar 1st die beschriebene Tiefenimprägnierung bei vielen Anwendungen sehr vorteilhaft, insbesondere wenn die Abnutzung der Oberfläche beim Gebrauch ein Problem darstellt (beispielsweise bsi Böden), aber in anderen Fällen ist. eine bloße Oberflächenimprägnierung oder eine andere selektive Imprägnierung ausreichend,, Vorteile können ans der Tatsache gezogen werden, daß das Imprägnierungsmittel auf der Hirnaeite von Holzstücken leichter absorbiert wird, wodurch dort eine stärkere Beladung erzielt wird (beispielsweise wird hierdurch eine Verstärkung der Holastüeke gegen Aufspaltung erzieltK

Nunmehr wird das Bestrahlungsverfahren anhand des oben erläuterten Subjekts (Stapel in FIg₀ 3 im Magazin C₈, imprägniert und abgelaufen) beschrieban₀ Hierbei wird insbesondere auf den in Figo 4 gezeigten beispielhaften Bestraklvmgsbehälter JO Beaug genommenο Der Behälter 30 kann vier der oben beschrisbenen Holsmagazine 0 aufnehmen ₉ die dort einer bestimmten Poly=* merisationsbestrahlung unterworfen werden, die schematisch gezeigt wirdg, wie sie von einer geeigneten bekannten Gammastrahlungsquelle IS austrittβ Der Behälter 30 eignet sich für die Verwendung in einer Bestrahlungsvojcrichtung der "Pool-Type" und ist mit einem Deckel (nicht gezeigt) wasserdicht verschließbar ο In diesem Beispiel mißt der Behälter ungefähr 1„52 m χ O₈61 m χ 17*8 cm» wobei die Wandungen 6,3 mm dick sind und aus rostfreiem Stahl oder dglo bestehen«. Zwei derartige laprägnatormagazin© sind auf einer oberen und auf einer unteren Spur iia Behälter 30 eingeführt₀ Wie in Fig_o 4 gezeigt ist_e besteht jede Spur aus einem Paar im Abstand angeordneten Schienen gr_f die miteinander ausgerichtet sind, wobei eine bestimmte Aushöhlung CV am Boden unter der unteren Spur vorgesehen ist ο Die Aushöhlung CV eignet sich für die Aufnahme abfließenden Absorptionsmaterials »wie dies weiter unten erläutert wird₀

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m SAß

Es wird darauf hingewiesen, daß die PoolbeStrahlungsanordnung in diesem Beispiel einen Tank umfaßt _r der ungefähr 7» 9 m tief oder noch tiefer ist (im Querschnitt ungefähr 19»2 m χ 6,7 m) und mit Wasser gefüllt ist_o Am Boden des Pools ist eine Bestrahlungseinheit angeordnet» wie z₀B_ft eine "MEPI"-Einheit oder eine "ΝΡΓ'-Einheit (Einhsiten von 1IUMEG, 100000 Curie von Gobalt-60, welche ungefähr 85 Stifte von 93 cm Länge aufweisten* die in Platten von 1,5 s 0»9 m angeordnet sind«) Es kann auoh eine Strahlungsquelle verwendet werden, die eine äquivalente Gajimastrahlung lieferte Diese Strahleranordnung arbeitet bei Normaldruck und Normaltemperatur und enthält auch _:Handhabungsmittel für die Absenkung des Behälters auf die richtige Pooltiefe und zur richtigen Orientierung der Strahlungszone in besug auf die Strahlungsquelle ο Die Handhabungsvorrichtung kann aus einem Kabel und einer Winde sowie aus Führungsschienen bestehen, wobei Stifte am Behälter erfaßt werden» um den Behälter in die Stz'ahlungs·= zone zu führen, ohne daß die Strahlungseinheit berührt wird-, Natürlich können auch andere Arten von Strahlungsanordnungen vex-= wendet werden, wie dies für einen Fachmann selbstverständlich isto

Im vorliegenden Beispiel wird der Behälter vorzugsweise zunächst mehrere Male gespült,um Sauerstoff zu entfernen (mehrere Stickst off Spülungen mit ungefähr 0,35 at)₀ Der Deckel wird dann verschlossen und der Behälter wird in das Wasser bis zur Bastrahlungszone abgesenkt (hier ungefähr 7,92 m unter Wasser), die schematisch durch Strahlungpfeile angezeigt ist, die von der Strahlungseinheit IS ausgehen., Der Behälter wird so, daß er mit einer Seite zur Bestrahlungskapsel gewandt ist (beispielsweise liegt die nächste Leiste ungefähr 2,5-5 cm von der Kapssl entfernt) 3 Stunden 15 Minuten in dieser Lage gehalten (angenommen, daß üoteicheleisten der oben beschriebenen Art und Imprägnie=

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ruiigsmittel der im folgenden Beispiel 1 beschriebenen Art ver=· wendet werden), so daß eine Dosis in der Gegend von O_f75 MElAD aufgenommen wirdo Der Behälter wird dann umgekehrt _t so daß die andere Seite zur Strahlungsquelle weist, um während eines Zeitraums von 5 Stunden 15 Minuten eine ähnliche Dosis aufzunehmen« So ergibt die erläuterte Bestrahlungsweise eine Gesamtdosis von 1,5 MRAD mit ungefähr O_f25 MR/at (ungefähr 6,5 Stunden), wenn die angegebene Strahlungsanordnung verwendet wird _α (llax/min« Verhältnisse von 1»15* Innere, äußere Magazinlagen; oder 2,8 für die einzelnen Wege)_o

Eb wurde gefunden, daß Dosieraten wie auch die prozentuale Be= ladung (das heißt der Prozentsata der offenen Poren im Holz, der mit Imprägnierungsmittel gefüllt i3t), während der Bestrahlung eine Erhitzung bewirken können und auch noch weitere Effekte hervorrufen«, Beispielsweise wurde gefunden, daß bei einer Verringerung der Dosisrate von einem Wert von ungefähr O_t,2-O_f3 MR/at auf einen Wert von ungefähr 0,05 M/st (beispielsweise über ungefähr 20 Stunden) in einer Anordnung wie der beschriebenen eine Verringerung des "Laking" (weiter unten beschrieben) ergab, so daß der Leistenausstoß von ungefähr 5Ο»7Οίί auf die Größenordnung von 80=907$ stieg_o Allgemein kann gesagt werden, daß die zur Umwandlung eines Monomers in ein Polymer erforderliche Dosis sich mit der Qusdratwurf.el der Bestrahlungsdosis- rate ändert* Bies wird jedoch bei der HK¹J^--Bestrahlung durch die Notwendigkeit eines Inhibifeors und durch die Anwesenheit von Inhibitorverunreinigungen (Holzharz, Sauerstoff und andere Verunreinigungen im Monomer oder in der Behandlungsatmospl:äre) modifiziert= Das Dosierungserford erriin für eine vollständige Polymerisation im Holz wird durch Faktoren wie die- folgenden bestimmt: die Art und der Zustand des Holzes; die Art und die Konzentration des Monomers; die Anwesenheit von Verunreinigungen (beispielsweise Sauerstoff\ im Imprägnierungsmittel, im

