DE29617062U1 - Impregnation agent for wood - Google Patents

Impregnation agent for wood

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Description

1 Imprägnationsmittel für Holz1 Impregnation agent for wood

BeschreibungDescription

Die Erfindung betrifft ein Imprägnationsmittel für Holz, insbesondere zur Imprägnierung von mechanisch zu bearbeitenden Hölzern, wie z.B. von Stifthölzern für spitzbare Schreib-, Zeichen-, Markier- und/oder Malstifte aller Art, sowie damit hergestelte derartige Gegenstände.The invention relates to an impregnating agent for wood, in particular for the impregnation of woods to be mechanically processed, such as pencil woods for sharpenable writing, drawing, marking and/or painting pencils of all kinds, as well as such objects manufactured therewith.

Imprägnationsmittel für Holz sowie Verfahren zu dessen Herstellung und zur Anwendung zur Imprägnierung sind grundsätzlich bekannt.Impregnation agents for wood as well as processes for their production and use for impregnation are basically known.

So wird in [1.], der DE-OS 4313219 Al, ein Verfahren zum Imprägnieren von Holz vorgeschlagen, wobei durch den Einsatz von Polysiloxanen hauptsächlich wasserabweisende Eigenschaften angestrebt werden.For example, in [1.], DE-OS 4313219 Al, a process for impregnating wood is proposed, whereby the use of polysiloxanes is mainly aimed at achieving water-repellent properties.

Zur Behandlung von Stifthölzern ist dieses Verfahren schon wegen der toxikologischen Problematik nicht geeignet.This method is not suitable for treating pine wood because of the toxicological problems.

Dies gilt auch für das in [2.], der EP-PS 0393306 Bl vorgeschlagene Verfahren.This also applies to the procedure proposed in [2.], EP-PS 0393306 Bl .

Die EP-PS 0510435 Bl [3.], sieht ein Verfahren zur Holzimprägnierung vor, welches von Teerölen ausgeht. EP-PS 0510435 Bl [3.] provides a process for wood impregnation based on tar oils.

Die Imprägniermittel müssen durch Temperatur erst auf eine geeignete Viskosität gebracht werden.The impregnating agents must first be brought to a suitable viscosity by temperature.

Ähnliches gilt auch für das in [4.], der DE-PS 4224510 Cl, beschriebene Verfahren.The same applies to the process described in [4.], DE-PS 4224510 Cl .

Bei allen diesen bekannten Imprägniermitteln geht es insbesondere um die Verbesserung der Witterung- und Pilzbeständigkeit. Keine dieser Veröffentlichungen offenbart die Behandlung von mechanisch besonders zu bearbeitenden Hölzern, insbesondere von Stifthölzern, geschweige denn eine Verbesserung deren mechanische Bearbeitbarkeit.All of these known impregnating agents are primarily concerned with improving weather and fungal resistance. None of these publications disclose the treatment of woods that require special mechanical processing, especially pin woods, let alone an improvement in their mechanical processability.

In [5.] der EP 0596295 Al , wird eine Beize zum Schwarzfärben von Holz vorgeschlagen. Diese Beize betrifft zwar Stifthölzer, doch wird hier vorrangig auf eine gewünschte Färbung abgestellt. In [5.] of EP 0596295 A1 , a stain for blackening wood is proposed. Although this stain is used for pin wood, the primary focus here is on achieving a desired color.

Wie bereits nach[6.], EP-PS 0553407 Bl, werden auch hier saure Azofarbstoffe zur Holzfärbung vorgeschlagen, in geeigneter Mischung, die, wie jedem Coloristen bekannt ist, zu schwarz führt. Die Beize geht von einer verbesserten Penetrierfähigkeit aus, wobei dieser Effekt lediglich durch den Einsatz von oberflächenaktiven Mitteln, sogenannten Netzmitteln, durch Senkung der Oberflächenspannung erreicht wird.As already mentioned in [6.], EP-PS 0553407 Bl, acidic azo dyes are also proposed here for wood coloring, in a suitable mixture, which, as every colorist knows, leads to black. The stain is based on an improved penetrability, whereby this effect is only achieved by the use of surface-active agents, so-called wetting agents, by reducing the surface tension.

Will man größere Holzdimensionen imprägnieren, z.B. solche die mehr als 5 mm Eindringtiefe fordern, dann reicht die Senkung der Oberflächenspannung nicht mehr aus. Die Wirksamkeit ist zudem bei anderen Holzarten nur über unwirtschaftliche Imprägnationszeiten zu erzielen. Außerdem ergibt die Paraffindispersion für Hochleistungsmaschinen und -Werkzeuge keine ausreichende Gleit- und Schmierwirkung.If you want to impregnate larger wood dimensions, e.g. those that require a penetration depth of more than 5 mm, then lowering the surface tension is no longer sufficient. In addition, with other types of wood, effectiveness can only be achieved with uneconomical impregnation times. In addition, the paraffin dispersion does not provide sufficient sliding and lubricating effect for high-performance machines and tools.

