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TRANKMITTEL ZUR UHERMOCHEMISCHEN MODIFIZIERUNG
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VON HOLZ UND VERFAHREN ZU SEINER HERSTELLUNG Die Erfindung bezieht
sich auf das Gebiet der thermochemischen Modifizierung von Holz, das beider Herstellung
von Skikanten und unteren bzw.äußeren Schichten sowie anderen Erzeugnissen zum Einsatz
kommt,wo verbesserte physikalisch-chemische Eigenschaften und die Verbesserung der
Witterungsbeständigkeit von Holz erfoderlich sind. Insbesondere bezieht sich die
Erfindung auf ein Tränkmittel zur thermochemischen Modifizierung von Holz und auf
ein Verfahren zu seiner Herstellung.
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Die moderne chemische Industrie produziert Monomer-, Oligomer- und
Polymerprodukte mit den verschiedenartigsten Eigenschaften,was es ermöglicht, in
Abhängigkeit von der praktischen Zweckbestimmung die physikalisch-mechanischen Eigenschaften,
Bio-, Wasser-sowie chemische Beständigkeit und andere Eigenschaften von Holz zu
verbessern.
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Die Witterungsbeständigkeit von Holz wird durch die Zugabe von geringen
Mengen einiger Phenole und anderer toxischen Verbindungen erhöht.In der US-PS 3,99,077
der "Hager AB"-Firma werden beispielsweise als Ant-iseptika Polychlorphenole, Nitrophenol,
Chlornaphthalin sowie Zinkoxid, Butylzinn, Kupferverbindungen in erdölhaltigen Lösungsmitteln
und anderes mehr vorgeschlagen. Die "Desowaq-Bauer Holzschutz"-Firma,s.DE-PS 25
55 984 schlägt Polyphenole mit Chinolin und Verbindungen des Thiophosphorsäuretriphenylesters;
die tAndersen Corp."-laut US-PS 4013804 modifiziert Zusammensetzungen der Polychlorphenole
mit Polyäthern der mehrwertigen Alkohole und paraffinhaltigen Wachsen; die "A/S
Cheminowa'1-Firina,S. GB-PS 1528041, bietet als Konservierungsmittel gegen Pilze
MeSo2N(Ph)SC12F an, worin Me ein Metall ist. Die "Koppers Co." (US-PS 3 993 752)
bietet das Zyanid eines Alkalimetalls an; die "BASF AG" schlägt nach DE-PS 26 22
028 Präparate auf der Grundlage der
Borsäure und Alkylenoxidezur
Bekämpfung des Insektenbefalls von Holz vor; die "Albright and Wilson Ltd.", (GB-PS
1467420)bietet Lösungen zinnor&'anischer Verbindungen mit quartärer Ammoniumverbindung
an. I n den SU-PS 537814 und 571376 werden Zusammensetzungen vorgeschlagen, die
CuO und Kolophonium in Terpentinöl bzw. CuSO4,'Na2Cr2O7 und H3303 in Essigsäure
enthalten.
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In den letzten zwanzig-dreißig Jahren sind Anstrengungen der Forscher
vieler Länder zur Verbesserung der Eigenschaften minderwertiger Holzarten mittels
Tränkung mit Kunstharzen, darunter mit Monomeren und Oligomeren, mit anschließender
Polykondensation in thermochemischem Verfahren konzentriert,gemacht worden.
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Nach der US-PS 4194033 erfolgt die Bearbeitung von minderwertigem
Holz beispielsweise mit Alkylaminen,und nach der japanischen Patentanmeldung Nr.
53-30764 wird es zusätzlich mit einer wässerigen Formaldehydlösung bearbeitet. Zur
Adsorption des freien Bormaldehyds führt man die Borsäure in die Lösung ein (japanische
Patentanmeldung Sr. 80-117611).
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In der UdSSR werden als Tränkmittel Phenolalkohole (SU-PS 404620)
und eine Reihe von Modifikationen der letzteren, beispielsweise mit 30%iger Lösung
des Maleinsäureanhydrids (SU-PS 620373),mit tondensationsprodukten von Äthylen mit
einem Gemisch der höheren Fettalkohole (SU-PS 536044 ) und mit Harnstoff-Formaldehyd-Harz
(SU-PS 57521&) erfolgreich eingesetzt.