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Holz und in der Umgebung der Bestrahlung; und die Verwendung von Bestrahlungsaktivatorenc Natürlich ist es für einen ^achmann auf diesem Gebiet klar, daß andere äquivalente Strahl\jngen verwendet werden können, wenn die Bedingungen entsprechend eingestellt werden« Beispielsweise kann eine andere Quelle für Gammastrahlung (beispielsweise Cäsium=>157) verwendet werden, wobei SoBo die Expositionszeit so eingestellt wird, daß die unterschiede in der Durchdringung und der Polymerisationakraft berücksichtigt werden (so daß eine äquivalente Strahlungsinenge in Curie und eine äquivalente Energie MeV erzielt wird)« Eine solche Strahlung kann in gewissen Fällen auch durch einen geeigneten Beschleuniger erzielt werden. Gammastrahlung kann ebenfalls gemeinsam mit den üblicheren Polymeriaationsmitteln ver« wendet werden, wie z_oB_o Wärme, chemische Katalyse _t Aktivatoren und

Eine Anzahl von Parametern sind beim Imprägnierungszyklus zu beachten. Eine Erhöhung der Holzdichte (oder eine Verringerung der Porengröße) kann leicht die prozentuale Beladung des.Imprägnierungsmittels verringern, wie auch die Zeit und die Wirksamkeit der Beladungο Wenn beispielsweise Eichenleisten mit einer Dichte von ungefähr O₁5-OgS (Roteiche liegt am unteren Ende dieses Bereichs) verwendet werden, dann liegt die prozentuale Beladung zwischen 32 und 65^o Weiterhin scheint es, daß eine Änderung des Drucke, wobei die Zeitj während der der Druck aufrechterhalten wird, konstant bleibt_e die prozentuale Beladung nicht beträchtlich verändert , was offensichtlich anzeigt , daß Druckänderungen nicht die Verdampfung des Imprägnierungsmonomers (bei MM geprüft) verringern« Weiterhin wurde gefunden, daß eine Erhöhung der Druckzeit_f wobei der "Druck"konstant gehalten wird, den Grad der Beladung bis zu einem Sättigungspunkt erhöht ,. welcher für Roteichenleisten bei ungefähr 5,6 at in

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BAU ORIGINAL

« 21 ungefähr \V2 Stunden einträte

Ein Hauptproblen^ das mit der erwähnten Imprägnierung und Bq-= strahlung verknüpft ist_p scheint das Laking au sein_f das heißt ein AnsbXuten. des· Imprägnierungsmittels (hauptsächlich Monomer, wie BoBο Methylmethacrylat» MMA)₀ Typische Resultate eines solchen. lakings sind sehematiseh in Fig» 6 angezeigte Hier ist eine beispielhafte Gruppe von vier Fliesen» p-1 bis p-4» im' Querschnitt gesehen» nahe beieinander angeordnet ₉ aber voneinandex* getrennt (beispielsweise durch einen Stab SM, der gestrichelt angedeutet ist)_ö Die Fliesen sind nur bruchstückhaft gezeigt (an ihren benachbarten Kantenteilen)» und es wird da««.·, rauf hingewiesen^ daß sie die Form haben können, wie sie in den Figuren 1 und 3 gezeigt isto Die Fliesen sind gemäß der Erfindung imprägniert und bestrahlt worden, Ea wird darauf hingewie= sen* daß hier Monömermaterial an den Oberflächen der verschiedenen Fliesen occludiert ist, welches die Form von "Lakingkügslchen" k~1 usw_o aufweist _t die zwischen benachbarten Fiieseno"ber=> flächen hängen_o Dieses Material ist dort ausgehärtet und/oder polymerisiert und kann leicht Brücken bilden, wie dies durch die Kügelchen k-1 und k~2 (die vom Ende und in der Mitte dar

sxe

Fliese p»1. ablaufen_e so daß/die Fliese p-3 berühren und zwischen den beiden ausgehärtet sind) und k~>3 dargestellt ist, wobei letzteres vom Ende der Fliese p-=2 herabhängt, so daß es die Fliese p»1 berührt und dazwischen ausgehärtet ist«, Es ist klar, daß ein solches Material nach Möglichkeit abgebrochen werden muß und daß es auf jeden Fall oftmals, das Aussehen und/oder die Funktion der einzelnen Fliesen beeinträchtigt« Wenn natürlich ein solches Laking (und/oder eine Oberflächenerschöpfung) nur das Ende einer leiste verdirbt, dann kann eine Endbehandlung nach der Bestrahlung vorgenommen werden,,

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8AD OBIGlNAl.'

. - 22 -

Ein anderes Problem, das mit diesen Imprägnierungs«= und Bestrah-Xungsbshandlungen verknüpft istj ist die Oberflächenersehöpfung, das heißt ein Mangel an Imprägnierungsmaterial in der Nähe der Oberflächen der Leisten, entweder an den Enden oder an den Sei» ten₀ iüs ist nicht sicher, wodurch eine solche Erschöpfung verursacht wirdj Es wurde ,jedoch gefunden, daß bei Verfahren wie den oben erwähnten Holsleistenbehandlungen und durch Vervendung von Imprägnierungsmitteln, wie sie weiter unten beschrieben sind (in Beispiel 1 usw_o) die Ofoerfläehenerschöpfung radikal verringert wirdο Es wird angenommen, daß eine niedrige Dosisrate und eine' hohe Verarbeitungsteiaperatur eine Verringerung der Erschöpfung bewirken» Es scheint auch, daß die Unterwasserbestrahlung hierzu beiträgt«, Bin anderes Problem, das mit dieser Anwendung verknüpft ist, ist das Backen von Klebstoffen und die Aufrecht·= erhaltung einer Stabilität der Klebstoffe, die gewisse Imprägnierungsmononere berühren, die ähnlieh MMA oft sehr vorzügliche Lösungsmittel für viele Wirkstoffbestandteile sind_o