Die EP 0695608 Al [7.] schlägt eine Beize und ein Verfahren zum Färben von Holz vor, das im wesentlichen auf der bekannten Lehre über Holzfärbung aufbaut und lediglich durch Pufferung des pH-Wertes und Komplexierung unerwünschter Ionen Verfärbungen verhindern soll. Die postulierte verbesserte Penetrierfähigkeit ist, wie bei der Würdigung der EP 0596295 Al [5.] bereits erwähnt, bei größeren Eindringtiefen nicht wirksam. Durch den Einsatz von Puffersubstanzen, die den pH-Wert >7 stellen und durch die Verwendung von Komplexbildnern wird jegliche Substantivität ionogener Verbindungen zunichte gemacht. Eine Verbesserung der Bearbeitbarkeit ist hier nur bei kleinen Holzdimensionen und bei ohnehin schon leicht bearbeitbaren Hölzern wie Inscensezeder oder Jelutong zu erwarten. EP 0695608 Al [7.] proposes a stain and a process for coloring wood, which is essentially based on the known teaching on wood coloring and is intended to prevent discoloration simply by buffering the pH value and complexing unwanted ions. The postulated improved penetration ability is, as already mentioned in the assessment of EP 0596295 Al [5.], not effective at greater penetration depths. The use of buffer substances that set the pH value >7 and the use of complexing agents destroy any substantivity of ionic compounds. An improvement in workability can only be expected here with small wood dimensions and with woods that are already easy to work with, such as incense cedar or jelutong.

Die DE-PS 3911091 C2 [8.] beschreibt eine wäßrige Imprägnierungslösung die neben anorganischen Salzen wie Silikate, Borate, Karbonate und/oder Phosphate auch Wachse sowie Amine vorsieht. Ziel ist es dabei, die in den Hölzern enthaltenen Säuren sowie Formaldehyd zu binden, um bei einer Verwendung als Verpackungshölzer keine Korrosion der verpackten Produkte zu verursachen. Zudem wird eine Hydrophobierung angestrebt. DE-PS 3911091 C2 [8.] describes an aqueous impregnation solution which contains waxes and amines in addition to inorganic salts such as silicates, borates, carbonates and/or phosphates. The aim is to bind the acids and formaldehyde contained in the wood in order to prevent corrosion of the packaged products when used as packaging wood. The aim is also to make the wood hydrophobic.

Eine Verbesserung der Bearbeitbarkeit kann damit nicht erreicht werden.This does not result in any improvement in workability.

Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber, ein Imprägationsmittel bzw. eine Impragnationsdispersion und/oder -Emulsion für Holz zu schaffen, das bzw. die tief in das Holz eindringt und das die mechanische Bearbeitbarkeit des Holzes so verbessert, daß z.B. auch auf schnellaufenden Maschinen keine Brandstellen entstehen und die Oberfläche nicht aufgefasert wird. Das imprägnierte Holz soll dabei bzw. dadurch weder in der Verleimbarkeit noch in der Lackierbarkeit beeinträchtigt werden. Desweiteren sollen auch als schwer zu bearbeitende und schlecht spitzbare Hölzer nach der Imprägnation die oben geschilderten Vorteile aufweisen.The object of the invention is to create an impregnation agent or an impregnation dispersion and/or emulsion for wood that penetrates deep into the wood and improves the mechanical workability of the wood so that, for example, no burn marks are created and the surface is not frayed, even on high-speed machines. The impregnated wood should not be impaired in its ability to be glued or painted. Furthermore, even wood that is difficult to work with and difficult to sharpen should have the advantages described above after impregnation.

Ziel der Erfindung ist somit ein Imprägnierungsmittel, das tief in nahezu alle Holzarten eindringt und den Hölzern eine gute Bearbeitbarkeit und Spitzbarkeit verleiht.The aim of the invention is therefore an impregnating agent that penetrates deeply into almost all types of wood and makes the wood easy to work and sharpen.

Dies wird mit den beanspruchten Mitteln erzielt, insbesondere dadurch, daß das Imprägnierungsmittel eine Emulsion, Dispersion oder Lösung eines kationischen, quartären, amphoteren oder speziellen nichtionischen Tensides ist und daß die entsprechenden Hölzer damit imprägniert werden.This is achieved with the claimed agents, in particular by the impregnating agent being an emulsion, dispersion or solution of a cationic, quaternary, amphoteric or special non-ionic surfactant and by the corresponding woods being impregnated therewith.

