DE2320221A1 - Verfahren zur oberflaechenbehandlung von holz - Google Patents
Verfahren zur oberflaechenbehandlung von holzInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
Dr.4ng. Wolff, H. Bartels, Dr. Brances 19. April 1973
Dr.-hg. Held, Dipl.-Phys. WoIH
8 MÖNCHEN 22, Thierschsfrafj· 8
8 MÖNCHEN 22, Thierschsfrafj· 8
Reg.Nr. 124 003
ERIK GUSTAV LEHNART ERIKSSON Yälberg / Schweden
Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Holz. Zusatz zum Patent (Patentanmeldung P 21 54 497.8)
Das Hauptpatent bezieht sich auf ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Holz, wobei die Oberflächenschicht
mit einem Mittel vorbehandelt wird, welches das Eindringen von Imprägniermittel in die Holzoberfläche erleichtert. Kennzeichnend
für das genannte Patent ist, daß als Vorbehandlungsmittel eine lösungsmittelfreie, kondensier- oder polymerisierbare,
hydrophile, das Holz zur Schwellung bringende oder Holzbestandsteile
lösende Substanz in flüssiger Form gewählt wird, mit der die Holzoberfläche vorzugsweise bis zu einer Tiefe von höchstens
einigen Millimetern aber auch bis zu einem Fünftel der Holz- f
stärke vorbehandelt und imprägniert wird, wonach die Substanz
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entweder durch Nachbehandeln mit Härter und Erhitzen oder Nachbehandeln
mit einem Mittel gehärtet wird, das mit dem Vorbehandlungsmittel unter Bildung eines Polymers reagieren kann.
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, das obengenannte
Oberflächenbehandlungsverfahren weiterzuentwiekeln und für industriellen Einsatz anwendbare Behandlungsmittel anzugeben.
Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Vorbehandlung mit einer Lösung von Formaldehyd und/oder
niedrigmolekularem Paraformaldehyd in Phenol und/oder substituiertem Phenol erfolgt, daß das somit vorbehandelte Holz mit
sauren oder alkalischen Dämpfen zur Einleitung der Härtungsreaktion behandelt wird, sowie daß eine an sieh bekannte Wärmebehandlung
erfolgt, die mit einer ebenfalls an sich bekannten mechanischen Behandlung der Holzoberfläche kombiniert sein kann.
Nach einer Ausführungsform erfolgt die Vorbehandlung bei
erhöhter Temperatur, wonach die Härtung durch Nachbehandeln mit Ammoniak in Gasform und Erhitzen erfolgt. ?/ahl weise kann die
Vorbehandlung bei Zimmertemperatur erfolgen und dem Vorbehandlungsmittel ein Ammoniumsalz einer starken Säure, z.B. Ammoniumchlorid
oder ein anderes Salz zugesetzt werden, z.B. AlCl^,
das bei Zimmertemperatur das Vorbehandlungsmittel nicht nennenswert
beeinflußt, aber bei der anschließenden Nachbehandlung
durch Erhitzen unter Abgabe von solchen Gasen zerfällt, die ein Härten des Vorbehandlungsmittels einleiten.
Die Vorbehandlung kann bei atmosphärischem Druck oder geringem
Ueberdruck erfolgen, wobei das Vorbehandlungsmittel vorzugsweise zum Eindringen in Zellenwände und Hohlräume in der
Oberflächenschicht des Holzmaterials gebracht wird. Die Vorbehandlung kann stattdessen auch bei erhöhtem Druck erfolgen, wobei
das Vorbehandlungsmittel in kürzerer Zeit tiefer eindringt,
wonach das Härten bei erhöhter Temperatur erfolgt.
Die Erfindung sei nun näher anhand einiger Ausführungsbeispiele erläutert.
Beispiel 1 ■
Beispiel 1 ■
Man imprägniert.Kiefernbretter 30-60 Min. lang mit einer
entweder durch Zusammenschmelzen von Paraformaldehyd und Phenol
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oder durch Absorption von gasförmigem Formaldehyd in geschmolzenem
Phenol zubereiteten konzentrierten Lösung von Formaldehyd in Phenol im Gewichtsverhältnis 1:1,8 bei 60-10O0C und
einem Ueberdruck von 1-5 kp/cm . Die Imprägnierlösung wird danach abgezogen und der Imprägnierbehälter mit Ammoniakgas
30-60 Min. lang bis zu einem Ueberdruck von 0,5-2 kp/cm gefüllt, wonach das Holz 1-4 Stunden lang auf 80-1000C erhitzt
wird. Wünscht man eine glatte Oberfläche, kann man das Material anschließend heißpressen, z.B. 1-10 Min. lang, bei einem Ueberdruck
von 2-10 kp/cm und 1400C. Die derart behandelten Bretter,
die je nach Dicke des Holzes etwa 10-20 $ Kunststoff hauptsächlich
in der Oberfläche des Holzes enthalten, haben eine sehr gute Härte und Abriebbeständigkeit und können zweckmäßigerweise
als Fußbodentfielen zur Verwendung kommen.
Beispiel 2
■Fiehtenbretter werden mit einer Lösung von 1 Gewichtsteil
Formaldehyd in 1,8 Gewichtsteilen einer Mischung von Phenol und einem halogenierten Phenol, z.B. p-Chlörphenol, bei 6O-1OO°C
imprägniert. Dabei werden die Bretter in einen zylindrischen Druckkessel herkömmlicher Ausführung eingebracht und unter einen
schwachen Ueberdruck von 1-4 kp/cm gesetzt. Anschließend wird die Vorbehandlungslösung in den Druckkessel gepumpt und der
Druck auf 10-15 kp/cm erhöht, so daß man eine raschere und tiefergehende Imprägnierung des Holzes erhält. Nach 0,5-3 Stunden
läßt man das nicht aufgenommene Vorbehandlungsmittel ab
und aufgrund des zuvor zugeführten Ueberdruckes wird nun auch nicht in die Zellenwände eingedrungene Lösung aus dem Holz herausgepreßt,
so daß in erster Linie eine Imprägnierung der Zellenwände erfolgt. Danach füllt man den Imprägnierkessel mit Ammoniakgas
und hält ihn 30-60 Min. lang auf einem Ueberdruck von 0,5-2 kp/cm , wonach das Material 1-4 Stunden lang auf 80-1000C
erhitzt wird. Hierbei, erhält man je nach Format und Qualität ein Holzmaterial mit 10-30 i<>
Kunststoff gehalt mit sowohl sehr guten Festigkeitseigenschaften als auch ausgezeichneter Dimensionsstabilität
und guter Brandbeständigkei,t. Es eignet sich zur Verwendung unter strengen Bedingungen im Freien.
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Beispiel 3 ' .
Sperrholzabschnitte werden 15-60 Min. lang in eine Lösung von Formaldehyd in Phenol im Mischverhältnis 1:1,8 eingetaucht,
worin auch 0,5-5 i° Ammoniumchlorid gelöst sind. Anschließend
werden die Sperrholzteile herausgenommen und im Heizofen 1-2 Stunden lang auf 80-100 C erhitzt. Das hierbei erhaltene Produkt
hat gute Abriebfestigkeit und Widerstandskraft gegen sowohl
Wasser als auch Alkalien.
Beispiel 4
Beispiel 4
Oberflächenspäne für Holzspanplatten werden mit einer
Lösung von Formaldehyd in Phenol im Mischverhältnis 1:1,8 mit 0,5-5 i° Ammoniumformiat bespritzt. Das Gewicht der zugesetzten
Lösung ist 10-50 f<> des Gewichts der Oberflächenspäne. Das
Streuen und Pressen der Späne erfolgt auf herkömmliche Weise bei beispielsweise 1500G, 20 kp/cm und 5 Min. Preßzeit. Die
dabei erhaltenen Holzspanplatten haben entscheidend verbesserte Oberflächendichte.
Beispiel 5
Beispiel 5
Furnier wird auf beiden Seiten mit einer Lösung von Formaldehyd in Phenol nach Beispiel 4 behandelt, vorgehärtet und als
Oberflächenschicht eventuell auch als Zwischenschicht bei der Herstellung von Sperrholz verwendet, das dadurch gute Abriebfestigkeit,
ausgezeichnete Haftung zwischen den Schichten und gute Wasserbeständigkeit erhält.
Beispiel 6
Beispiel 6
Telegraphenmaste, Zaunpfosten, Eisenbahnschwellen oder
ähnliche "Grobhölzer aus Kiefer werden mit einer Lösung von Formaldehyd in Phenol im Mischverhältnis 1:1,8 1-2 Stunden lang
bei 60-1000C und einem Ueberdruck von 2-10 kp/cm imprägniert.
Danach wird die Imprägnierlösung abgelassen und der Imprägniertank
für 1-2 Stunden mit Ammoniakgas von einem TJeberdruck von 1-5 kp/cm bei einer Temperatur von 80-1000C gefüllt. Das
derart behandelte Holz enthält 5-15 $ Kunststoff bis zu einer
Tiefe von 5-15 mm, was dem Material eine ausgezeichnete. Oberflächenhärte,
guten Fäulnisschutz und verbesserte Biegefestigkeit verleiht. Die große Dicke der erzielten Oberflächenschicht
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gestattet beispielsweise die Verwendung von Steigeisen bei derart behandelten lelegraphenmasten, ohne daß die imprägnierte
Oberflächenschicht durchgebrochen wird. Beispiel 7
G-etrocknetes Sperrholzfurnier wird 1-10 Min. lang in eine
Lösung von Formaldehyd in Phenol im Mischverhältnis 1:1,8 bei
0-2 kp/cm Ueberdruck getaucht. Die Furniertafein werden danach
im Heizofen bei 50-1000O in AmmoniakgasatmoSphäre 15-60 Min.
lang vorgehärtet und anschließend auf herkömmliche Weise als Oberflächenfurniere bei der Sperrholzherstellung verwendet.
Derart hergestelltes Sperrholz hat eine ausgezeichnete Oberflächenhärte
und Abriebfestigkeit sowie gute Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und Alkalien.
- Patentansprüche -
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Claims (6)
1. Oberflächenbehandlungsverfahren für Holz, wobei eine
Oberflächenschicht des Holzes mit einem Mittel behandelt wird, welches das Eindringen von Imprägniermittel in. die Holzoberfläche
erleichtert, wobei als Vorbehandlungsmittel eine lösungsmittelfreie,
kondensier- oder poiymerisierbare, hydrophile, das Holz zur Schwellung bringende oder Holzbestandsteile lösende
Substanz in flüssiger Form verwendet wird, womit die Holzoberfläche
vorzugsweise zu einer Tiefe von höchstens einigen Millimetern aber auch bis zu einem Fünftel der Holzstärke vorbehandelt
und imprägniert wird, wonach die Substanz entweder durch
nachbehandlung mit Härter und Erhitzen oder entsprechende Fachbehandlung
mit einem Mittel gehärtet wird, das mit dem Vorbehandlungsmittel unter Bildung eines Polymers reagieren kann nach
Hauptpatent dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorbehandlung mit einer Lösung von Formaldehyd und/oder niedrigmolekularem Paraformal ei ehyd in Phenol oder substituiertem
Phenol erfolgt, daß das somit vorbehandelte Holz mit sauren
oder alkalihaltigen Dämpfen zur Einleitung der Härtung behandelt wird, sowie daß eine an sich bekannte Wärmebehandlung erfolgt,
die mit einer ebenfalls an sich vorbekannten mechanischen Behandlung
der Holzoberfläche kombiniert sein kann.
2. Oberflächenbehandlungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung
bei erhöhter Temperatur und eventuell schwachem Ueberdruck
erfolgt, wonach das Härten durch Nachbehandlung mit gasförmigem
Ammoniak und Erhitzen erfolgt.
3. Oberflächenbehandlungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung
bei Zimmertemperatur erfolgt, sowie daß dem Vorbehandlungsmittel
ein Salz einer starken Säure zugesetzt wird, z.B. Ammoniumchlorid
oder Aluminiumchlorid, welches bei Zimmertemperatur das
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Vorbehandlungsmittel nicht nennenswert beeinflußt, aber bei
der anschließenden Nachbehandlung durch Erhitzung zerfällt und die Härtung des Vorbehandlungsmittels einleitet.
4. Oberflächenbehandlungsverfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung
bei AtmoSphärendruck oder nur schwachem Ueberdruck erfolgt,
wobei das Vorbehandlungsmittel vorzugsweise zum Eindringen in die Zellenwände und Hohlräume in der Oberflächenschicht des
Holzmaterials gebracht wird.
5. Oberflächenbehandlungsverfahren nach Anspruch 1, 2
oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbehandlung von groben massiven Holzgegenständen bei erhöhtem
Druck erfolgt, wobei das Vorbehandlungsmittel die Zellenwände rascher und tiefer imprägniert, wonach das Härten bei erhöhter
Temperatur erfolgt.
6. Oberflächenbehandlungsverfahren nach Anspruch 1, 2
oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorbehandlung von Spänen für Holzspanplatten durch Besprühen
o.dgl. mit Vorbehandlungsmittel und Härter erfolgt, wobei das Vorbehanälungsmittel die Zellenwände in den Spänen imprägniert,
sowie daß die Härtung im Zusammenhang mit dem Heißpressen der Späne zu Platten erfolgt.
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Legal Events
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