Die durch Strahlung induzierte Polymerisation der oben beschriebenen Behandlung veranlaßt» daß die Monomermoleküle im Holz miteinander verknüpft werden, wobei ein Polymer netzwerk gebildet wird, welches die Holzzellen einhüllt und sie dicht in eine Kunststoff dichtung einkapselt. Die durch Strahlung induzierte Polymerisation verläuft vie die herkömmliche Polymerisation nach einem Preiradikalmechanismuso Hierbei ist aber weder die Anwendung von Wärme noch die Anwendung eines Katalysators erforderliche Die Absorption durch Strahlungsenergie durch die Monomermoleküle ergibt die Bildung von freien ßadi- , kaleno Diese freien Radikale hängen sich an eine Doppelbindung eines Moleküls, wodurch ein weiteres freies Radikal erzeugt wird,» Das Verfahren verlauft so lange, bis die wachsende Polymerkette abgeschlossen 1st oder die !Strahlung weggenommen wird. Da eine Strahlung in Wirklichkeit als Katalysator wirkt, bietet'

am

BADORIGINAt

sie ein. Verfahren zur Kontrolle der exothermen Polymerisations·» reaktion innerhalb des Holzsubstrats, eine Kontrolle _t, die "bei den herkömmlichen Polymerisationsteehnikeii_? bei denen Katalysatoren und Wärme verwendet wird, schwierig zu erzielen isto

Es wird darauf hingewiesen, daß eine derartigs durch Strahlung induzierte Polymerisation verschiedene Vorteile gegenüber thermischen katalytischen Techniken ergibt„ Diese Vorteile sind: ausgedehnte Lagerfähigkeit des Monomers, Vermeidung der Inhibie« .rungswirkung von einigen Holzarten auf die Katalysatoren; Vermeidung von langen Aushärtungszeifcen und erhöhte Temperatur, wie sie bei der herkömmlichen Polymerisation auftritt; Gefahren einer unkontrollierten Polymerisation und von Katalysatorresten_o

Vinylmonomere sind brauchbare Materialien zur Imprägnierung von Holzleisten, wie sie oben beschrieben \airden.o Es wurde feotgestellt, daß Polymethylmethaerylat,das heißt MMA (für Polynerisation geeignetes Polymethylmethacrylat„ Beladung im Bereich von 40-5C^ des anfänglichen Holzgewichtes) für diesen Zweck bevorzugt wird, und zwar insbesondere für Böden, G-emeinsan da« mit können ein geeigneter Inhibitor und ein feuerhemraendeo I>iit^ tel, ein Farbstoff und verschiedene andere Zusätze vervrendet werden^ wie diee in den folgenden Beicpielen angegeben Ist MMA ist leicht erhältlich und leicht polymerisierbar<> Bin bevorzugter Inhibitor für MHA. ist Butylathydroxydtoluol (BHT) mit einer Konsentration von 35 ppm_o Für einen Fachmann ist es klar, daß es auch andere Inhibitoren gibt, dis verwendet uerden können. Ein Aktivator kann ebenia3Ji.s geeignet seijic Andere Vinylmonomere eignen sich für gewisse faiwendungen, Beispielsweise sind Polyacrylate für einige Anwendungen attraktiv, und zwar wegen ihren elastomere!! Eigenschaften... B-iicpielßweiae

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SAD ORtOlNAL

sind Äthylaerylatmisohpolymere mit Vinylidenchlorid oder mit Acrylnitril für Viele Zwecke sehr geeignete Acrylnitril und Styrole sind ebenfalls geeignete Monomere für einige Anwendungen und sie können eine gewisse Aufpfropfung auf das Holis ergeben^ wodurch eine Formstabilität ersielt wird_ö Jedoch müssen sie ein flammhemmendes Mittel enthalten (unglücklicherweise brennen sie ziemlich leichtK Styrole benötigen verhältnismäßig große Strahlungsdosen (ungefähr' 20 χ so viel wie MLl)_n Vinylchlorid ist ein attraktives Monomer» da es sehr billig ist ο Jedoch bringt es Handhabungsschwierigkeiten mit sich,, da es in typischer Weise eine sehr kurse Lagerfähigkeit besitzt und bei atmosphärischem Druck ein flüchtiges Gas ist₉ welches eine mühsame Komprimierung und Hochleistungskessel usw_o erfordert» Die obigen Monomeren können auch unter den richtigen Bedingungen mit MMA gemischt werden» Zur Verringerung der Kosten des Imprägnieiungsmittels und um andere Vorteile zu erzielen, wie ZoBo eine Verringerung der Menge des Polymers _s wodurch ein© Verringerung des damit verknüpften Temperaturanstiegs während der Bestrahlung verbunden ist, kann das ausgewählte Monomer mit einem relativ inerten Füllstoffsusatz gestreckt werden* wie z_eB_o mit einem geeigneten Verdünnungsmittel oder einem verträglichen ZtisatV (beispielsweise Siliciumdioxid}* Gewisse spezielle Monomere, wie z_oB* vernetzende Monomere, aufpfropfende Monomere oder hydrophobe Monomere können verbesserte Eigenschaften schon

siijid bei verhältnismäßig niedrigen Konzentrationen ergeben und/ somit auch dann -vror teilhaft sein* wenn sie, in das HoIs in niedrigen Prozentsätzen ei ngearbeitet werden,, Monomerkombinationen oder Mischpolymere, wie Z₀B₀ solche» die Styrol und Acrylnitril enthalten* können genauso wie die beschriebenen Homopolymeren ver» wendet werdeiio

Jeder Zusatz sollte auch einen höheren Dampfdruck und

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ÖAD OfilGtNAL

weise eine geringere Viskosität als das Monomer aufweisen.» wezin dies möglich ist_o Es scheint, daß ein geeigneter Ersatz für MMA DAOP (Diallylorthophthalat) ist« Jedoch sind die Dosieerfordemisse viel au hoch_o Für einen Fachmann auf diesem Gebiet ist es klar;, daß andere fvinktionelle Zusätze^ wie 2_OB_O Wa3Berabweisungsmlttelj Farbstoffe, Fungicide, Odorante, Lakteriostate_a Ultravioletabsorber und dgl_Ojebenfalls in"das Imprägnierungsgemisch eingearbeitet werden können_ff wenn sie damit verträglich sindo Zusätse können ebenfalls verwendet werden, um die Polymerisationswärme/ den Strahlungsbedarf und/oder die Kosten der Imprägnierung su verringern« Gewisse Weichmacher ergeben einige oder alle der obigen Vorteile und Beispiele hier« für sind Sebacate_? Adipate_e polychlorierte Phenyle oder Phthalate (beispielsweise "üanticizer"-Reihe von Konsanto)_o. Bs wxr&o jedoch in überraschender Weise gefunden, daß einige Weichmacher die Stärke des Lakinge stark erhöhen und somit nicht geeignet slndo Beispielsweise ergab ein Gemisch aus üanticizer 160 und Santiciser 141 (9"· 1) ein stark erhöhtes lakinge Bs kann ein Aktivator verwendet werden, sofern er verträglich ist, um die Polymerisation zu beschleunigen, aber hier ist Vorsicht gebotene Beispielsweise ist Tetrachlorkohlenstoff ein guter Aktivator vor MMAg kann aber das HoIs beeinflussen (beispielsweise, kann es ein Quellen veranlassen)₀

