DE2157487B2 - Verfahren zum Anfärben von Holz - Google Patents
Verfahren zum Anfärben von HolzInfo
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Description
Beim Anfärben von Holz, insbesondere zur Möbelhersteiiung,
treten verschiedene Probleme auf. Das Verfahren darf das Holz nicht nur oberflächlich anfärben,
sondern muß möglichst gleichmäßig in das Holz eindringen, da sonst bei oberflächlichen Kratzern oder
anderen kleineren Beschädigungen die Naturfarbe des Holzes freigelegt würde. Durch das Anfärben darf die
Maserung des Holzes nicht überdeckt werden, und das Anfärben muß innerhalb praktikabler Zeiten durchführbar
sein.
Die deutsche Patentschrift 422 172 beschreibt ein Verfahren zum Anfärben, insbesondere zum
Schwarzfärben, von Holz durch Behandlung mit Furfurol und Umwandlung des Furfurols nach Eindringen
in das Holz in einen Farbstoff, insbesondere durch Nachbehandlung mit einer Säure. Bei diesem Verfahren
wird das Holz aber nicht gleichmäßig, sondern lediglich oberflächlich angefärbt, so daß bei oberflächlichen
Verletzungen des Holzes dessen Naturfarbe wieder zum Vorschein kommt.
Auf einem anderen technischen Anwendungsgebiet ist in der USA.-Patentschrift 2 313 953 auch bereits
die Verwendung von Furfurylalkohol in Gegenwart eines Katalysators erwähnt, doch handelt es sich bei
diesem Verfahren darum, Holz zunächst in seiner Struktur zu erweichen, um es verformen zu können,
und anschließend das Holz durch Verharzung und Strukturveränderung wieder zu erhärten und so seine
neue Formgebung zu stabilisieren, An ein Anfärben
des Holzes ist dabei nicht gedacht Entsprechend wird bei diesem Verfahren der Furfurylalkohol in einer
wäßrigen Lösung von Harnstoff oder Thioharnstoff verwendet, um nach der Formgebung ein stabilisierendes Harz zu bilden.
Auch ist bereits die Verwendung von Lösungen, die Furfurylalkohol mit verschiedenen anderen Bestandteilen enthalten, als Imprägnierlösungen be*
kennt, mit Hilfe derer auf porösen Materialien Harzfiberzüge erzeugt werden, die diese Materialien
widerstandsfähig gegen Säuren und Basen machen. Ein mit der Verwendung von Furf urylalkohollösun-
gen, die einen Katalysator enthalten, verbundenes Problem besteht darin, daß in solchen Lösungen eine
vorzeitige Polymerisation des Furfurylalkohols eintritt, so daß man nur schlecht gleichmaßige Überzüge
auf dem gesamten porösen Material erhalten kann.
ίο Im übrigen handelt es sich auch hier nicht um ein Anfärbeverfahren.
Die der Erfindung zugrunde hegende Aufgabe besteht nun darin, ein gleichmäßiges Anfärben des gesamten Holzes in einer fvr technische Anwendung
»5 praktikablen Zeit zu bekommen.
Das errradungsgemäße Verfahren zum Anfärben
von Holz mit einer eine Furfurylverbindung enthaltenden Lösung unter Erwärmen ist datijrch gekennzeichnet, daß das Holz mit einer wäßrigen Lösung,
ίο die Furfurylalkohol, als Katalysator ein Eisen-, Nikkei-.
Kobalt-, Kupfer-, Zink- und-oder Cadmiumsalz sowie einen Komplexbildner enthält, behandelt und
auf 70 bis 180" C erhitzt wird.
Dieses Verfahren ist insbesondere brauchbar zum
»5 Anfärben billiger Hölzer, um höherwertige Hol/arten
vorzutäuschen. So kann man nach diesem Vertahren beispielsweise Rüsterfurnier zu einer Nußbaumimitation
oder Birkenholz zu einer Mahagoniimitation. Ahornholz zu einer Walnuß-. Mahagoni- oder Rosenholzimitation
anfärben oder Weißfichtenholz färben. Besonders geeignet ist das Verfahren, um Splintholz
so anzufärben, daß es wie Kernholz aussieht und als solches verwendet werden kann.
Durch die Kombination mit den übrigen Bestandteilen wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die
Polymerisation des Furfurylalkohols bis zum Abschluß der Imprägnierung gehemmt, wonach durch
das Erhitzen die Polymerisation beschleunigt wird. Der Furfurylalkohol ist in Wasser unbegrenzt löslich.
so daß er in hoher Konzentration verwendet werden könnte Da jedoch eine hohe Furfurylalkoholkonzentration
die Topfzeit der Lösung herabsetzt, ist es bevorzugt, den Furfurylalkohol in einer niedrigen Konzentration
zu benützen, die allerdings ausreichen muß.
innerhalb einer praktikablen Zeit die erwünschte Färbung
zu erhalten. Bevorzugt verwendet man Konzentrationen des Furfurylalkohols in der wäßrigen Lösung
von etwa 8 bis 30 Gewichtsprozent, besonders von etwa 10 bis 20 Gewichtsprozent.