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Nach den japanischen Patentanmeldungen Nr. 49-35401, Nr. 52-79004,
Nr. 49-43126 und der PO-PS 41878 werden niedermolekulare Polgkondensationsprodukte
von Phenol und FQrmaldehyd erfolgreich eingesetzt. Zur Adsorption des Formaldehydgeruches
wird die Bearbeitung von Holz mit Lösungenbeschrieben,die Natriumsulfit und Ammoniumsalz
aufweisen (japanische Patentanmeldung Nr. 49-43126).
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Zum Nachteil der Modifizierung von Holz mit Phenol-
alkoholen
und PElenolformaldehyd-Oligomeren gehört die ungleichmäßige Tränkung, Verwerfung
und Rißbildung des Holzes sowie Instabilität der Tränkmittel.
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Deshalb wird es empfohlen, die Tränkung und anßchlie-Bende Härtung
des Tränkmittels unter einem Druck und die Trocknung mit einer schrittweisen Steigerung
der Temperatur von 30-45 auf 100-1200C durchzuführen, die Härtung aber soll bei
160-180°C (japanische Patentanmeldung Nr. 49-20483? erfolgen. Die genannte Temperatur
der Härtung verursacht die Verschlechterung der Eigenschaften des modifizierten
Holzes.
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Es wurde ein Tränkmittel beschrieben, das Methylolderivate von Karbamid,
Formaldehyd und einen Polymerisationsanreger (DE-PS 2063171) enthält. In der japanischen
Patentanmeldung jr. 52-24082 wird ein Tränkmittel angeboten, das Phenol, Dihydroxybenzol
und Melamin beziehungsweise Harnstoff mit Zugabe von Salz, das die Feuerbeständigkeit
sichert, enthält. Das Holz wird in zwei Stufen bearbeitet, wobei man nach Verdunstung
des Lösungsmittels bei 1600C die Bearbeitung von Holz mit Formaldehyd unter gleichzeitiger
Härtung des Tränkmittels durchführt.
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Zur Verbesserung der Festigkeitseigenschaften von Holz, das mit einem
Tränkmittel auf der Grundlage von Phenol-, Harnstoff-, Melamin- bzw. Harnstoffmelamin-Formaldehydharz
modifiziert ist, wird in. der japanischen Patentanmeldung Nr. 52-24082 die Einführung
der Monomere von Zellstoffderivaten in das Ausgangsgemisch vorgeschlagen.
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Besonders nahe zum erfindungsgemäßen Tränkmittel seinem technischen
Wesen nach und dem zu erzielenden Ergebnis ist ein Tränkmittel nach US-PS 3.832.251,
das sich aus monomeren Resorzinen und einem Formaldehyddonator, Dimethylolharnstoff,
in wässeriger Lösung von Äthylalkohol, zusammensetzt.
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Das bekannte Tränkmittel wird durch das Vermischen
der
monomeren Resorzine mit wässeriger Athanollösung des Dimethylolharnstoffes hergestellt.
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Das bekannte Tränkmittel gemäß der US-PS 3832251 weist neben den
positiven Eigenschaften auch eine Reihe von Nachteilen auf: 1. Infolge des Vorhandenseins
des freien Formaldehyds (bis 2) in dem Tränkmittel und folglich auch im modifizierten
Holz, dessen Menge durch das Gleichgewicht der Reaktion der Bildung und Zersetzung
des Dimethylolharnstoffes bestimmt wird,enstehen sanitärhygienische Schwierigkeiten
bei der Verwandung des Tränkmittels und bei der anschließenden Bearbeitung von Skirohteilen.
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2. Die niedrige Stabilität des Tränkmittels verhindert die Steigerung
der Trocknungstemperatur des durchtränkten Holzes oberhalb von 500C und die Herstellung
des Tränkmittels mit einem Gehalt an Trockensubstanz über 30» (50%iger Gehalt an
Trockensubstanz wird nur bei der Herstellung des rCränkmittels in geringen Mengen
erreicht).
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3. Infolge der niedrigen Stabilität der wässrigen Xthanollösung des
Dimethylolharnstoffes wird sie unmittelbar an dem jeweiligen Verwendungsort hergestellt,
wodurch eine zentralisierte Herstellung des Tränkmittels unmöglich ist.
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4. Die Sprödigkeit des mit dem bekannten Tränkmittel modifizierten
Holzes erschwert seine mechanische Bearbeitung bei der Fertigung von Skikanten und
den unteren Skiplatten bzw. -schichten.
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Das Ziel des vorliegenden Erfindung besteht in der Beseitigung der
genannten Nachteile.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Tränkmittel
für thermochemische Modifizierung von Holz zu entwickeln, das keinen freien Formaldehyd
enthält, eine hohe Stabilität aufweist, die Steigerung der Endtemperatur der Trocknung
von Rohteilen aus dem
durchtränkten Holz erlaubt, einen hohen Gehalt
an Trockensubstanz hat und die Erhöhung der Elastizität des modifizierten Holzes
und somit auch die Verbesserung der Bedingungen für seine anschließende mechanische
Bearbeitung gestattet.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man ein Tränkmittel zur thermo
chemischen Modifizierung von Holz vorschlägt,das monomere Resorzine und einen Formaldehyddonator
in wässeriger Alkohollösung enthält, die Äthylalkohol aufweist, wobei das Tränkmittel
erfindungsgemäß als monomere Resorzine und Formaldehyddonator wasserSösliche Brennschieferrohphenole
mit einem Gehalt an Hydroxylgruppen von 12,0-13,3 mVal/g, Harnstoff, Hexamethylentetramin
und Molekularkomplexe der genannten Phenole mit dem Harnstoff und dem Hexamethylentetramin
im Gleichgewichtszustand sowie Äthylenglykol, sein Homolog beziehungsweise Glyzerin
enthält, wobei das Tränkmittel folgende chemische Zusammensetzung in Massenanteilen
aufweist: wasserlösliche Brennschieferrohphenole 100 Harnstoff 28 - 36 Formaldehyd
35 - 40 Ammoniak 13 - 15 Äthylenglykol, sein Homolog beziehungsweise Glyzerin 3
- 10 Äthylalkohol 5 - 1750 Wasser 100-3370.
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Das erfindungsgemäße Trädkmittel wird durch einen Gehalt an Trockensubstanz
in einem Bereich von 3 bis 60 Masse« gekennzeichnet.Dies ist der Vorteil des Tränkmittels
und. bedingt die Verbesserung der physikalischmechanischen Kenndaten des modifizierten
Holzes. Dabei ist es unzweckmäßig, ein Tränkmittel mit einem Gehalt an Trockensubstanz
unter 3 Masse% einzusetzen, da das Uränkmittel keinen Modifizierungseffekt aufweist.
Durch eine zu große Erhöhung der Viskosität des Tränkmittels bei dem
Gehalt
an Trockensubstanz über 60 Masse% wird der Modifizierungseffekt nicht erhöht.
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Die Verbesserung sämtlicher Kenndaten des Tränkmittels (es enthält
keinen freien Fromaldebyd, weist eine hohe Stabilität und einen hohen Gewalt an
Trockensubstanz auf) wird nauptsächlich dadurch erreicht, daß das Tränkmittel ein
Gleichgewichtssystem darstellt, das molekulare Komplexe von schieferbAtigen Brennschieferrohphenolen
mit Harnstoff und Hexamethylentetramin in einer wässerigen Alkohollösung gemäß aen
Gleichgewichtsreaktionen aufweist:
R = -H, -CH3, rn?2H3, -C2H5, -C3H7, n = 1-3 ist.
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Zu bemerken ist, daß die erforderliche Aktivität unter den Bedingungen
der Härtung durch den Einsatz als Phenolkomponente hochreaktiver wasserlöslicher
Brennschieferrohphenole mit dem Gehalt an Hydroxylgruppen von 12,0-13,3 mVal/g erreicht
wird. Unter dem Begriff der wasserlöslichen Brennschieferrohphenole soll ein Produkt
verstanden werden, das bei der Schwellung von Brennschiefern gewonnen wird, dessen
Lagerstätten in der Estnischen SSR vorkommen.