Es ist erwünscht g susätzlich au dem oben erwähnten Monomerbe=· standteiljein feuerhemmendes Mittel dem Imprägnierungsmittel zususetaenj insbesondere wenn das zusamme.ngeaetste Hols/Kunst» stoff^Produkt für Fußböden oder analoge Anwendungen, bei denen eine Brandgefahr besteht, verwendet wird_o Ein bekanntes Feiier» hemmittel: "Phosgard" (eine organische Phosphorverbindung von Monsanto Co₀) ist besonders geeignete Überraschend wurde gefunden, daß die Anwesenheit von Phosgard das Laking in gewissem Ausmaße sogar verringert, wenn es in eineat_pptimalen Kon-

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/0AD ORlOiNAt

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zentrationsbsreioh iron ungefähr 10?» (8=Ί2?£ siehe Beispiel 1) und insbesondere gemeinsam mit einem öilöslichen Farbstoff (siehe weiter unten) verwendet wirdo

ils wurde in äußeret überraschender Weise gefunden» daß öllösliche Parbausätse in siealleh kleinen Konsentrationen das Laking in beträchtlichem Ausmaß verx'ingenio Beispielsweise wurde gefunden_P daß beim Imprägnieren von Rofceieheholsstücken der oben beschriebenen Art durch die vorher beschriebene Behandlung (907S MMA., 10% Phosgard^/ein natürliches Holzfinish zu' erhalten „ das angetroffene I&king ziemlich beträchtlich war_o Wenn das Phosgard weggelassen wurde* wurde das Laking nicht verringert ο In äußerst überraschender V/eise wurde jedoch gefunden» daß, wenn das Imprägnierungsmittel einen öilöslichen Partstoff in einer Konzentration von nur wenigen Prozenten enthielt» das laking stark verringert wurde,. Beispielsweise beseitigte der Zusatz einss farblosen FarbstoffzusataeSf, der im oben erwähnten Ansatz löslich war, das laking bsi dem natürlichen Finish praktisch vollständig {beispielsweise Yp beta-Iiaphtbolj, Phosgard,

Es wurde festgestellt, daß ein solcher Farbstoffausatz ein neutrales Finish für Hliy-isisten ergibt, wie dies aus dem folgenden Beispiel 1 hervorgeht, ohne daß ein Schwierigkeiten mähendes Laking auftritt_o Dies war eine überraschende Feststellung; ihre Theorie ist nicht voll verständlich-. Außerdem wurde dieser Effekt in anderen als "neutralen" oder farblosen Imprägnierungsmitteln beobachtet ο Das heißt bei verschiedenen gefärbten Im- . prägnierungsmittela wurde der Grad des Laking gleichfalls stark durch den bloßen Zusatz einiger Prozent eines geeigneten Öllöslichen Farbstoff Zusatzes verringert, wie dies aus den Beispielen ersichtlich ist_o Einige Feststellungen, die jedoch nicht

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8AD ORIGINAL

< 27 ~

schlüssig sind, deuten an_e dai3 Phosgard (oder ein äquivalent era Mittel) und der Farbstoff auf Ölbasis das Laking viel stärker verringern als wenn sie einzeln verwendet werden<> Das heißt_f daß ein Synergismus stattfindet₀ Beispielsweise ergab ein Imprägnierungsmittel mit 10% Phosgard» 89 _f 5$ MMA. und O₉ 5% Farbstoff (Amoplast Blue OAP) pralctisch kein Laking (es wurden auch Abstandshalter verwendet), wogegen ohne Phosgard in MMA. ein starkes Laking aufträte Bei Verwendung von MMA alleirie wurde ebenfalls ein Laking beobachtet_o

Der bevorzugte Antilafcingimprägnierungsansats enthält ungefähr 1# eines öllöslichen Farbstoffbestandteils plus ungefähr 10# Phosgard und besteht im übrigen aus MMA (oder weniger bevorzugt einem anderen geeigneten Monomer, das aus Yinylmonomeren_f Styrol und/oder Acrylnitril ausgewählt ist)_o

Die Erfindung wird durch, die folgenden Beispiele näher erläuterte

Beispiel 1

Roteichenleiaten der oben beschriebenen Art werden gemäß den oben beschriebenen Bedingungen (siehe Beschreibung zu Fig_o 3 USw)₉ mit einem Imprägnierungsmittel impi'ägniert„ welches folgendes enthalt:

89$ Methylmethacrylat (MiA.) \0?o Phosgard
Yp beta-Kaphthol - die Konzentrationen

sind in Gewicht ausgedrückt und beziehen sich auf das Imprägniermittel„

Die Leisten werden dann wie oben beschrieben (siehe Beschreibung zu Fig, 4) mit einer Gesamtdosis von 1,5 MRAD bei 0_r25 MRAD/hr bestrahlt „ Hierdurch wird ein feines neutrales Finish

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BAD

bei einer verhältnismäßig hohen Ausbeute und bei einem ziemlich niedrigen Laking erhaltene Man kann auch ©inen anderen öllösliehen, farblosen Farbstoff, wie 2.B₀ Acetanilid, ebenfalls in einer Konzentration von ungefähr 1 ^ verwenden_o

In den Imprägnierungsansatz von Beispiel 1 (89 MMA, 10 Phosgard) wird das beta-Naphthol durch ungefähr YA des folgenden Farbstoff gemische ersetzt: 90 Teile "Orange Pel" plus 10 Teile "Blue-Black". Nach der Bestrahlung wird ein Finish mit einer goldbraunen Farbe erhalten, die als "Americana"—Farbton bezeichnet wird (Warenzeichen von NUMiSC), wobei wiederum nur ein sehr geringes Laking auftritt«

