DE19535664A1 - Wässrige Zubereitung zur Behandlung von durch Salzfraß geschädigtem Holz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine wäßrige Zubereitung zur Behandlung von durch Salzfraß geschädigtem Holz, sowie ein entsprechendes Holzbehandlungsverfahren

In der Vergangenheit wurden vielfach Holzschutzmittel auf Mineralbasis eingesetzt, um Holz gegen Pilz- und Insektenbefall zu schützen bzw. befallenes Holz von den Schadorganismen zu befreien. Mineralische Bestandteile derartiger Holzschutzmittel waren vielfach Sulfate, Phosphate und Fluoride, letztere häufig in Form von Am­ moniumfluorid. Im Rahmen der Prophylaxe wurden konser­ vierende Behandlungen vor allem im Gebiet der ehemali­ gen DDR regelmäßig wiederholt, so daß mehrfach behandel­ tes Holz nicht nur oberflächlich mit großen Mengen an Mineralsalzen befrachtet ist. Obwohl sich diese Holzschutzmittel, was die Prophylaxe gegen Schädlings­ befall und die Eliminierung von Schadorganismen anbe­ trifft, durchaus bewährt haben, stellte sich im Laufe der Zeit heraus, daß sie zu erheblichen Strukturschäden im Holz führen, die als Mazerationserscheinungen be­ zeichnet werden. Es handelt sich dabei um salzindu­ zierte Schäden insbesondere an den Holzoberflächen und in oberflächennahen Bereichen mit Salzausblühungen und Ablösung bzw. Absprengung von Holzfasern. Bei starken Mazerationserscheinungen ergeben sich Zustände, bei denen Holzfasern von den betroffenen Holzkonstruktionen gardinenartig herabhängen oder mehrere cm dicke watte­ artige Beläge bilden. Derartige salzinduzierte Schäden beeinträchtigen naturgemäß die Festigkeit der Holzkonstruktionen und führen langfristig zu deren Zer­ störung, insbesondere durch Zersetzung der holzbilden­ den Ligninbestandteile.

Es wird angenommen, daß die durch die vorgenannten Holzschutzmittel verursachten Mazerationserscheinungen auf deren Salzgehalt zurückgehen, genauer gesagt auf die Zersetzung der darin enthaltenen Salze unter Aus­ bildung der freien Säuren. Maßgeblichen Anteil hat da­ bei das den Holzschutzmitteln als Pilz- und Insekten­ gift zugesetzte Ammoniumfluorid, das sich unter Bildung freier Flußsäure zersetzt und die Ligninbestandteile angreift.

Die Mazerationserscheinungen haben zwischenzeitlich zu einem erheblichen Sanierungsbedarf geführt, wobei nach wie vor offen ist, wie derartigen Zersetzungserscheinungen am wirkungsvollsten begegnet werden kann. Es hat sich gezeigt, daß die Ausblühungen an den Holzoberflächen im wesentlichen aus zersetztem Fasermaterial bestehen, so daß nennenswerte Mengen der Salze im Holz verbleiben. Bei Probebohrungen an maze­ rierten Holzflächen wurden Salzgehalte festgestellt, die sich auf mehr als 10 kg/m³ belaufen, darunter mehr als 0,5 kg/m³ Fluorid. Entscheidend für die Sanierung der vom Salzfraß befallenen Holzflächen ist somit ent­ weder die Beseitigung der in das Holz eingebrachten Mi­ neralfracht, insbesondere des Fluorids, oder aber die Neutralisierung der aus der Salzfracht resultierenden freien Säuren, ohne daß diese Neutralisationsprodukte sich wiederum zersetzen.

Es besteht daher ein Bedürfnis nach einem Mittel, das dem Salzfraß langfristig entgegenwirkt und die Mazera­ tionserscheinungen stoppt, ohne dem damit behandelten Holz weitere Schäden zuzuführen. Ein solches Mittel muß insbesondere mit den auf das Holz auf- und in das Holz eingebrachten Holzschutzmitteln verträglich sein und darf in Verbindung mit diesem nicht zu neuen holzschä­ digenden Wirkungen führen. Desweiteren muß ein solches Mittel die Holzoberfläche festigen, ohne sie zu versie­ geln, so daß die damit behandelten Holzflächen "atmen" können.

Es wurde überraschend gefunden, daß ein solches Mittel in Form einer wäßrigen Zubereitung diese Wirkungen entfaltet, wenn es 6 bis 30 Gew.-% eines Harzes, das zu einer für Wasserdampf durchlässigen Imprägnierung des behandelten Holzes führt, sowie 0,5 bis 10 Gew.-% einer basischen Aminverbindung enthält.