Es ist bekannt, daß Tenside aus diesen Gruppen eine hohe Tendenz haben auf negativ geladene Oberflächen, insbesondere auf Haare und Textilfaseren aufzuziehen und diese kämmbar und geschmeidig machen. Es wurde nun gefunden, daß diese Tenside eine außerordentlich große Affinität zu den Cellulosen und Hemicellulosen des Holzes haben und dort angelagert werden. Dies ist insofern überraschend, da weder die Cellulosen noch die Hemicellulosen frei zugänglich sind, sondern im Gegenteil fest in der Holzmatrix gebunden vorliegen. Es kann ferner auch angenommen werden, daß die genannten Tenside eine weichmachende Wirkung auf das Mittellamellenlignin des Holzes haben. Die hohe Präsenz der Tenside auf den Holzfasern, in den Zellumina sowie in den Poren und Hohlräumen, stellt eine ausreichende Werkzeugschmierung bei gleichzeitiger Herabsetzung der Fasersteifigkeit sicher. Dieser Synergismus bewirkt, daß z.B. bei einem Hobelvorgang mit hohen Geschwindigkeiten keine Fasern aus dem Verbund gelöst bzw. herausgerissen werden und daß somit eine glatte Oberfläche entsteht.It is known that surfactants from these groups have a high tendency to adhere to negatively charged surfaces, especially hair and textile fibers, and make them combable and supple. It has now been found that these surfactants have an extraordinarily high affinity to the celluloses and hemicelluloses of wood and are deposited there. This is surprising because neither the celluloses nor the hemicelluloses are freely accessible, but on the contrary are firmly bound in the wood matrix. It can also be assumed that the surfactants mentioned have a softening effect on the middle lamellar lignin of the wood. The high presence of the surfactants on the wood fibers, in the cellulosics and in the pores and cavities ensures sufficient tool lubrication while simultaneously reducing the fiber stiffness. This synergism ensures that, for example, during a planing process at high speeds, no fibres are released or torn out of the composite and that a smooth surface is thus created.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden zur Imprägnierung von Stifthölzern vor allem solche kationische, quartäre, amphotere oder spezielle nichtionische Tenside eingesetzt, die eine schlechte Wasserlöslichkeit aufweisen.In a preferred embodiment, cationic, quaternary, amphoteric or special non-ionic surfactants that have poor water solubility are used for the impregnation of pin wood.

Damit wird sichergestellt, daß die Substanzen bei unlackierten Stiften nicht durch Handschweiß und/oder durch Speichel herausgelöst werden.This ensures that the substances in unpainted pens are not dissolved by hand sweat and/or saliva.

Zur Erzielung einer guten Penetrierfähigkeit wird aus den schlecht oder unlöslichen Substanzen eine Emulsion bzw. Dispersion hergestellt. Diese Emulsionen bzw. Dispersionen sind besonders dadurch charakterisiert, daß die disperse Phase mittlere Teilchen- bzw. Tröpfchendurchmesser von unter 1,0 &rgr; aufweist. Einsetzbar sind generell aber auchTo achieve good penetration, an emulsion or dispersion is produced from the poorly or insoluble substances. These emulsions or dispersions are particularly characterized by the fact that the disperse phase has an average particle or droplet diameter of less than 1.0 &rgr;. In general, however,

Dispersionen oder Emulsionen, die eine mittlere Teilchenbzw. Tröpfchengröße von 0,4 bis 1,2 &mgr;&igr;&eegr;, vorzugsweise von 0,7 bis 1,0 &mgr;&igr;&eegr;, insbesondere von 0,8 bis 0,9 &mgr;&igr;&eegr; aufweisen.Dispersions or emulsions which have an average particle or droplet size of from 0.4 to 1.2 μm, preferably from 0.7 to 1.0 μm, in particular from 0.8 to 0.9 μm.

Bei der Imprägnierung, insbesondere von nassen bzw. schnittfrischen Hölzern mit Feuchten von 80 Gew. % und mehr, hat sich überraschend herausgestellt, daß bei Verwendung der genannten feindispersen Systeme eine besonderes schnelle Penetrierung erfolgt. Dies ist umso überraschender, da hierbei ein Austausch Wasser bzw. Saft gegen Imprägnierflüssigkeit erfolgen muß. Ohne den Vorgang an eine bestimmte Theorie binden zu wollen, kann angenommen werden, daß die Partikel bzw. die fluiden Bezirke der feindispersen Systeme bei DurchmessernWhen impregnating, particularly wet or freshly cut wood with moisture of 80% by weight and more, it has surprisingly been found that particularly rapid penetration occurs when using the finely dispersed systems mentioned. This is all the more surprising since an exchange of water or juice for impregnation liquid must take place. Without wishing to tie the process to a specific theory, it can be assumed that the particles or the fluid regions of the finely dispersed systems with diameters

< 1,0 &mgr;&igr;&eegr; extreme Diffusionsneigung besitzen. Dadurch wird ein konvektiver Stoffaustausch bewirkt der zusätzlich durch osmotische Vorgänge unterstützt wird.< 1.0 μηη have an extreme tendency to diffusion. This causes a convective exchange of materials which is additionally supported by osmotic processes.