Beispiel ^

Der Impragnierungsaneatz von Beispiel 1 wird nochmals hergestellt, wobei anstelle des beta-Naphthole (alleine) ungefähr \fo des folgenden Gemische verwendet wird: 7 Teile BN (beta-Naphthol) und 1 Teil Farbmischung aus 40 Teilen "Orange Pel", 30 Teilen "Oil Brown" und JO Teilen "Green Oz¹O Nach der Bestrahlung wird ein grau-bräunliches Finish (es wird als "Provincial"-Farbton bezeichnet - ein Warenzeichen von NUMEC) mit demselben geringen Laking erhaltene Wenn man jedoch das beta-Naphthol wegläßt, dann stellt man fest, daß das gleiche schwere Laking wie bei dem oben erwähnten unmodifizierten natürlichen Imprägnierungsmittel erhalten wird (siehe Beispiel 1 ohne beta-Naphthol)„ ·

Beispiel 4

Der Ansatz von Beispiel 1 wird derart modifiziert, daß er folgendes enthält:

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6AO

88,

ίΟ _f Qffo PhoBgard

1 »259^s Farbstoff'aus:

40 Teilen "Orange Pel" - 30 Teilen "Oil Brown" 30 Teilen "Green Oz¹O

Naoh der Bestrahlung.wird ein dunkelbraunes Finish (es wird als "Gothic"-Farbton bezeichnet - ein Warenzeichen von HIJMEC ■> erhalten₉ welches ein ähnlich geringes Laking zeigt₀

Es wird darauf hingewiesen, daß die durch Strahlung induzierte Polymerisation der obigen Beispiele eine Anzahl von Vorteilen gegenüber den thermischen katalytischen Verfahren bietet„ Diese Vorteile sind Z₀B₀: lange Lagerfähigkeit _β Vermeidung der Inhlbierungswirkung einiger Holzharze auf die Katalysatoren; Vermeidung von langen Aushärtungszeiten und erhöhten Temperaturen, wie sie mit der herkömmlichen Polymerisation verknüpft sind; Vermeidung der Gefahr einer vorzeitigen oder unkontrollierten Polymerisation„ wie. sie-bei Katalysatoren auftritt, und Vermeidung der Probleme _t die mit den Katalysatorrückständen im Polymer verbunden sind_e

Die obigen Beispiele sind natürlich nur als Erläuterung von bevorzugten Materialien zu verstehen; andere äquivalente Materialien können, von einem Fachmann für ähnliche Anwendungen in Betracht gezogen werden«, Beispielsweise waren thermoplastische Vinylmonomere, wie z_oB„ Polymethylmethacrylat, besonders geeignet, aber es können auch ähnliche Monomere bei einer durch hochenergetische strahlung induzierten Polymerisation verwendet werden (wie Z₀B₀ im 1-2 Megard-Bereich mit Kobalt«60)_o

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Es gibt drei allgemeine Klassen von thermoplastischen Monomeren (Aeryle₉ modifizierte Styrole und Vinyle)₉ die "bei der Herstellung von Hols/Kunststoff«Materialien unter Verwendung einer Strahlungsquelle verwendet werden kb'nnen_o Jede Klasse besitzt bestimmte chemische und physikalische Vorteile, die dem Holz durch die in situ-Polymerisatlon des Monomers durch Strahlung verliehen werden». Bis polymerisierten Acryle sind für ihre Festigkeit und Härte, Wetterbeständigkeit und optische Klar«=· heit bekannt ρ während die Polystyrole eine hohe Zähigkeit„ chemische Beständigkeit, v/ärmebeständigkeit und gute· elektrische Eigenschaften besitzen,, Die Familie dor Vinyls ist für ihre Flexibilität, chemische Beständigkeit» niedrige Feuchtigkeitsabsorption und hohen dielektrischen Eigenschaften* wie auch für Festigkeit und Zähigkeit bekannte

Es können auch andere verträgliche Farben^ die im ausgex-rählten Monomer vernünftig löslich sind, geeignet seia_o Äquivalente feuerhemmende Materialien können ebenfalls_s sofern geeignet, verwendet werden» Sie besitzen vorzugsweise eine ähnliche Molekularstruktur. wie das erwähnte Phosgard, welches ein ziemlich großes, komplexes, langkettiges Molekül ist (welches Phosphor und Chlor für die Feuerhemmung enthält) und* welches eine Struktur wie die folgende besitzt:

ClCH₂OH₂P

4-p—ο

ClCH,

■CH CH,

■Ρ

ic

-GH

P (OCH₂-CH₂Cl)₂

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^r?i«.^s}iVs

8AD ORIGINAL

Bei einer Prüfung der Finishs der obigen vier Beispiele auf Fading gegenüber einem ungefärbten,, unbehandelten Vergleichsfinish wurde gefunden _t daß die Vergleichsprobe nach ungefähr 20 Stunden Belichtung merklich vergilbte_o Dagegen vergilbte das Finish von Beispiel 1 sogar nach 80 Stunden viel wenigere Die Finishs von Beispiel 2 und 3 vergilbten nach 40 Stunden etwas weniger. ISin geringes Fading trat nach 80 Stunden auf_o Das Finish von Beispiel 4 ergab ein leichtes Fading nach mshr als 80 Stunden Belichtung«, Nach 20 Stunden bekam es einen grünlichen Schimmer und nach 80 Stunden einen bläulichen Schimmer_o

Bei einem ähnlichen "Bewitterunga^-Test, wobei zusätzlich au der Belichtung ein Wasserspray erzeugt wurde_f vergilbten das Vergleichsfiniah und das Finish von Beispiel 1,im Vergleich zum obigen Fadingtest beide wahrend 40-stündiger Belichtung viel weniger» Der Finish von Beispiel 2 ergab nach 30 Stunden ein stärkeres Fading und ein viel stärkeres Fading nach 40 Stunden, während die Finishs von Beispiel 3 und Beispiel 4 nach 40 Stunden ein leichtes Fading ergaben, wobei das Finish von Beispiel 3 leicht grün wurde.