Die erfindungsgemäßen wäßrigen Zubereitungen sind im wesentlichen lösungsmittelfrei eingestellt, wobei ge­ ringe Mengen an Lösungsmitteln herstellungsbedingt durchaus zugegen sein können, insbesondere dann, wenn dieses Lösungsmittel leicht flüchtig ist. Als besonders geeignete Harze haben sich Alkydharze erwiesen, die wasseremulgierbar sind und kurz- bis langölig einge­ stellt sind, beispielsweise mit 25 bis 60% Öllänge. Die Aminkomponente in der wäßrigen Zubereitung ist vorzugsweise ein tertiäres Amin, das keine negativen Wechselwirkungen mehr mit dem Alkydharz eingehen kann, und insbesondere ein Trialkylamin mit bis zu 10 C-Ato­ men in den geradkettigen oder verzweigten Alkylgruppen. Besonders bevorzugt ist Triethylamin in einer Menge von 0,5 bis 6 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der wäß­ rigen Zubereitung. Besonders geeignet ist ein Gehalt an etwa 2 Gew.-% Triethylamin.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Harze müssen, um die Atmung der damit behandelten Holzflächen zu gewährlei­ sten, eine gewisse Gasdurchlässigkeit haben, insbeson­ dere auch für Wasserdampf. Dies ist bei Polyesterharzen der Fall, insbesondere bei Alkydharzen. Als besonders geeignet haben sich handelsübliche wasseremulgierbare kurz- bis langölig Alkydharze mit 25 bis 60% Öllänge erwiesen.

Zur Neutralisation der die Holzschädigung bewirkenden sauren Bestandteile haben sich tertiäre Amine, insbe­ sondere Triethylamin als besonders geeignet erwiesen. Offensichtlich geht Triethylamin insbesondere mit der im geschädigten Holz vorhandenen Flußsäure eine feste salzartige Verbindung ein, die eine ausreichende Stabi­ lität besitzen, so daß es mit der Zeit nicht erneut zur Freisetzung von Flußsäure kommt. Erfindungsgemäß ist es möglich, die Mazerationserscheinungen zumindest für lange Zeit, wenn nicht auf Dauer zu unterbinden.

Versuche haben gezeigt, daß mit den erfindungsgemäßen wäßrigen Zubereitungen saniert werden kann. Nach der Reinigung damit imprägnierte Flächen zeigen keine er­ neuten Salzausblühungen und Mazerationserscheinungen. Ein Abscheren zwischen den Jahresringen bzw. Zu­ wachsungen des Holzes wird nicht beobachtet.

Die erfindungsgemäßen Zubereitungen bilden auf der Holzoberfläche eine Imprägnierung aus, die für Wasser­ dampf durchlässig ist und ihre neutralisierende Wirkung von der Oberfläche nach innen entfaltet, wobei die ba­ sische Aminverbindung die sauren Bestandteile abfängt und neutralisiert, sei es durch Wanderung der sauren Bestandteile an die Oberfläche oder durch Einwandern der basischen Aminverbindung in das Holzinnere oder eine Kombination dieser beiden Prozesse. Versuche haben gezeigt, daß erfindungsgemäß behandelte Fichtenbretter im wesentlichen ihre natürliche Wasserdampfdurchlässig­ keit behalten (Prüfung nach DIN 52 615/Klima 23-0/50).

Vorteilhaft ist weiter, daß die erfindungsgemäße Zube­ reitung bei dem damit behandelte Holz die natürliche Holzfärbung wieder herstellt. Die zuvor durch mehrfache Behandlung mit Holzschutzmitteln optisch stark aufge­ hellten, in der Regel durch Lichtbrechung der Salz­ kristalle hervorgerufenen Salzoberflächen, wobei diese optischen Erscheinungen sehr unterschiedlich sind, wer­ den mehr oder weniger dauerhaft saniert. Durch die Be­ handlung wird im wesentlichen die Färbung natürlichen Holzes wieder hergestellt, was insbesondere von der Denkmalspflege erwünscht und ein positiver Begleit­ effekt ist. Neue Mazerationserscheinungen treten nicht auf, ebensowenig eine Beeinträchtigung der Holzstruktur und Festigkeit unterhalb der behandelten Flächen. In­ nerhalb des Holzes abgelagerte Salze werden immobili­ siert.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Behand­ lung von durch Salzfraß geschädigtem Holz, bei dem die geschädigten Holzflächen zunächst gereinigt und von lo­ sen Partikeln befreit und anschließend mit einer eine basische Aminverbindung enthaltenden wäßrigen Harzzu­ bereitung behandelt wird, die zu einer für Wasserdampf durchlässigen Imprägnierung der behandelten Holzfläche führt.