Die Anwendung von erhöhter Temperatur beschleunigt diese Vorgänge zusätzlich. Die gleichen Zusammenhänge gelten bei zusätzlicher Anwendung von höherem Druck. Maßgebend bei dispersen Systemen sind die Größe der Austauschfläche sowie die Dicke der Grenzschichten. Die spezifische Phasengrenzfläche hängt hyperbolisch vom Partikeldurchmesser ab. Bei den vorschlagsgemäßen dispersen Systemen mit Partikelgrößen < 1,0 &mgr;&igr;&eegr; beträgt die spezifische Austauschfläche ca. 10.000.000 m2/m3.The application of increased temperature accelerates these processes even further. The same relationships apply when higher pressure is also applied. The size of the exchange surface and the thickness of the boundary layers are decisive for disperse systems. The specific phase boundary surface depends hyperbolically on the particle diameter. In the proposed disperse systems with particle sizes < 1.0 μηη, the specific exchange surface is approximately 10,000,000 m 2 /m 3 .

Es wurde darüber hinaus gefunden, daß feindisperse SystemeIt was also found that finely dispersed systems

< 1,2 &mgr;&igr;&eegr; aufgrund ihrer Stömungskräfte eine ausgezeichnete Lagerstabilität aufweisen und ein Sedimentieren bzw. Aufrahmen verhindern. Der Bewegungsimpuls von Partikeln verhält sich nämlich proportional zur dritten Potenz ihres Durchmessers. Für Partikel < 1,0 &mgr;&igr;&eegr; finden in ruhenden Medien zunehmend nur noch "Begegnungen" aber keine Stöße zwischen den Partikeln statt. Dies verhindert eine Aggregation und damit eine Koagulation der Teilchen.< 1.2 μηι have excellent storage stability due to their flow forces and prevent sedimentation or creaming. The momentum of particles is proportional to the cube of their diameter. For particles < 1.0 μηι, in stationary media there are increasingly only "encounters" but no collisions between the particles. This prevents aggregation and thus coagulation of the particles.

Die Emulsionen bzw. Dispersionen waren über mehrere Monate hinweg stabil. Lediglich Einflüsse, welche die Bewegungsfähigkeit der Teilchen einschränken oder verhindern, wie ein Einfrieren, bewirken eine Zerstörung der feindispersen Phase.The emulsions and dispersions were stable for several months. Only influences that limit or prevent the mobility of the particles, such as freezing, cause destruction of the finely dispersed phase.

Die Herstellung der feindispersen Systeme erfolgt vorzugsweise in Emulgierapparaten die nach dem Prinzip der Hochdruckentspannung arbeiten. Dabei wird eine Voremulsion unter hohem Druck durch eine Düse gepreßt. In einem Homogenisierventil wird eine Kavitationszone hoher Leistungsdichte durchlaufen, in der suspendierte Partikel oder Tröpfchen unter der Einwirkung großer örtlicher Zug-, Druck-, und Schubspannungen zerstört bzw. aufgespalten werden.The production of the finely dispersed systems is preferably carried out in emulsifying devices that work according to the principle of high-pressure relaxation. A pre-emulsion is pressed through a nozzle under high pressure. In a homogenizing valve, a cavitation zone of high power density is passed through, in which suspended particles or droplets are destroyed or split under the effect of large local tensile, compressive and shear stresses.

An die Herstellung der Voremulsion sind keine besonderen Anforderungen zu stellen. Diese kann durch Rühren oder durch Rotor-/Statorsysteme hergestellt werden.There are no special requirements for the production of the pre-emulsion. This can be produced by stirring or by rotor/stator systems.

Als kationische und/oder quartäre Verbindungen kommen solche aus der Gruppe der Imidazoline, Benzyle, Alkyle, Dialkyle, Monoalkyl -Trimethyl, Dialkyl-Dimethyl, Methyl-Dialkoxy-Alkyl, Dialkyl-Methyl-Benzyl, Diamidoamin, sowie komplexe diquartäre Verbindungen in Betracht. Es sind aber auch solche Verbindungen geeignet, die im sauren Medium kationischen Charakter annehmen. Dies können auch nichtionische Verbindungen sein, sofern sie sich an einem Heteroatom protonieren lassen. Dies trifft auf die Fettaminoxide, Aminethoxylate, sowie Addukte des Ethylenoxides zu. Die amphoteren Verbindungen umfassen die Gruppe der Betaine und Ampholyte.Cationic and/or quaternary compounds include those from the group of imidazolines, benzyls, alkyls, dialkyls, monoalkyl-trimethyl, dialkyl-dimethyl, methyl-dialkoxy-alkyl, dialkyl-methyl-benzyl, diamidoamine, as well as complex diquaternary compounds. However, compounds that take on a cationic character in an acidic medium are also suitable. These can also be non-ionic compounds, provided they can be protonated at a heteroatom. This applies to fatty amine oxides, amine ethoxylates, and adducts of ethylene oxide. The amphoteric compounds include the group of betaines and ampholytes.

Es ist bekannt, daß bei der Imprägnation die Hölzer, je nach ihrer Anatomie, d.h. nach ihrem Holzlaufbau und ob es sich um Kern- oder Splintholz handelt, bis zu 200 Gew. % Imprägnationsflüssigkeit aufnehmen.It is known that during impregnation, wood absorbs up to 200% by weight of impregnation liquid, depending on its anatomy, i.e. its wood structure and whether it is heartwood or sapwood.

Erfahrungsgemäß ist die notwendige Trocknung langwierig und bedarf einer sehr engen Prozeßführung, da sonst die Ausschußraten nicht zu Vertreten sind. Die Gründe hierfür sind vielschichtig. Die wichtigsten sind jedoch Verzug, Verschalungen und Trockenrisse durch starke Dimensionsanderungen bei unkontrolliertem Wasserentzug. Durch die Wassereinlagerung bzw. durch die bei Trocknungsbeginn vorliegende hohe Holzfeuchte kommt es insbesondere bei hohen Temperaturen zu einem erheblichen Anstieg der sofortigen plastischen Verformung. Zusätzlich zeigen sich, insbesondere bei tangential eingeschnittenen Hölzern, auch hydrostatische Spannungen. Diese entstehen, wenn dem Holz freies Wasser über das Porensystem entzogen wird. Ein Meniskus, der an der Grenzfläche Wasser/Luft entsteht, erzeugt im Wasser hinter diesem eine hydrostatische Zugspannung (mit sinkendem Kapillarradius steigt die Spannung); wenn diese Spannung die Druckfestigkeit des Holzes übersteigt, kommt es zum Zelleinbruch. Ein hoher Anteil dieser Verformung bleibt bei Abkühlung der verformten Hölzer als plastische Deformation erhalten. Die Verformung wird dabei wesentlich durch das Trocknungsgefälle (Verhältnis der momentanen Holzfeuchte zu der dem Trocknungsklima entsprechenden Gleichgewichtsfeuchte) bestimmt. Je höher das Trocknungsgefälle, desto größer ist der Anteil verformter Hölzer. Durch die bereits oben erwähnte Weichmachung des Mittellamellenlignins haben die Zellwände nun eine ausreichende Flexibilität, um den Zelleinbruch bei der Trocknung abzupuffern. Dieser Effekt dürfte sicherlich durch die Präsenz der Tenside, die ja nicht flüchtig sind und zudem eine gewisse Wasserretention haben, unterstützt werden. D. h. das Wasser wird nicht nur verzögert abgegeben sondern die nicht flüchtigen Tenside verbleiben in den Holräumen und stabilisieren diese.Experience has shown that the necessary drying is lengthy and requires very strict process control, otherwise the scrap rates are unacceptable. The reasons for this are complex. The most important ones, however, are warping, casing and drying cracks due to strong dimensional changes when water is removed uncontrolled. The water retention or the high moisture content of the wood at the start of drying leads to a significant increase in immediate plastic deformation, particularly at high temperatures. In addition, hydrostatic stresses are also evident, particularly in tangentially cut wood. These arise when free water is removed from the wood via the pore system. A meniscus that forms at the water/air interface generates a hydrostatic tensile stress in the water behind it (the stress increases as the capillary radius decreases); if this stress exceeds the compressive strength of the wood, cell collapse occurs. A large proportion of this deformation remains as plastic deformation when the deformed wood cools down. The deformation is determined to a large extent by the drying gradient (ratio of the current wood moisture content to the equilibrium moisture content corresponding to the drying climate). The higher the drying gradient, the greater the proportion of deformed wood. Due to the softening of the middle lamella lignin mentioned above, the cell walls now have sufficient flexibility to buffer the cell collapse during drying. This effect is certainly supported by the presence of the surfactants, which are not volatile and also have a certain water retention. This means that the water is not only released more slowly, but the non-volatile surfactants remain in the cavities and stabilize them.

Das Ziel, die Herstellung und Anwendung einer Imprägnierungsemulsion, die tief in nahezu alle Holzarten eindringt und den Hölzern eine gute Bearbeitbarkeit und Spitzbarkeit verleiht wird mit dem vorgeschlagenen Imprägierungsmittel erreicht.The aim of producing and applying an impregnation emulsion that penetrates deeply into almost all types of wood and gives the wood good workability and sharpenability is achieved with the proposed impregnation agent.

Die Herstellung von Blei- und Farbstiften war bisher fast ausschließlich an die Verwendung von Inscense-Zeder, Jelutong oder Weymouthkiefer gebunden. Diese Hölzer sind aufgrund ihrer Struktur und Dichte relativ einfach zu imprägnieren. Hier reichten wäßrige Paraffinemulsionen aus, um die geforderte Prozeßgängigkeit und Spitzbarkeit sicherzustellen. Die immer teurer und seltener werdenden Spezies der genannten Stifthölzer, vor allem aber die immer schneller arbeitenden Stiftherstellungsmaschinen verlangen nach Alternativen. Moderne Nut- und Hobelmaschinen arbeiten heute mit Geschwindigkeiten deutlich über 4o Meter pro Minute, so daß herkömmlich imprägnierte Hölzer nicht mehr die notwendige Gleit- und Schmierfähigkeit aufweisen. Brandstellen und rauhe Oberflächen sind die Folge. Ganz zu schweigen, daß andere Hölzer wegen fehlender Imprägnierfähigkeit nicht eingesetzt werden konnten.The production of pencils and colored pencils has so far been almost exclusively tied to the use of incense cedar, jelutong or weymouth pine. These woods are relatively easy to impregnate due to their structure and density. Here, aqueous paraffin emulsions were sufficient to ensure the required processability and sharpenability. The increasingly expensive and rarer species of the pencil woods mentioned, but above all the ever faster pencil manufacturing machines, require alternatives. Modern grooving and planing machines now work at speeds well over 40 meters per minute, so that conventionally impregnated woods no longer have the necessary sliding and lubricating properties. Burn marks and rough surfaces are the result. Not to mention that other woods could not be used due to the lack of impregnation properties.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert:The invention is explained in more detail using the following examples:

Beispiel 1example 1

35,00 Gew. % l-Stearinsäureamidoäthyl-2 Stearyl 3-methylimidazoliniummethosulfat werden mit 65,00 Gew. % Wasser unter Rühren vermischt. Die Mischung wird anschließend im Hochdruckhomogenisator dispergiert. Die Dispersion hatte eine mittlere Teilchengröße von 0,9 &mgr;&tgr;&agr; und kann beliebig verdünnt werden.35.00 wt. % l-stearic acid amidoethyl-2 stearyl 3-methylimidazolinium methosulfate are mixed with 65.00 wt. % water while stirring. The mixture is then dispersed in a high-pressure homogenizer. The dispersion had an average particle size of 0.9 μ΄α and can be diluted as desired.

Beispiel 2Example 2

38,00 Gew. % Alkyldimethybenzylammoniumchlorid werden mit 62r00 Gew. % Wasser unter Rühren vermischt. Die Mischung wird dann dispergiert. Die Dispersion weist eine mittlere Teilchengröße von 0,85 &mgr;&kgr;&igr; auf. Diese Emulsion hat fungizide und bakterizide Wirkung. Besonders gegen Bläue waren die Hölzer resistent.38.00 wt. % alkyldimethylbenzylammonium chloride are mixed with 62 r 00 wt. % water while stirring. The mixture is then dispersed. The dispersion has an average particle size of 0.85 μκα. This emulsion has fungicidal and bactericidal effects. The wood was particularly resistant to blue stain.

Beispiel 3Example 3

40,00 Gew. % Distearyldimethylammoniumchlorid werden in 60,00 Gew % Wasser mittels eines Rührers vordispergiert. Die Vordispersion wird dann bei erhöhtem Druck dispergiert. Die Dispersion hat eine mittlere Teilchengröße von 0,85 /im und kann beliebig mit Wasser auf Anwendungskonzentration verdünnt werden.40.00 wt.% distearyldimethylammonium chloride is predispersed in 60.00 wt.% water using a stirrer. The predispersion is then dispersed at increased pressure. The dispersion has an average particle size of 0.85 /im and can be diluted with water to the application concentration as required.

Beispiel 4Example 4

35,00 Gew. % Talgfettaminethoxylat mit 5 Mol Ethylenoxid werden in Wasser bei 550C mittels eines Rührers vordispergiert und mit einer Säure auf einen pH-Wert von 2,5 gebracht. Ortho- Phosphorsäure eignet sich hierfür wegen ihrer antikorrosiven Wirkung und ihrer Zulassung als Lebensmittelzusatzstoff besonders. Die Vordispersion dann unter Druck dispergiert. Die Dispersion hat eine mittlere Teilchengröße von 0,95 &mgr;&idiagr;&eegr;.35.00% by weight of tallow fatty amine ethoxylate with 5 moles of ethylene oxide are predispersed in water at 55 ° C using a stirrer and brought to a pH of 2.5 using an acid. Orthophosphoric acid is particularly suitable for this because of its anti-corrosive effect and its approval as a food additive. The predispersion is then dispersed under pressure. The dispersion has an average particle size of 0.95 μηη.

Selbstverständlich können die Imprägnationsflotten je nach Bedarf eingefärbt werden, um den zu imprägnierenden Hölzern die gewünsche Farbe zu verleihen. Dies kann insbesondere bei der Nachstellung von speziellen Holzarten, zur Herausstellung der Maserung, zur Maskierung von Holzfehlern oder zur Erzielung optischer Effekte erwünscht sein. Es ist bekannt, hier geeignete Farbstoffe einzusetzen wie sie beispielsweise in der EP 0553407 Bl [6.] bzw. EP 0596295 Al [5.] vorgeschlagen wurden. Solche Farbstoffe sind jedoch nicht immer physiologisch einwandfrei und haben meist eineOf course, the impregnation liquors can be colored as required to give the wood to be impregnated the desired color. This can be particularly desirable when imitating special types of wood, to emphasize the grain, to mask wood defects or to achieve optical effects. It is known to use suitable dyes here, such as those proposed in EP 0553407 Bl [6.] or EP 0596295 Al [5.]. However, such dyes are not always physiologically sound and usually have a

mäßige Lichtechtheit. Im Rahmen der Erfindung wurde nun
gefunden, daß Pigmente unter den vorgenannten Bedingungen ebenso in das Holz eindringen, sofern sie eine der
dispersen Phase vergleichbare oder kleinere Teilchengröße besitzen und bezüglich ihres Netzmittelsystems auf den
Einsatz in kationischen Systemen abgestimmt sind. Solche extrem feinteiligen Pigmente sind als wäßrige
Pigmentpräparationen am Markt erhältlich.
moderate lightfastness. Within the scope of the invention,
found that pigments also penetrate into the wood under the above conditions, provided they contain one of the
have a particle size comparable to or smaller than the disperse phase and with regard to their wetting system they are
for use in cationic systems. Such extremely fine-particle pigments are available as aqueous
Pigment preparations available on the market.

Beispiel 5Example 5

32 Gew. % Distearyldimethylammoniumchlorid werden in 67,2 Gew % Wasser mittels eines Rührers vordispergiert. Die
Vordispergierung wird mit 0,8 Gew. % einer 20 %igen,
wäßrigen Präparation aus Pigment Brown 25, CI 12510, mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von kleiner &Ogr;,&idiagr;&mgr;&idiagr;&eegr; eingefärbt. Die Vordispersion wird dann unter hohem Druck dispergiert. Die Dispersion hat eine mittlere Teilchengröße von 0,8 5 &mgr;&tgr;&agr; und kann beliebig mit Wasser verdünnt werden.
32 wt. % distearyldimethylammonium chloride are predispersed in 67.2 wt. % water using a stirrer. The
Pre-dispersion is carried out with 0.8 wt. % of a 20 %
aqueous preparation of Pigment Brown 25, CI 12510, with an average particle size of less than Ω,δμε. The pre-dispersion is then dispersed under high pressure. The dispersion has an average particle size of 0.8 5 μδα and can be diluted with water as required.

Die mit der Imprägnation behandelten Brettchen wiesen eine ausgezeichnete Prozeßgängigkeit und Spitzbarkeit auf.
Auch hier zeigte sich der antistatische Einfluß des
Imprägnationsmittels in einem verbesserten Abtransport der Späne und einer verminderten Staubexplosionsgefahr.
Die Standzeit der Werkzeuge konnte durch die Herabsetzung des Bearbeitungswiderstandes auf die vierfache Einsatzzeit gesteigert werden.
The boards treated with the impregnation showed excellent processability and sharpenability.
Here too, the antistatic influence of the
Impregnation agent results in improved chip removal and a reduced risk of dust explosion.
The service life of the tools could be increased to four times the operating time by reducing the machining resistance.

Alle mit den so imprägnierten Brettchen hergestellten
Schreib-, Zeichen- und Malgeräte oder sonstigen
Gegenstände, ließen sich gut spitzen, schnitzen oder
anderweitig bearbeiten und erfüllten auch sonst die an
derartige Artikel gestellten hohen Anforderungen.
Sie waren insbesondere auch gut lackierbar.
All products made with the impregnated boards
Writing, drawing and painting instruments or other
Objects could be easily sharpened, carved or
otherwise processed and otherwise fulfilled the
the high demands placed on such articles.
In particular, they were also easy to paint.

Claims (13)

1 Ansprüche1 Claims 1. Imprägnationsmittel für Holz
dadurch gekennzeichnet,
1. Impregnation agent for wood
characterized,
daß es eine - vorzugsweise wässrige - Emulsion, Dispersion oder Lösung eines kationischen, quartären, amphoteren oder speziellen nichtionischen Tensides ist.that it is a - preferably aqueous - emulsion, dispersion or solution of a cationic, quaternary, amphoteric or special non-ionic surfactant.
2. Imprägnationsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 2. Impregnation agent according to claim 1, characterized in daß das oder die Tensid(e) eine schlechte Wasserlöslichkeit aufweisen.that the surfactant(s) have poor water solubility. 3. Imprägnationsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, 3. Impregnation agent according to claim 1 or 2, characterized in daß es als Emulsion bzw. Dispersion vorliegt und daß die disperse Phase mittlere Teilchen- bzw. Tröpfchendurchmesser von unter 1 &mgr;&pgr;&igr; aufweist.that it is present as an emulsion or dispersion and that the disperse phase has average particle or droplet diameters of less than 1 μπα. 4. Imprägnationsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die kationischen und/oder quartären Tenside bzw. Verbindungen aus der Gruppe der Imidazoline, Benzyle, Alkyle, Dialkyle, Monoalkyl -Trimethyl, Dialkyl-Dimethyl, Methyl-Dialkoxy-Alkyl, Dialkyl-Methyl-Benzyl, Diamidoamin ausgewählt sind.4. Impregnating agent according to one of the preceding claims, characterized in that the cationic and/or quaternary surfactants or compounds are selected from the group of imidazolines, benzyls, alkyls, dialkyls, monoalkyl-trimethyl, dialkyl-dimethyl, methyl-dialkoxy-alkyl, dialkyl-methyl-benzyl, diamidoamine. 5. Imprägnationsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die kationischen und/oder quartären Tenside bzw. Verbindungen aus der Gruppe komplexer diquartärer Verbindungen ausgewählt sind.5. Impregnating agent according to one of the preceding claims, characterized in that the cationic and/or quaternary surfactants or compounds are selected from the group of complex diquaternary compounds. 6. Imprägnationsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 6. Impregnation agent according to one of the preceding claims, characterized in daß die kationischen und/oder quartären Tenside aus der Gruppe von Verbindungen ausgewählt sind, die im sauren Medium kationischen Charakter annehmen.that the cationic and/or quaternary surfactants are selected from the group of compounds which assume cationic character in an acidic medium. 7. Imprägnationsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tenside bzw. die Verbindungen nichtionische Verbindungen sind, aus der Gruppe der Fettaminoxide, Aminethoxylate, und/oder von Addukten eines Ethylenoxides, die sich an einem Heteroatom protonieren lassen.7. Impregnating agent according to one of the preceding claims, characterized in that the surfactants or the compounds are non-ionic compounds from the group of fatty amine oxides, amine ethoxylates, and/or adducts of an ethylene oxide which can be protonated at a heteroatom. 8. Imprägnationsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tenside amphotere Verbindungen sind, aus der Gruppe der Betaine und/oder der Ampholyte.8. Impregnating agent according to one of the preceding claims, characterized in that the surfactants are amphoteric compounds from the group of betaines and/or ampholytes. 9. Imprägnationsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es 35,00 Gew.-% Tensid, vorzugsweise 1-Stearinsäureamidoäthyl-2 Stearyl 3-methylimidazoliniummethosulfat und 65,00 Gew.-% Wasser aufweist.9. Impregnating agent according to one of the preceding claims, characterized in that it contains 35.00 wt.% surfactant, preferably 1-stearic acid amidoethyl-2 stearyl 3-methylimidazolinium methosulfate and 65.00 wt.% water. 10. Imprägnationsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es 38,00 Gew.-% Tensid, vorzugsweise Alkyldimethybenzylammoniumchlorid und 62,00 Gew.-% Wasser aufweist.10. Impregnating agent according to one of the preceding claims, characterized in that it contains 38.00 wt.% surfactant, preferably alkyldimethylbenzylammonium chloride, and 62.00 wt.% water. 11. Imprägnationsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es 40,00 Gew.-% Tensid, vorzugsweise Distearyldimethylammoniumchlorid und 60,00 Gew-% Wasser aufweist.11. Impregnating agent according to one of the preceding claims, characterized in that it contains 40.00 wt.% surfactant, preferably distearyldimethylammonium chloride, and 60.00 wt.% water. 12. Impragnationsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es 35,00 Gew.-% Tensid, vorzugsweise Talgfettaminethoxylat mit 5 Mol Ethylenoxid und 65 Gew.-% Wasser aufweist.12. Impregnating agent according to one of the preceding claims, characterized in that it contains 35.00 wt.% surfactant, preferably tallow fatty amine ethoxylate with 5 moles of ethylene oxide and 65 wt.% water. 13. Impragnationsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet/ daß es 32,00 Gew.-% Tensid, vorzugsweise Distearyldimethylammoniumchlorid, 67,2 Gew-% Wasser und 0,8 Gew.-% einer 20 %igen, wäßrigen Pigment-Präparation, mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von kleiner 0,1 &mgr;&idiagr;&eegr; aufweist.13. Impregnating agent according to one of the preceding claims, characterized in that it contains 32.00% by weight of surfactant, preferably distearyldimethylammonium chloride, 67.2% by weight of water and 0.8% by weight of a 20% aqueous pigment preparation with an average particle size of less than 0.1 μηη.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999048656A1 (en) * 1998-03-20 1999-09-30 John Bernard Watkins Composition for impregnating porous materials, preparation and use thereof
DE10341883A1 (en) * 2003-09-09 2005-04-07 Carl Berninghausen Wood preservation methods

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999048656A1 (en) * 1998-03-20 1999-09-30 John Bernard Watkins Composition for impregnating porous materials, preparation and use thereof
EP1064126A1 (en) * 1998-03-20 2001-01-03 John Bernard Watkins Composition for impregnating porous materials, preparation and use thereof
AU755894B2 (en) * 1998-03-20 2003-01-02 Monash University Composition for impregnating porous materials, preparation and use thereof
US6503306B1 (en) 1998-03-20 2003-01-07 Monash University Act 1958 Composition for impregnating porous materials, preparation and use thereof
EP1064126A4 (en) * 1998-03-20 2007-05-02 Univ Monash Composition for impregnating porous materials, preparation and use thereof
DE10341883A1 (en) * 2003-09-09 2005-04-07 Carl Berninghausen Wood preservation methods
DE10341883B4 (en) * 2003-09-09 2006-11-02 Carl Berninghausen Use of an impregnating agent for wood preservation treatment

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