Andere Öllösliche Farbstoffe sind eJHGm Fachmann auf diesem Gebiet bekannt, und diese können ebenfalls das Laking verringerno Einige derselben sind in der folgenden Tabelle 1 zusamt men mit dem Lösungsmittel aufgeführt, in dem ihre Löslichkeit auf riedeneteilend erscheint (Der Lösungsmittelcode ist "M": geradkettiges Methylmethacrylat _r MKA^; "M-B": MMA/Bensol in einem 50/50-Verhältnis; ¹¹H-A": ΙΦ1Α/Aceton 50/50J und "M-B-A": MMA;Benzol/Aceton 50/25/25» Hl seigt an,- daß dieser Farbstoff das Laking verringerte_o

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Tabelle	Isol Black	1	M-A	M	M-A	LR
Isol Eed	M M-B '	M M-A	:H		LR
Isol Yellow	M	-M-A	M
Brillο Oil Blue (BMA)	M		M	M-A	LR
Oil Yellow-3&	M M-B		M
Plasto Green B .	M		M	M-A	er'
Spirit Soluble Past Yellow (5&)	.M			M-A
Spirit Soluble Fast Yellow (TX)		M-A
Solvinac Golden Yellow		M-A '
Chrosoidine Y Base		M-A	LR
Plasto Y Yellow	M	M-2<U
Oil Brown Y
Solvinac Black
Oil Black Bt-	M-B-A	LR
OiI Red GTB	M-B-A
Plasto Violet MH	M-B-A
Solvinac Yellow GA	M-B-A
Oil Brown "54392"		LR
Amaplast Red AAP		LR
Amaplast Green OH		XiR
Amaplast Blue OAP		IbR
Oil Orange Pel		■ LR
Oil Green Keco. RZZ		LR

(Bemerkung: die Abwesenheit von Code Indices, hat nicht unbe» dingt eine Bedeutimg J}

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OAOORiGiNAL

Behandlunffsverbe s sezttn^e^ ■ ' Zur Verringerung des Lakings wurden verschiedene Maßnahmen ausprobiert« Eine bestand darin, Separatoren zwischen die Leistenschichten im Imprägnierungsmagasin einzuführen (vergleiche die Schichten L-1 etc» des Stapels S in Fig_a 3)_o Separatoren in Form von verschiedenen Pappenstärken und Maskierungsbändern wurden als unwirksam gefunden» In überraschender Weise verringerte jedoch die Verwendung von Metallabstandhalterstäben das Laking beträchtlich» Beispielsweise waren Paare von restfreien Stahlstäben H (Schweißstäbe) von t_f5 mm Durchmesser, wie in Pig» 3 für den Stapel S angedeutet, bei der beschriebenen Imprägnierung und Bestrahlung wirksame Diese Separatoren varen nicht nötig» wenn der Stapel nur einige Schichten hoch war (beispielsweise bis zu ungefähr 10-15),

Weiterhin beeinflußte offensichtlich keine Trennvorrichtung das Laking in den unteren Schichten (beispielsweise zeigte nur die unterste Schicht in einem Stapel von 24 Schichten in federn Zyklus ein starkes Laking) <> Aus diesem Grunde wurde es als vorteilhaft gefunden, einige untere Schichten im Magazin yon einem Imprägnierungszyklus für den nächsten zurückzulassen (das heißt mindestens eine solche Schicht, auf deren Oberseite aufgestapelt wird und die nicht entnommen wird)» Andere Maßnahmen, wie z»B_o ein durchbrochener falscher Boden (ein oder zwei Schichten hoch, um abbröckelndes Monomer aufzufangen) oder ähnliches können in Betracht gezogen werden»

Ein schwieriges Problem,· welches mit der Bestrahlung verknüpft ist, ist der Polymeraufbau ah den inneren Wandungen deo Behälters, und die Beinigungavorgänge, die periodisch nötig sind_o Das Beinigen ist sehr schwierig und zeitraubend» da der betreff ende Polymerbelag stark haftet und sehr zäh ist« Gemäß

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BAD ORIGINAL

der Erfindung -wurde festgestellt, daß es möglich 1st, dieses Problem praktisch vollständig zu beseitigen, indem im Boden des Bestrahlungsbehälters eine Auffangaushöhlung vorgesehen wird und ein geeignetes inertes absorbierendee Material in dieser Aushöhlung ausgebreitet wird_o Der Behälter 30 in Figo 4 zeigt eine solche Aushöhlung CfV zwischen dem Paar der unteren Führungsschienen gr„ Ein sehr zufriedenstellendes Absorptionsmittel für die Aushöhlung CT ist ⁿFloreo-X^M (von Floridin Go)₀ Ausreichend Absorptionsmittel sollte in der Aushöhlung ausgebreitet sein und im wesentlichen das gesamte zu erwartende ausfließende Monomer zu absorbieren (beispielsweise absorbiert Florco-X ungefähr 1 g je g), Offensichtlich entsteht der Poly« merbelag durch Monomer, welches an den Behälterwandungen kondensiert, zum Boden abtröpfalt und dort polymerisiert, da d:^:.ese Aushöhlung mit dem absorbierenden Material den Aufbau und die .Reinigung sehr beträchtlich verringerte

Finishing

Das imprägnierte bestrahlte HoIs sollte oberflächlich bearbeitet werden, um Oberflächenschichten mit zu geringem Imprägnierungsmittel zu entfernen und um auch eine glatte flache Oberflächenbeschaffenheit bei der gewünschten. Leistenstärke zu. erzielen., Bei Roteichenleisten, die wie oben beschrieben behandelt und hierauf in Platten zusammengefügt worden sind (wie in Figo 2) bedeutet diea in typischer Weise ein Abarbeiten von ungefähr 0,51 »0,76 ma (oder mehr, wenn dies oberflächliche Fehler erfordern). Jedoch dringt diese Behandlung glücklicherweise so tief ein, daß das Abarbeiten bis auf diese Tiefe kei- / nen Schaden verursacht. Dieses Abarbeiten kann beispielsweise gemäß folgendem Schema in Tabelle 2 erfolgen:

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CA«

SAD

■; ■ - 35—

Tabelle 2

A * Grobbehandlung; Mit einem dreiköpf igen "Timesaver #73O-»3" (240/130 Hp-Airfcrieb) Sanaer, der Sandpapierköpfe mit Korngrößen #60,^80 und#120 aufweist und mit ungefähr 9H»4 m/ min läuft (es ist wichtig, unter 1524 m/min au "bleiben) wobei die Werkstückzuführung ungefähr 4,57-Hf58 m/min beträgt. Wenn diese Iiaachine als Schleifplanierer wirkt, dann bestimmt sie die Dicke der Leisten (beispielsweise ungefähr 7,9 nm)»

als weniger bevorzugte Alternative kann man einen "Yates American Sander" mit Köpfen der Korngrößen ^50'* ^60 und #100 verwenden, die sich mit ungefähr 9t4_e4 m/min bewegen (5^25-30 an der "drag gauge")i