Bevorzugte Katalysatoren sind Eisen-III-nitrat, Eisen-III-chlorid und/oder Kupfersulfat, doch können
mit Vorteil auch andere Salze der angegebenen Metalle verwendet werden, wie Eisen-II-chlorid,
Eisen-II-nitrat, Eisen-II-sulfat, Eisen-IlI-sulfat und
deren Hydrate organische Salze von Eisen, wie Eisen-ll-acetat, Eisen-HI-acctat, Eisen-II-zitrat,
Eisen-II-formiat oder Eisen-III-oleat und die entsprechenden
Salze der übrigen angegebenen Metalle. Diese verschiedenen Salze sind nicht notwendiger-
weise in jedem Fall hinsichtlich ihrer spezifischen Brauchbarkeit einander äquivalent.
Der Katalysator bewirkt die erwünschte Polymerisation des Furfurylalkohols, ergibt aber trotzdem eine
zufriedenstellende Topfzeit, um eine vollständige
6s Durchdringung des Holzes mit der Behandlungslösung zu ermöglichen. Bevorzugte Katalysatorkonzentrattonen in der Behandlungslösung liegen bei etwa
0,1 bis 10 Gewichtsprozent, besonders bei etwa 0,2
bis S Gewichtsprozent.
Um eine vorzeitige Polymerisation zu verhindern und ein gleichmäßiges Anfärben zu bekommen, ist der
Komplexbildner in der Behandlungslösung wichtig. Ein bevorzugt verwendeter Komplexbildner ist
Milchsäure, die zweckmäßig in einer Konzentration von etwa 0,1 bis IU Gewichtsprozent, besonders in
einer Konzentration von etwa 0,2 bis S Gewichtspro· zent der wäßrigen Behandlungslosung verwendet
wird. Ein anderer bevorzugter Komplexbildner ist Ammoniumchlorid, das zweckmäßig in einer Konzentration von 0,0! bis 2 Gewichtsprozent benutzt wird.
Der Wassergehalt der erfindungsgemäß verwendeten Behandlungslösungen liegt vorzugsweise bei etwa 50
bis 91,8, besonders bei etwa 70 bis 893 Gewichtsprozent.
Die im Einzelfall verwendeten Konzentrationen der Komponenten sollten jeweils so aufeinander abgestimmt werden, daß man optimale Ergebnisse erzielt. Beispielsweise bei einer höheren Katalysatorkonzeniration
sollte auch eine höhere Konzentration des Komplexbildners verwendet werden. Anscheinend
liegt eine Wechselwirkung der Aktivität dieser beiden Komponenten vor.
Die Behandlungslösung kann auch noch andere Bestandteile enthalten. Beispielsweise kann Furfurylaldehyd
in kleiner Konzentration, allgemein unter K) Gewichtsprozent, von Vorteil sein, wobei Alkohole,
wie Methanol, Äthanol, Propanol oder Butanol, zugesetzt werden können, um dessen Löslichkeit zu erhöhen.
Die Verfahrenstemperatur hängt ebenfalls von den Konzentrationen der Behandiungslcung ab. Niedrigere
Konzentrationen an Furfurylalkohol erfordern höhere Temperaturen, um da>
Holz innerhalb praktikabler Zeiten anfärben zu können. Das Tränken des
Holzes mit der Behandlungslösung erfolgt zweckmäßig bei Umgebungstemperatur oder unter müdem Erwärmen,
und nach dem Imprägnieren wird auf den angegebenen Temperaturbereich erhitzt. Die Erhitzungstemperatur
ist abhängig von der Tränkungszeit. Niedrigere Temperaturen erfordern eine längere
Tränkungszeit. Diese kann im Bereich von etwa 5 Minuten bis 12 Std. oder mehr liegen, wobei bevorzugte
Tränkungszeiten bei 6 Minuten bis 6 Stunden liegen.
Zweckmäßig wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Anfärben von Furnier verwendet, das günstigerweise
vorher bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 5 bis 30, besonders von etwa 7 bis 50 Gewichtsprozent
getrocknet wurde. Nach dem Tränken bei Umgebungstemperatur oder unter mildem Erwärmen
wird anschließend das Furnier auf etwa 70 bis 180° C
erhitzt, wobei die Polymerisation abgeschlossen wird. Gegebeneiifalls kann das Anfärben unter Vakuum erfolgen,
und zweckmäßig wendet man eine Methode an, bei der das Furnier vertikal in der Lösung angeordnet
ist, um das Auftreten von Brüchen oder eines Verwerfens zu vermindern und den Verfahrensablauf
besser überprüfen zu können. Nach der Anfärbung wird das Furnier aus der Lösung entfernt und getrocknet, wobei man zunächst die überschüssige Lösung
von dem Furnier ablaufen laßt und sodann bei Umge-
S bungstemperatur bis etwa 260° C, gegebenenfalls unter Vakuum, trocknet. Die Trocknungszeit kann im
Bereich von 0,5 bis 12 Std. oder mehr liegen. Man
erhält so ein gleichmäßig über die gesamte Dicke angefärbtes Furnier mit einem Überzug, der das Holz
to auch gegen Säuren oder Base» widerstandsfähig
macht.
t5 rylalkohol, 2,4 g Eisen-IIl-nitrat, 10 ml Milchsäure
und 800 ml Wasser hergestellt. Diese Lösung war bei
Proben des Rüsterfurniers (2,5 X 2 ^ :m) wurden
mit der obigen Lösung 2 Stunden bei Umgebungstemperatur und dann 45 Minuten bei etwa 127° C getränkt
Die helle Farbe des Rüsierfurniers wurde dabei in Nußbaumfarbe umgewandelt.