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Bei der thermischen Verarbeitung von Brandschiefern
wird
ein Teil von den Phenolen (2-2,5 Masse, bezogen auf Brennschieferöl) mit Schweliingswasser
ausEeschieden, und der andere Teil wird durch die zusätzliche Auswaschung des Schieferöls
mit Wasser gewonnen. Dieses Wasser mit dem Gehalt an Phenolen von etwa 10 g/l wird
einer Extraktion mit organischen Lösungsmitteln ausgesetzt, wodurch man wasserlösliche
Brennschieferrohphenole erhält, die in einem Temperaturenbereich von 240 bis 3600C
sieden. Die genannten Phenole enthalten etwa 10 Masse% einwertige und 90 Masse zweiwertige
Phenole. Es wurde festgestellt, daß die zweiwertigen Phenole Alkylresorzine darstellen.
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Durch die in der letzten Zeit durchgeführten Forschungen wurde die
chemische Zusammensetzung der wasserlöslichen Brennschieferrohphenole ermittelt,
die in Tabelle 1 angeführt ist.
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Tabelle 1 Chemische Zusammensetzung Gehalt, Masse% 1 2 einwertige
Phenole 8,6 - 10,4 Resorzin 1,6 - 2,3 2- und 4-Methylresorzine 2,6 - 3,1 5-Methylresorzin
28,0 - 30,3 2,4-Dimethylresorzin 0,7 - 0,8 4,6-Dimethylresorzin 1,1 - 1,5 2,5-Dimethylresorzin
5,8 - 6,4 5 -Äthylresorzin 10,2 -10,7 2-Äthyl-5-methylresorzin 1,7 - 1,8 4,5-Dimethylresorzin
5,7 - 7,5 5-Äthi nylre sorzi n 1,3 - 1,7 2-Methyl-5-äthylresorzin 1,9 - 2,0 2,4,5-Trimethylresorzin
2,1 - 3,0 5-Propylresorzin 1,9 - 2,7
Tabelle 1 (Forts.) 1 2 4 -Methyl-5-äthylresorzin
1,1 - 1,5 andere Alkylresorzine 18,4 - 22,6 darunter: vier Grundkomponenten 50 -
55 5-substituierte Alkylresorzine 60 - 68 Gehalt an Hydroxylgruppen 12,0-13,3 mVal/g
Aus der Tabelle eht hervor,daß zu den Grundkomponenten 5-Methyl-, 5-Äthyl-, 2,5-Diinethyl-
und 4,5-Dimethylresorzine gehören, deren ene in einem schmalen Bereich (50-55 Masse%)
schwankt. Dabei entfallen 28-30 Masse% der genannten enge auf 5-Metaylresorzin.
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Die Besonderheit der wasserlöslichen Brennschieferrohphenole besteht
in ihrer höheren Reaktionsfähigkeit im Vergleicli zum Resorzin. Die Ursache dafür
liegt im Vorhandensein von 5-substitutierten Alkylresorzinen in der Zusammensetzung
der genannten Brennschieferrohphenole.
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Die Steigerung der Endtemperatur der Trocknung von Rohteilen aus
dem getränkten Holz auf 90°C ist auf die Stabilität des erfindungsgemäßen Tränkmittels
zurückzuführen.
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Die Erhöhung des Gehaltes an Trockensubstanz im Tränkmittel bis auf
60 Masse% wird dadurch erreicht, daß das zur Gleichgewichtslösung gehörende Gemisch
der molekularen Komplexe seine Homogenität auch bei einer geringen Menge eines Lösungsmittels,
das heißt einer wässerigen Alkohollösung (Gemisch aus Äthylalkohol mit Äthylenglykol,
seinem Homolog beziehungsweise mit Glyzering in Wasser) aufrechterhalt.
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Die Erhöhung der Elastizität des modifizierten
Holzes
wird daduich erreicht,daß unter den Bedingungen der Trocknung und Zusammenpressung
des getränkten ITolzes eine Reaktion der Polykondensation des Hexamethylentetramins
mit den wasserlöslichen Brennschieferrohphenolen und dem Harnstoff zustandekommt,
infolge derer Ammoniak ausscheidet, daS zusammen mit dem hochsiedenden Alkohol (Äthylenglykol,
seinem Homolog beziehungXsweise Glyzerin) s-/eichmacherwirkung auf das Holz erweist.
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Die Verbesserung der sanitär-hygienischen Bedinungen der Modifizierung
von Holz wird dadurch erreicht, daß das erfindungsgemäße Tränkmittel keinen freien
Form aldehyd enthält.