B - Feinbearbeitungt Mit einem "Timesaver¹· Sander wie dem obigen, jedoch weniger PS und mit nur awei Köpfen mit Korngrößen von #150 und #240) ,die Schleif spuren der Stufe A werden beseitigt;

C «- Polierung: Mit einem Paar Polierräder₈ Die nunmehr bearbeiteten Oberflächen werden aufeinanderfolgend mit einer Paßte poliert (mit einem Gemisch) und dann trocken poliert _s um sie zu glätten und zu polieren_e Besonders zufriedenstellende Resultate viurden bei Verwendung eines Paars "Clair Compact" Polierräder: erreicht (Clair Manufacturing Co₀ 1 60,9 cm Durchsatz) wobei die Polierräder sich mit· ungefähr"t2t9»2 m/min bewegten und die Arbeitsotoerflache leicht gegen die Räder geneigt war«,

Eine weniger günstige Alternative für diese Stufe- ist ein sehr feines Schleifen, wie Z₀B₀ mit einem oder mehreren. "Timesaver"-Köpfen mit Schleifpapieren im Kornbereich ^240- #300;

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D - Sohwabfre^nt Als Endpolierungund insbesondere um die Oberfläche zum Glänzen zu,bringen und alle Spuren von Oberflächenteilchen au beseitigen (wie z„B_o Polymerstaub aus den vorhergehenden Stufen oder irgendeinen PiIm) wird ein Schwabbeln mit Schwabbelrädern durchgeführt, wobei eine Politur verwendet wird* wie z.B_o eine "Tripoli compound" (feinstes Schleifmittel, welches in Kalk suspendiert ist)₀ Hierfür wird ein rasch laufendes Segeltuchrad verwendet (ungefähr 914 m/min mit leichtem Arbeitsdruck wird bevorzugt)«

Eine Ölpolitur wurde versucht_f aber diese ließ einen unerwünschten Pilmrückstand zurück«, Andere äquivalente Techniken können für diese Stufe verwendet werden, wie z_eB_o ein Polieren mit "Scotch-Brite" (von Minnesota Mining and Manufacturing Co₀), Schwabbelkissen mit einem Imprägnierungsdressing (diese wurden sehr stark abgenutzt)«,

Diese Endschwabbelung kann sehr wichtig sein_o Es scheint» daß jede der herkömmlichen Finishingstuf en entweder einen Rückstand auf der HKV-Oberfläche zurückläßt oder die Erzeugung solcher Rückstände -beim Gebrauch veranlaßt₀ Weiterhin ließ bei einer Reihe von Testversuchen ein ultrafeines ISndschleifen und/oder eine Endreinigung eine HKV-Bodenoberfläche mit einen ziemlich matten Oberflächenfinish nicht lange nach der Verlegung des Bodens zurück_o Dies koante nicht durch wiederholtes Waschen und/oder Polioren oder Schleifen beseitigt werden»· Es wird angenommen _f man weiß es aber nicht genau, daß eine Schwabbelpolitur, wie die oben beschriebene, sehr dünnen Polymerstaub und andere Rückstände aufnimmt_s die eine Streuung des reflektiertsn Lichts bewirken und ganz allgemein den Oberflächenglanz zerstören₀

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eignete sioh

Zwar/das obige Finishingsehema sich gut für eine nachträgliche Bestrahlung von zusammengebauten Platten (wie beispielsweise in Fig_e 2), aber es wurde ein sehr vereinfachtes Schema für die Endbehandlung von vorher zusammengestellten Fliesen solcher Art, wie sie in Verbindung mit Fig» T erwähnt wurden, als zufriedenstellend gefunden«, Für diese wurde festgestellt ,"daß die Stufen A und B von Tabelle 2 weggelassen werden können, und daß nur die »stufen C und D verwendet werden brauchen» '

Bs wurde im allgemeinen als sehr wichtig gefunden* mit (-und nicht gegen^oder quer au) der Maserung der Leisten su schleifen, sofern dies möglich war_o Dies war überraschend₈ da es au= nächst als erwünscht schien; gegen die Maserung zu schleif sn, um beispielsweise dadurch das Herausschleifen von Polymer gering zu halten» Jedoch blieben dabei Kratzer zurück,, die stark zu sehen waren und nicht mehr weggeschliffen oder zum.Verschwinden gebracht werden konnten« Solche Kratzer treten jedoch nicht auf, wenn mit der Maserung geschliffen wird» Natürlich ist dies bei einer Ausführungsform wie derjenigen von Figo 2 praktisch nicht möglicho Es ist wichtig, Schleifbänder zu erneuern» bevor sie· bis zu einem Punkt unbrauchbar werden (beispielsweise durch Polymerabbau), bei dem sie das Holzfinish zerkratzen oder verderben können» Fachleuten auf diesem Gebiet ist es klar, daß in einigen Fällen die oben erwähnten Schleifverfahren durch andere Oberflächenbehandlungen zur Endbehandlung einer HKV-Obarfläche ersetzt werden könnena Beispielsweise wird es manchaal praktisch möglich sein, die oben erwähnte Oberflächenerschö$>fung zu beseitigen, beispielsweise durch Verringerung der Imprägnierungsmittelverdampfung in einem beträchtlichen Ausmaß während der Behandlung und/oder durch Imprägnierung und Polymerisation der erschöpftea Oberfläche in einem zweiten Imprägnier

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rungs/Polymerisations-ZykTus, der sich an denjenigen für die Auffüllung des Körpers dee Materials anschließt)_β Jedoch .kann es, sogar wenn die erschöpfte Oberflächenschicht weitgehend beseitigt ist j in gewissen Fällen erwünscht sein$ die HKV~Qberflache mit einem Finish zu veraeheng um ein glattes» glänzendes Ana· sehen zu erzielen oder um die Oberfläche zu versiegeln (wis Z₀B₀ gegen das Eindringen von Wasser* Schmutz und dgl„ ₉) oder für irgendeinen anderen Zwecke Dies kann durch solche bekannte Techniken wie Auflösen eines Teils des Oberflächenpolymera in Einern geeigneten Lösungsmittel und anschließendes Iroeknenlassen; Schmelzen der Polymeroberfläche durch sine Wärmebehandlung, unter Vervrendung von Hilfsmitteln wie Öfen, Infrarot lampen.;, Induktionsheizung» Flammenpolieren oder dgl„, erfolgen₀ Die HKV«-»Oberflache, ob sie nun erschöpft ist oder nicht, kann auch mit. einem versiegelnden Finish imprägniert werden, wie Z₀B₀ mit einem Ver~