Die Reinigung der zur Sanierung vorgesehenen Holz­ flächen erfolgt am besten durch Absaugen und/oder Ab­ bürsten der Salzausblühungen und Faserbestandteile. Ein Strahlen der Holzoberfläche ist ebenfalls möglich, kann aber gerade bei stark geschädigten Hölzern zu einer weiteren Beeinträchtigung der Festigkeit führen, was durch eine schonende Abtragung vermieden wird. Da die erfindungsgemäß aufgebrachten Harzzubereitungen in die Oberfläche eindringen, wird zugleich eine Verfestigung der oberen Schichten erzielt, die deren Abtragung über­ flüssig macht. Die Harzzubereitungen werden zweckmäßi­ gerweise mehrfach aufgebracht, so daß sich eine Imprä­ gnierung aus mehreren Schichten bildet. Die Gesamtmenge an aufgebrachter Zubereitung in einem oder mehreren Ar­ beitsgängen beträgt zweckmäßiger Weise 50 bis 500 ml/m² Holzoberfläche, vorzugsweise 150 bis 400 ml/m² und insbesondere etwa 250 ml/m². Die wäßrigen Harzzuberei­ tungen sollten im wesentlichen lösungsmittelfrei sein.

Die Harzzubereitungen enthalten 6 bis 30 Gew.-% Harz, insbesondere des vorgenannten wasseremulgierbaren Al­ kydharzes mit 25 bis 60% Öllänge. Der Gehalt an basi­ scher Aminverbindung beträgt zweckmäßigerweise 0,5 bis 10 Gew.-%, wobei die vorgenannten tertiären Amine bevor­ zugt sind und insbesondere 0,5 bis 6, besonders bevor­ zugt 2 Gew.-% Triethylamin zum Einsatz kommen.

Schließlich betrifft die Erfindung noch die Verwendung einer mit einem tertiären Amin versetzten wäßrigen Al­ kydharzemulsion zur Sanierung von durch Salzfraß ge­ schädigten Holzgegenständen und -konstruktionen.

Claims (17)

1. Wäßrige Zubereitung zur Behandlung von durch Salz­ fraß geschädigtem Holz, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 6 bis 30 Gew.-% eines Harzes, das eine für Wasserdampf durchlässige Imprägnierung des be­ handelten Holzes bewirkt, sowie 0,5 bis 10 Gew.-% einer basischen Aminverbindung.

2. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß sie im wesentlichen lösungsmittelfrei ist.

3. Zubereitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Harz ein wasseremulgierbares Al­ kydharz ist.

4. Zubereitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Alkydharz eines mit 25 bis 60% Öl­ länge ist.

5. Zubereitung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die basische Aminver­ bindung ein tertiäres Amin ist.

6. Zubereitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß sie 0,5 bis 60 Gew.-% tertiäres Amin ent­ hält.

7. Zubereitung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß sie Triethylamin enthält, vorzugsweise in einer Menge von etwa 2 Gew.-%.

8. Verfahren zur Behandlung von durch Salzfraß geschä­ digtem Holz, dadurch gekennzeichnet, daß die ge­ schädigten Flächen zunächst gereinigt und von losen Partikeln befreit werden und anschließend mit einer eine basische Aminverbindung enthaltenden wäßrigen Zubereitung eines Harzes behandelt wird, das zu ei­ ner für Wasserdampf durchlässigen Imprägnierung des behandelten Holzes führt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die geschädigten Flächen durch Absaugen und/oder -bürsten gereinigt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die geschädigten Flächen mehrfach mit der wäßrigen Zubereitung behandelt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die die basische Aminver­ bindung enthaltende wäßrige Zubereitung in einer Gesamtmenge von 50 bis 500 ml/m² aufgebracht wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtmenge 150 bis 400 ml/m² ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß das Harz ein wasseremul­ gierbares Alkydharz ist.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß die basische Aminverbin­ dung ein tertiäres Amin ist.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das basische Amin Triethylamin ist.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die wäßrige Zubereitung 6 bis 30 Gew.-% Alkydharz mit 25 bis 60% Öllänge und 0,5 bis 10 Gew.-% Amin enthält.

17. Verwendung einer ein tertiäres Amin und ein was­ seremulgierbares Alkydharz enthaltenden wäßrigen Zubereitung zur Sanierung von mazeriertem Holz.