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Die Vergrößerung des Gehaltes an Trockensubstanz im Tränkmittel sowie
die Steigerung der Endtemperatur der Trocknung von Rohlingen aus dem getränkten
Holz ermöglichen es, entsprecnend die Leistung der Modifizierung und Trocknung von
Holz zu erhöhen.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur
Herstellung eines Tränkmittels zur thermochemischen Modifizierung von Holz, bestehend
darin, daß man ein Gemisch, das sich aus wasserlöslichen Brennschieferrohphenolen
mit einem Gehalt an Hydroxylgruppen von 12,0-13,3 mVal/g, dem Harnstoff, mehrwertigem
Alkohol, Athylenglykol,seinem Homolog beziehungsweise Glyzerin, Äthylalkohol und
Wasser zusammensetzt, bei einer Temperatur von 60-950C und nachstehendem Verhältnis
der Komponenten in Massenanteilen: wasserlösliche Brennschieferrohphenole 100 Harnstoff
28 - 36 Äthylenglykol, sein Homolog beziehungsweise Glyzerin 3 - 10 Äthylalkohol
6 - 1025 Wasser 3 - 1492 erwärmt: wodurch man eine wässerige Alkohollösung erhält,
die die genannten wasserlöslichen Brennschieferrohphenole,
den
Harnstoff und einen molekularen Komplex der genannten Phenole mit Harnstoff aufweist;
man vermischt ebenfalls eine 37%ihre wässerige Formaldehydlösung, 24gauge wässerige
Ammoniaklösung, Äthylalkohol und Wasser bei folgendem Komponentenverhältnis in Masenanteilen:
37%ige wässerige Formaldehydlösung 95-107 24X0ige wässerige Ammoniaklösung 54-62
Äthyl alkohol 1-725 Wasser 1-1764 und läßt das genannte Gemisch bei einer Temperatur
von 20-600C stehen, wodurch man eine wässerige-Alkohol lösung des Hexamethylentetramins
erhält. Die erhaltene wässerige Alkohollösung, die die wasserlöslichen Brennschieferrohphenole,
den Harnstoff und den Molekularkomplex der genannten Phenole mit dem Harnstoff enthält,
wird mit der genannten wässerigen Alkohollösung des Hexamethylentetramins in einem
Massenverhältnis von 1:1 vermischt. infolge der Vermischung der zwei wässerigen-Alkohollösungen
entsteht ein Tränkmittel, das eine Gleichgewichts-Wasser-Alkohol-Lösung darstellt,
die die wasserlöslichen Brennschieferrohphenole mit einem Gehalt an Hydroxylgruppen
von 12,0-bis 13,3 mVal/g, den Harnstoff, das Hexamethylentetramin und den Molekularkomplex
der genannten Phenole mit Harnstoff und Kexamethylentetranin enthält.
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Bei der Zubereitung der wässerigen-Alkohollösung (bedingt als Lösung
A bezeichnet), die wasserlösliche Brennschieferrohphenole, Harnstoff und den Molekularkomplex
der genannten Phenole mit dem Harnstoff enthält, ist es notwendig, die Temperatur
in einem Bereich von 60-950C für die Gewährleistung der gemein.-samen Löslichkeit
der Komponenten (der Phenole und des Harnstoffes) in einem Lösungsmittel zu unterhalten.
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Bei der Herstellung einer wässerigen Alkohollösung des Hexamethylentetramins
(bedingt als Lösung B bezeichnet)
ist cs notwendig, dass die Deml)eratur
im Zusammenhang mit der Vcrflüchtigung der Ausgangskomponenten (Formaldehyd und
Ammoniak) nicht 600C ubersteigt.
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Das Vermischen der zwei genannten wässerigen Alkohollösungen in einem
Massenverhältnis 1:1 wurde zur Gewährleistung einer einfachen Herstellung des Tränkmittels
gewählt. Es ist jedoch die Herstellung des Tränkmittels auch bei anderen Verhältnissen
nicht ausgeschlossen, die die IÇomplizierung der Prozessführung verursachen.
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Die wässerige Alkohollösungen A und B eisen eine unbegrenzte Lagerdauer
auf und ihre Herstellung kann zentralisiert erfolgen. Das Obengesagte erlaubt es,
die für die holzbearbeitende Industrie unspezifische Synthese des Dimethylolharnstoffes
(Formaldehyddonators) auszuschliessen und eine zentralisierte Herstellung des Tränkmittels
zu organisieren.
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Tränkmittel zur thermochemischen Modifizierung von tfolz werden in
einem chemisch-mechanischen Verfahren hergestellt, das aus drei Stufen besteht:
1.Die wässerige Alkohollösung A stellt man in einem Reaktor her, der mit einem Rurwerk,
einem Thermometer, einem Kühler sowie mit einem Kühl- und Heizmantel versehen ist.
Dem Reaktor werden wasserlösliche Brennschieferrohphenole mit einem Gehalt an Hydroxylgruppen
von 12,0-13,3 mVal/g zuges rot und auf 40°G erwärmt. Man gibt Harnstoff zu und erhöht
die Temperatur auf 60-95°C, vermischt bis zur Entstehung eines Molekularkomplexes
der wasserlöslichen Brennschieferrohphenole mit dem Harnstoff und gibt mehrwertigen
Alkohol, das Xthylenglykol, sein Homolog (Diäthylenglykol, Iriäthylenglykol) beziehungsweise
Glyzerin, Wasser und Xthylalkohol zu.
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Die Lösung wird vermischt, abgeklt und abgegossen.
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Sie weist eine unbegrenzte Lager zeit auf und ihre Herstellung kann
zentral erfolgen.
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2. Die wässerige Alkohollösung B wird in einem ähnlichen Reaktor
hergestellt,dem man eine 37%ige wässerige Formalde-
hydlösung zuführt.
Unter ständiger Vermischung und Kühlung wird 24ige wässerige Ammoniaklösung mit
einer solchen Geschwindigkeit hinzugefügt, daß die Temperatur des Gemisches 600C
nicht übersteigt. Die Lösung wird abgekühlt und abgegossen. Sie weist eine unbegrenzte
Lagerzeit auf und ihre Herstellung kann zentral erfolgen.
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3. Die hergestellten wässerigen Alkohollösungen A und B werden in
einem Massenverhältnis 1:1 bei einer Temperatur von 20-300C innerhalb von 15-30
Minuten bis zur Erreichung eines Gleichgewichtszustandes der Mole kularkomplexe
in dem Tränkmittel vermischt.
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Die Lagerzeit des hergestellten Tränkmittels beträgt 20 Tage bei
einer Temperatur von 20-250C; da bei weist das Tränkmittel keinen freien Formaldehyd
auf.
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Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Tränkmittels
wird in den Beispielen 1-5 in Tabelle 2 illustriert.
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In Tabelle 3 sind verschiedene Varianten des erfindungsgemäßen Tränkmittels
angeführt, das gemäß Beispiel 1-5 aus Tabelle 2 hergestellt wird.
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-In Tabelle 4 sind die Vergleichskenndaten der Eigenschaften des
erfindungsgemäßen Tränkmittels und des bekannten Tränkmittels gemäß US-PS Nr.3.832.251
angeführt.
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Tabelle 2 Xusgangs- Beispiel Bespiel Beispiel Beispiel Beispiel komponen-
1, 2, 3, 4, 5, ten Massen- Massen- Massen- Massen- Massenanteile anteile anteile
anteile anteile 1 2 3 4 5 6 Wässerige Alkohollösung A Wasäerlösliche Brennchieferrohphenole
100 100 100 100 100
Tabelle 2 (Forts.) 1 2 3 4 5 6 Harnstoff 36
28 32 30 32 Äthylenglykol - - 10 5 ~ Diäthylenglykol - - - - 10 Triäthylenglykol
- 10 - - -Glyzerin 3 - - - -Äthylalkohol 6 54 93 205 1025 Wasser 6 3 40 285 1492
Wässerige Altohollösung B 37Aige wässerige Formaldehydlösung 95 105 107 100 107
24%ige wässerige Ammoniaklösung 54 60 62 58 62 Äthylalkohol 1 26 66 125 725 Wasser
I 2 20 291 1764 tränkmittel Wässerige Alkohollösung A 100 100 100 100 100 Wässerige
Alkohollösung B 100 100 100 100 100
Tabelle 3 Lfd. Chemische Zusammen-
Beispiel 1 Nr. setzung (Gehalt an Trockensubstanz beträgt 60 Masse$), Massenanteile
1 2 1 Wasserlösliche Brennschieferrohphenole 100 2 harnstoff 36 3 Formaldehyd 35
4 Ammoniak 13 5 Äthylenglykol 6 Diätüylenglykol 7 Triäthylenglykol 8 Glyzerin 3
9 Äthylalkohol 5 10 Wasser 100 Tabelle 3 (Forts.)
Lfd. Beispiel 2 Beispiel 3 Beispiel
4 Beispiel 5 Nr. (Gehalt an (Gehalt an (Gehalt an (Gehalt an Trockensub- Trockensub-
Trockensub- Trockenstanz 45 Mas- stanz 30 Mas- stanz 15 Mas- substanz se% ), se%
), se% ), 3 Masse% ), Massenanteile Massenanteile Massenanteile Massenanteile 3
4 5 6 1 100 100 100 100 2 28 32 30 32 3 39 40 37 40 4 14,5 15 14 15 5 - 10 5 6 -
- - 10 7 10 9 80 160 380 1750 10 126 174 683 3370
Tabelle 4 Bezeichnung
der Kenn- Tränkmittel ge- Erfindungsmäß US-PS gemäßes Tränkdaten 3832251 mittel
Gehalt an freiem Formaldehyd, Masse% 1,5-2 kein Gehalt an Trockensubstanz, Masse
5-50 3-60 Lagerungsfähigkeit des Tränkmittels bei 20-25 0C in Tagen 10-12 18-20
Temperatur der Trocknung von Rohteilen aus dem getränkten Holz, 0C 20-50 20-90 Lagerungsbeständigkeit
die Komponenten die wässerigen Aldes Tränkmittels kohollösungen A werden unmit-
und B besitzen untelbar am Ver- begrenzte Lagerungswendungsort fähigkeit;Herstelsynthetisiert
lung des Tränkmittels erfolgt zentral Die thermochemische Modifizierung von Holz
unter Einsatz des erS1ndungsgemäßen Tränkmittels besteht darin, daß man die Tränkung
von Holz in einem offenen Bad bzw. in einem Autoklav unter Druck und mit vorherigem
Beaufschlagen mit Unterdruck durchführt. Dann wird das durchtränkte Holz der Trocknung
bei einer Temperatur von 20-90°C ausgesetzt, die die vorheringe Polykondensation
des verwendeten Tränkmittels bewirkt.
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Die Polykondensation führt man bei einer Temperatur von 100 bis 1800C,
vorzugsweise bei lO0-1200C, unter einem Druck von 0,2-6,0 MPa durch.
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Die vergleichenden physikalisch-mechanischen Kenn ziffern des modifizierten
Holzes, das unter Einsatz des erfindungsgemäßen Tränkmittels und des bekannten rUränkmittels
gemäß US-PS 3.832.251 hergestellt wird, sind in Tabelle 5 angeführt.
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Tabelle 5 Lfd. Bezeichnung der physikalisch Tränkmittel gemechanischen
Kenndaten des mäß US-PS modifizierten Holzes 2832251 Gehalt an Trockensubstanz,
Massen 30 1 2 1 Druckfestigkeit längs der Faser, iXPa 133,5 2 Statische Biegung,
MPa 120,0 3 Scherfestigkeit längs der Faser, MPa 11,0 4 Stoßbiegung, J/cm3 4,5 5
Stabilität der Dimensionen - 7,5 6 Dichte, g/cm3 0,75 Tabelle 5 (Forts.) Lfd. Erfindungsgemäßes
Tränkmittel Nr .
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Gehalt an Trockensubstanz, Massen 60 45 30 3 (Beispiel 1) (Beispiel
(Beispiel 3) (Beispiel 5) 2) 3 4 5 6 1 171,5 167,0 145,8 122,5 2 206,6 217,4 170,0
115,0 3 19,7 15,7 13,5 9,8 4 4,5 5,0 5,0 4,8 5 3,0 3,3 4,5 9,0 6 0,96 0,86 0,78
0S68
Aus Tabelle 5 ist zu ersehen, daß bei gleichem Gehalt an Trockensubstanz
in Tränksitteln die physikalischmechanischenKenndaten des modifizierten Holzes unter
Einsatz des erfindungsgemäßen Tränkmittels auf das 1,1-1,7w fache die Kenndaten
des Holzes übertreffen, das mit dem Tränkmittel gemäß US-PS 3.832.251 hergestellt
wurde.