■j

siegelungsbelag aus heißem WachBo

Für Fachleute auf dem Gebiet der Holzprodukte ist es klar ^ daß es für in der obigen Weise behandelte Holzoberflächen viele Anwendungen gibt j ob nun die Stücke in Leistenform oder in Fliesenform behandelt werdeno Beispielst-reise können sie für spezielle Fußböden oder andere Gebäudekomponenten verwendet werden (beispielsweise für Türen, Fensterrahmen, Handläufe); oder für Möbelteile (beispielsweise für Pultoberseiten, Stuhlsitze); oder für industrielle Komponenten (beispielsweise Textilspulen» Schablonen und Jigger); für Sportgegenstände (beispielsweise Flintenschäfte, Golfschläger, Bowlingstifte, Boote) oder für Spielzeuge und Schulausrüstungen; oder für spezielle Dinge, wie S₀B₀ ν-erkzeuge, Griffe .(Eßbestecke), Holzwaren und dgl, iäiri auf dieee Weise behandeltes Holz ist im allgemeinen härter„ dichter imd dauerhafter als gewöhnliches Holz, was von der prozentualen Polymerbeladung abhängt» Bei einem Vergleich schneidet es in bezug \

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auf die folgenden Eigenschaften günstig ab: statisches Biegen^ Scheren, Feuerheromung, Formbeständigkeit^ .Faulbeständigkeit* Druckfestigkeit^ Wetterfestigkeit, Bearbeitbarkeit und ästhetisches Aussehen«, Jedoch ist es nicht so gut au nageln und besitzt keine so hohe Schlagfestigkeit_o Bie Oberflächenbehandlung wird besonders erleichtert, und die Notwendigkeit für die Aufrechterhaltung und für eine neue Oberflächenbehandlung wird stark verringerte V/enn das HKV-Finish verdorben oder anderiirei^ tig zerstört ist, dann kann es leicht durch leichtes Schleifen oder Schwabbeln wieder hergestellt werden, das das Polymer in der Tiefe vorhanden ist„

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8AO

Claims (1)

1. Patentan β ώ_£ U ο h e

   1 ο Verfahren zur Herstellung von Holz/Kunst st of f -Materialien durch Aufbringen eines Monomers auf die Materialien und Bestrahlung, dadurch gekennzeichnet , daß das Hole mit einer Zusammensetzung imprägniert wird, die mindestens ein Monomer enthält, und daß das Holz mit hochenergetischer Strahlung bestrahlt wird, um die Zusammensetzung unter solchen Bedingungen zu polymerisieren,, daß kein wesentliches Laking oder Produktionsverlust' auftritt ο

   2 ο Verfahren nach Anspruch 1 „ dadurch gekennzeichnet, daß das Holz aus Leisten besteht, die in eine Bodenfliese zusammengefügt werden können, wobei die Leisten vor der Imprägnierung in eine zusammengesetzte Struktur zusammengefügt werden.,

   3 ο Verfahren nach Anspruoh 2₉ dadurch gekennzeichnet _f daß die zusammengesetzte Struktur mit einem Unterlagenmaterial versehen ist, welches gegenüber dem i'Ionomer beständig ist ο

   4 c Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß äs.s Unterlagenmaterial mindestens teilweise aus einer Aluminiumfolie besteht.

   5ο Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, daß das Holz eine Dichte von 0,5~0,8 aufweist und mit dem Monomermaterial beladen wird₉ so ~ daß dieses 52-65 Getir_o«56 des Holzes atxsmacht _a

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   6 β Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche ₉ dadurch geken-nze lehnet , daß daa Holz Hotelche mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 5-10Ji ist,

   7o Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet , . daß das Holz dadurch imprägniert wird, daß es zuerst unter Vakuum versetzt wird und daß dann die Monomerzu3ammensetzung auf das evakuierte HoIa aufgebracht wird.:

   8 ο Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Imprägnierungsmittel auf das evakuierte Holz aufgebracht wird und daß dann Druck angelegt wird₀

   9o Verfahren nach Anspruch 8„ dadurch g e-kennzeichne t * daß das Holz auf einen Druck von 10 ma Hg evakuiert wird, das Imprägnierungsmittel zugegeben wird, und daß hierauf ein Druck mit einem inerten Gas von mindestens 5» 6 at angelegt wirdo

   10«, Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche _t dadurch gekennzeichnet , daß die Bestrahlung mit einem Bestrahler der "Pool-Type" ausgeführt wird_o

   11 ο Verfahren nach Anspruch !O₂ dadurch gekennae ich« η e"t--, daß eine Strahlungsquelle von 0,05 M/st mindestens 20 Stunden angewendet wirdo- ·

   12a Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprühhe, dadurch gekennzeichnet , daß die gesamte Dosis 1,5 MRAD beträgt«

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   13o Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Holz Roteiche ist, das durch eine Kobalt-60-Quelle von 1-2 Megarad Strahlung mit

   einer Rate eines Bruchteils eines Megarads/Stunde bestrahlt
   wird, .

   He Vorfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Imprägnierungszusammen--Setzung ein Vinylraonomer und feuerhemmende Mittel und/oder Laking*- inhibitoren enthält·

   15o Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet , daß das Holz nach der Bestrahlung geschliffen und poliert wird, um das Material mit Imprägnierungsmittelmaagel am beseitigen,,

   I6o Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet » daß die Oberfläche poliert wird» um glattmachende Rückstände zu beseitigen»

   17o Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnete daß das Polieren ein Schwabbeln mit einem bestimmten Schwabbeirad umfaßt.

   18. Verfahrea nach einein der Ansprüche tS und 17» dadurch g e kennzeichnet , daß ein Klebstof fmaterial verwendet wird, um eine Hückstanasaufnahme zu beseitigen-,

   I9o Verfahren, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Holz die form von
   Stüekea aufweist, die bestrahlt werden_f während sie in übereinanderliegenden Schichten vorliegen„

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   2O₀ Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet _t daß die Schichten durch Metall-Beparat oren getrennt werden, deren Dicke in der Größenordnung der Dicke dieser Stücke liegt»

   21 ο Verfahren nach Anspruch 20 „ dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Separatoren metallische aylindrisehe Stäbe sindο

   22 ο Verfahren nach einem der Ansprüche 19 Ms 21 _B dadurch gekennzeichnet , daß die unterste Schicht der Schichten eine Atrappeneehicht ist«

   25 ο Verfahren nach einem der Ansprüche 19 his 22, dadurch gekennzeichnet , daß die Bestrahlung in einem Behälter ausgeführt wird, der am untersten Punkt eine Absenkung aufweist, die mit einem absorbierenden Material gefüllt ist_o

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