Das Holz behielt seine natürliche Maserung.
Eine Reihe von Bewertungen wurde mit ähnlichen Rüsterfurnierproben unter Verwendung von Lösungen
durchgeführt, die steigende Konzentrationen an Kupfersulfat als Katalysator enthielten, im übrigen
aber die in Beispiel 1 angegebene Zusammensetzung hatten. Diese Konzentrationen lagen im Bereich von
0,25 bis 5 Gewichtsprozent. Die Lösungen, die die niedrigeren Konzentrationen an Kupfersulfat enthielten,
ergaben heller gefärbte Produkte, während die Lösungen, die die höheren Konzentrationen enthielten,
dunkler gefärbte Produkte lieferten.
Dies zeigt einen anderen Vorteil der vorliegenden Erfindung, da die Farbe des Endproduktes bewußt
variiert werden kann, um den erwünschten Farbton zu bekommen.
Eine andere Reihe von Bewertungen wurde in gleicher Weise durchgeführt, jedoch mit der Ausnahme,
daß die Lösungen wachsende Mengen an Eisen-III-chlorid enthielten. Wiederum stieg die Dunkelf ärbung
des Holzes mit wachsenden Mengen an Eisen-III-chlorid in der wäßrigen Lösung.
Noch eine andere Versuchsreihe wurde mit der wäßrigen Lösung, die sowohl Kupfer- wie auch Eisensalze
in variierenden Anteilen enthielt, durchgeführt. Wiederum war die Endfärbung abhängig von den
Konzentrationen der in der Lösung verwendeten Salze.
Eine andere Versuchsreihe wurde im wesentlichen in gleicher Weise, jedoch mit der Ausnahme durchgeführt,
daß die Konzentration des Furfurylalkohol doppelt so groß wie die bei den vorausgehenden Beispielen
war. Man erhielt im wesentlichen die gleichen Ergebnisse wie in den obigen Beispielen.
Claims (4)
1. Verfahren zum Anfärben von Holz mit einer
eine Furfurylverbindung enthaltenden Lösung unter Erwärmen, dadurch gekennzeichnet, daß das Holz mit einer wäßrigen Lösung,
die Furfurylalkohol, als Katalysator ein Eisen-, Nickel-, Kobalt-, Kupfer-, Zink- und/oder Kadmiumsalz sowie einen Komplexbildner enthält,
behandelt und auf 70 bis 180° C erhitzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Katalysator Eisen-III-nitrat,
Eisen-III-chlorid und/oder Kupfersulfat verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Komplexbildner Milchsäure und/oder Ammoniumchlorid vervndet
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Lösung mit
etwa 8 bis 30 Gewichtsprozent Furfurylalkohol, etwa 0,1 bis 10 Gewichtsprozent Katalysator, etwa
0,1 bis 10 Gewichtsprozent Komplexbildner und etwa 50 bis 91,8 Gewichtsprozent Wasser verwendet
wird.
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| DE19712157487 DE2157487C3 (de) | 1971-11-19 | 1971-11-19 | Verfahren zum Anfärben von Holz |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19712157487 DE2157487C3 (de) | 1971-11-19 | 1971-11-19 | Verfahren zum Anfärben von Holz |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2157487A1 DE2157487A1 (de) | 1973-05-24 |
| DE2157487B2 true DE2157487B2 (de) | 1974-10-17 |
| DE2157487C3 DE2157487C3 (de) | 1975-06-05 |
Family
ID=5825589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19712157487 Expired DE2157487C3 (de) | 1971-11-19 | 1971-11-19 | Verfahren zum Anfärben von Holz |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2157487C3 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3108092A1 (de) * | 1981-03-04 | 1982-09-30 | Friedhelm 4750 Unna Böhle | Verfahren und vorrichtung zur veredlung und/oder faerbung von holzoberflaechen |
| DE4206021A1 (de) * | 1992-02-27 | 1993-09-02 | Votteler Lackfabrik Gmbh & Co | Verfahren zur herstellung von furnierten schichtholz-formteilen |
-
1971
- 1971-11-19 DE DE19712157487 patent/DE2157487C3/de not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3108092A1 (de) * | 1981-03-04 | 1982-09-30 | Friedhelm 4750 Unna Böhle | Verfahren und vorrichtung zur veredlung und/oder faerbung von holzoberflaechen |
| DE4206021A1 (de) * | 1992-02-27 | 1993-09-02 | Votteler Lackfabrik Gmbh & Co | Verfahren zur herstellung von furnierten schichtholz-formteilen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2157487C3 (de) | 1975-06-05 |
| DE2157487A1 (de) | 1973-05-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |