DE2702970C2

DE2702970C2 - Verfahren zum Schützen von Holz

Info

Publication number: DE2702970C2
Application number: DE2702970A
Authority: DE
Inventors: Bo Göran Dipl.-Ing. Koivulahti Berg; Vilho Teodor Vaasa Heikkuri; Mikko Aarne Anton Vaasa Kuusamo
Original assignee: Kemira Oyj
Current assignee: Kemira Oyj
Priority date: 1976-01-26
Filing date: 1977-01-25
Publication date: 1986-06-12
Also published as: FI59355C; FI760172A; DK147730C; DK147730B; NO148101C; DE2702970A1; NO148101B; FI59355B; DK29777A; NO770232L; SE421051B; GB1523413A; SE7700774L

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schützen von Holz gegen Fäulnispilze und holzschädigende Insekten, bei welchem das Holz unter Überdruck mit einem fungizide und insektizide Eigenschaften aufweisenden Mittel getränkt wird, das in einem bei 30 bis 100°C siedenden, nicht-brennbaren, mit mehreren Halogenatomen, vorzugsweise Chloratomen, substituierten Kohlenwasserstoff gelöst ist, wonach die überschüssige Lösung entfernt und das Holz zur Verdunstung des Lösungsmittels unter Normaldruck mit einem Aufheizmedium in Berührung gebracht wird, in dem sich das Lösungsmittel löst.

Aus der US-PS 36 85 959 ist bereits ein Verfahren zum Schützen von Holz bekannt, bei dem das Holz in einen mit einem Tränkungsmittel gefüllten Druckbehälter eingebracht wird und das imprägnierte Holz nach der Entfernung des überschüssigen Tränkungsmittels zum Trocknen mit Wasserdampf oder mit dem Dampf eines halogenierten Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels behandelt wird.

Als Tränkungsmittel wird in diesem Falle ein Wirkstoff verwendet, der in einem halogenierten Kohlenwas

serstoff mit einem Kp. von 35 bis 100° C gelöst ist

Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß das Lösungsmittel von Zeit zu Zeit, gereinigt werden muß, was durch Mischen desselben mit Petroleum und Abdestiilieren des Lösungsmittels vom Petroleum und vom Wirkstoff, der im Petroleum zurückbleibt, erfolgt

Wenn bei diesem Verfahren zum Erhitzen des getränkten Holzes Wasserdampf verwendet wird, kann dieser das Holz zum Aufquellen bringen und es in unerwünschter Weise verformen. Wenn man bei diesem bekannten Verfahren mit dem Lösungsmittel-Dampf arbeitet, so besteht bei dessen Rückgewinnung stets die Gefahr, daß er sich in den Arbeitsräumen ausbreitet, was gesundheitliche Gefahren mit sich bringt. Auch vom wärmewirtschaftlichen Standpunkt aus betrachtet ist dieses Verfahren ungünstig, da zum Erhitzen des Holzes Dampf eingesetzt wird und das Lösungsmittel bei hoher Temperatur abdestilliert werden muß.

Ferner ist auch ein Verfahren zum Schützen von Holz bekannt geworden, bei dem das Holz nach dem Tränken mit der Schutzmittel-Lösung unter Unterdruck mit einer bei hoher Temperatur siedenden, mit dem Lösungsmittel nicht mischbaren Flüssigkeit bei einer Temperatur, bei der das Lösungsmittel verdampft, vorzugsweise bei 60 bis 90° C, getrocknet wird, wonach das Trocknungsmittel aus dem Behälter entfernt wird.

Bei der Durchführung dieses bekannten Verfahrens muß in beträchtlichem Umfang mit Unterdruck gearbeitet werden, um ein ausreichend rasches Verdampfen und Abgehen des Lösungsmittels aus dem Holz zu gewährleisten. Gleichzeitig muß aber auch bei sehr niedriger Temperatur gearbeitet werden, daß das Holz keinen Schaden nimmt.

Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Verfahren zum Schützen von Holz gegen Fäulnispilze und holzschädigende Insekten zu finden, mit dessen Hilfe es möglich ist, d^;e vorstehend geschilderten Nachteile zu vermeiden, das darüber hinaus auch technisch einfach und wirtschaftlich durchführbar ist.

Es wurde nur überraschend gefunden, daß dann, wenn das zu behandelnde Holz mit einem leicht verdunstenden organischen Lösungsmittel gelösten Wirkstoff behandelt wird, das Lösungsmittel leicht und unter Normaldruck aus dem Holz entfernt werden kann, indem man das Holz mit einem einen hohen Siedepunkt aufweisenden, mit dem Lösungsmittel mischbaren heißen Trocknungsöl in Berührung bringt. Es hat sich nämlich gezeigt, daß dabei das Lösungsmittel entgegen aller Erwartung schnell aus dem Holz abgeht, wenn als Trock-

nungsmedium ein Öl verwendet wird, in dem sich das Lösungsmittel zuerst löst und erst danach aufgrund des Destillationseffektes wieder trennt.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Schützen von Holz gegen Fäulnispilze und holzschädi-

gende Insekten, bei welchem das Holz unter Überdruck mit einem fungizide und insektizide Eigenschaften aufweisenden Mittel getränkt wird, das in einem bei 30 bis 100°C siedenden, nicht-brennbaren, mit mehreren Halogenatomen, vorzugsweise Chloratomen, substituierten Kohlenwasserstoff gelöst ist, wonach die überschüssige Lösung entfernt und das Holz zur Verdunstung des Lösungsmittels unter Normaldruck mit einem Aufheizmedium in Berührung gebracht wird, in dem sich das Lösungsmittel löst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Erhitzen des Holzes mit einem heißen, bei hoher Temperatur siedenden ölartigen Aufheizmedium erfolgt, dessen Entflammungspunkt höher als 55° C, vorzugsweise höher als 70°C liegt, und in dem sich das zum

Tränken verwendete Losungsmittel löst, um dann abdestilliert und durch Kondensation zurückgewonnen zu werden, und daß das getränkte, noch heiße Holz ggf. zum Schluß mit einer kälteren, evtl. Farbstoff enthaltenden Nachbehandlungslösung in Berührung gebracht wird, die in die Holzoberfläche eindringt.

Außer dem schnelleren Abdestillieren des Lösungsmittels ohne Anwendung von Unterdruck wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren der zusätzliche Vorteil erzielt, daß durch das Lösen des nicht-brennbaren Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels in einem heißen Trocknungsöl die Feuergefährlichkeit der letzteren vermindert wird. Da sich das Lösungsmittel in dem Trocknungsöl löst, kann die Abdestillation ggf. auch teilweise oder insgesamt in einer getrennten Stufe und bei höherer Temperatur als bisher üblich erfolgen, ohne daß das Holz durch die Anwendung dieser hohen Temperatur Schaden nimmt Gleichzeitig läßt sich dadurch auch die Tränkungskapazität steigern.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet gegenüber den bisher angewendeten vergleichbaren Verfahren den Vorteil, daß es ein sicheres Arbeiten gewährleistet, keine Umweltprobleme mit sich bringt, beispielsweise durch Verdampfen von Lösungsmittel, und teure Wärmeenergie einspart.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das Aufheizmedium vom Holz getrennt und das darin gelöste Lösungsmittel wird in einer separaten Stufe durch Destillation und Kondensation zurückgewonnen.

Das erfindungsgemäß getränkte Holz wird vorzugsweise mit einem Aufheizmedium von 80 bis 140⁰C in Berührung gebracht, wobei als Aufheizmedium vorzugsweise Alkydharz, Firnis oder Leinöl verwendet wird.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird als Nachbehandlungslösung eine Latex-Wasser-Emulsion, insbesondere eine Acryllatex-Wasser-Emulsion, verwendet.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als halogensubstituiertes, vorzugsweise chlorsubstituiertes, Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel vorzugsweise Methylenchlorid, Kohlenstofftetrachlorid und/oder Trichloräthylen verwendet.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Holz in einem begrenzten druckfesten Raum (Behälter) unter Überdruck (etwa 2—12 bar) mit in polychlorierten Kohlenwasserstoffen gelöstem Wirkstoff imprägniert.

Als Wirkstoff kommen Kupferphthalat, Kupfernaphthenat, Tetrachlorphenol, Heptachlor, Lindan oder andere bekannte Stoffe mit fungizider und insektizider Wirkung in Frage. Als Lösungsmittel können Methylenchlorid, Trichloräthylen, Kohlenstofftetrachlorid oder andere nichtbrennbare organische Flüssigkeiten mit niedrigem Siedepunkt (Kp. 30— 100°C) verwendet werden.

Die Lösung dringt tief in das Holz ein, beim Arbeiten mit Überdruck bis ins Kernholz, wobei man mit einer verhältnismäßig kurzen Druckzeit auskommt. Dünne Holzteile werden unter Druck innerhalb weniger Minuten völlig durchtränkt, aber auch bei Starkholz beträgt die Tränkzeit meist weniger als 60 min.

Nach erfolgtem Tränken wird die Lösung unter Vermeidung von Verlusten in den Lagertank zurückgeleitet. Das im Holz enthaltene überschüssige Lösungsmittel wird durch Erhitzen mit einem geeigneten Medium entfernt. Als Medium kommen Leinöl, Firnis, Alkydharze oder andere olartige Stoffe mit hohem Siedepunkt in Frage, deren Flammpunkt oberhalb 55° C, vorzugsweise oberhalb 100° C, liegt.

Das Abdestillieren erfolgt ohne Unterdruck und entgegen früherer Annahme sehr schnell. Das im Holz befindliche Lösungsmittel wird bereits bei etwa einstündiger Destillation bei 80—140°C nahezu vollständig ausgetrieben (Rückgewinnung über 90%).

Das Trocknungsöl bleibt teilweise an der Oberfläche des heißen Holzes haften, und wenn dieses zum Abkühlen aus dem Druckbehälter herausgenommen wird, trocknet das anhaftende öl innerhalb weniger Tage zu einem Film ein, der als Unterlage für einen eventuellen Anstrich geeignet ist.

Gemäß der Erfindung läßt sich auch diese Stufe in erstaunlich kurzer Zeit, nämlich innerhalb weniger Minuten, abwickeln: Man nimmt das heiße Holz aus dem Druckbehälter (Kessel, Zylinder) und taucht es sofort in eine bei Zimmertemperatur gehaltene Nachbehandlungslösung, wodurch das an der Holzoberfläche haftende Trocknungsöl schnell und vollständig vom Holz aufgesaugt wird. Verwendet man als Nachbehandlungslösung eine Acrylat-Latex-Emulsion, der verschiedene Farbstoffe zugesetzt werden können, so wird auch diese

im Gefolge des Öls vom Holz aufgesaugt, und man erhält ein gleichmäßig und in der gewünschten Weise gefärbtes Produkt. Als Nachbehandlungslösung kommen ferner auch organische Schutzmittellösungen in Frage. Die Nachbehandlung erfolgt innerhalb von 1 bis 60 s, vorzugsweise innerhalb von 5 s. Die überschüssige Lösung läßt man unmittelbar ins Becken zurücklaufen. Schon nach wenigen Minuten ist das so behandelte Holz handtrocken.

Durch diese Behandlungsart wird teure Wärmeenergie eingespart, die dann für die Intensivierung des eigentlichen Imprägnierungsprozesses zur Verfügung steht. Da die Nachbehandlung nur sehr kurze Zeit in Anspruch nimmt, ist das Holz auch danach noch heiß, wodurch das Nachtrocknen und Verdunsten des Wassers von der Holzoberfläche gefördert werden.

Die Gesamtdauer des Verfahrens bleibt somit kurz und die Produktionskapazität der Anlage kann gegenüber den herkömmlichen Verfahren gesteigert werden. Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Beispiels näher erläutert:

Beispiel

Es wurde dünnes Kiefernsplintholz getränkt. Als Tränkungsmittel diente ein Kupferphthalat-Naphthenat-Gemisch, das in Methylenchlorid aufgelöst worden war (Kupfergehalt 3 g/l). Als Trocknungsöl diente Leinöl, als Nachbehandlungslösung eine Acrylat-Latex-Wasser-Emulsion mit braunem Pigmentzusatz. Es ergaben sich folgende Zeit- und Materialverbrauchswerte:

Die Druckimprägnierungszeit (bei 7—8 bar) betrug

15 min, die Lösungsmittel-Abdestillierzeit 90 min, die Destillertemperatur 80—110°C und die Farbbehandlungszeit (Nachbehandlungszeit) 5 s. Nach 20 min war das Holz handtrocken.

Materialverbrauch:	17 kg/m³
Tränkungsmittelkonzentrat	20 kg/m³
Trocknungsöl	25 kg/m³
Lösungsmittel	15 l/m³
Farblatex

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Schützen von Holz gegen Fäulnispilze und holzschädigende Insekten, bei welchem das Holz unter Überdr ;ck mit einem fungizide und insektizide Eigenschaften aufweisenden Mittel getränkt wird, das mit einem bei 30 bis 100° C siedenden, nicht-brennbaren, mit mehreren Halogenatomen, vorzugsweise Chloratomen, substituierten Kohlenwasserstoff gelöst ist, wonach die überschüssige Lösung entfernt und das Holz zur Verdunstung des Lösungsmittels unter Normaldruck mit einem Aufheizmedium in Berührung gebracht wird, in dem sich das Lösungsmittel löst, dadurch gekennzeichnet, daß das Erhitzen des Holzes mit einem heißen, bei hoher Temperatur siedenden ölarligen Aufheizmedium erfolgt, dessen Entflammungspunkt höher als 55^CC, vorzugsweise höher als 70⁰C liegt, und in dem sich das zum Tränken verwendete Lösungsmittel löst, um dann abdestilliert und durch Kondensation zurückgewonnen zu werden, und daß das getränkte, noch heiße Holz gegebenenfalls zum Schluß mit einer kälteren, evtl. farbstoffenthaltenden Nachbehandlungslösung in Berührung gebracht wird, die in die Holzoberfläche eindringt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufheizmedium vom Holz getrennt und das darin gelöste Lösungsmittel in einer separaten Stufe durch Destillation und Kondensation zurückgewonnen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das getränkte Holz mit einem Aufheizmedium von 80 bis 14O⁰C in Berührung gebracht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufheizmedium Alkydharz, Firnis oder Leinöl verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Nachbehundlungslösung eine Latex-Wasser-Emulsion, insbesondere eine Acryllatex-Wasser-Emulsion, verwendet wird.