DE3874022T2

DE3874022T2 - Gas- oder dampfphasenbehandlung von holz mit borkonservierungsmitteln.

Info

Publication number: DE3874022T2
Application number: DE8888305727T
Authority: DE
Inventors: Russell John Burton; Timote Maisma Vaioleti; Peter Vinden
Original assignee: Canada Minister of Natural Resources; NZ MINISTER FORESTRY
Current assignee: Canada Minister of Natural Resources; NZ MINISTER FORESTRY
Priority date: 1987-06-23
Filing date: 1988-06-23
Publication date: 1993-03-18
Anticipated expiration: 2008-06-24
Also published as: DK344688A; DE3874022D1; ES2035291T3; FI883052A0; FI94735B; NZ220816A; US5024861A; EP0296851B1; CA1306086C; FI94735C; FI883052A; DK344688D0; EP0296851A1; DK171816B1; AU610899B2; AU1832488A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Holz- Konservierungsverfahren.
Als Konservierungsmittel für Holz sind viele Jahre lang Borverbindungen verwendet worden. Üblicherweise werden solche Borverbindungen dem zu behandelnden Holz dadurch zugeführt, daß das Holz in ein Bad oder dergl. getaucht wird, das aus einer wäßrigen Lösung der Borverbindung besteht. Nach dem Eintauchen muß das Holz eine ausreichende Zeit unter nicht-trocknenden Bedingungen verbleiben, damit das Bor in das Holz eindiffundieren kann, was in der Größenordnung von Wochen oder einigen Monaten dauern kann, so daß das Konservierungsverfahren verhältnismäßig zeitaufwendig ist. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es erwünscht, die Standzeit von Holzvorräten zu minimieren.
Einige Borverbindungen sind entweder Flüssigkeiten oder Gase mit niedrigem Siedepunkt. Ausgewählte Verbindungen gehen, wenn sie in Kontakt mit Holz oder Holz-Basis-Produkten gebracht werden, chemische Reaktionen mit dem Holz oder restlicher Holzfeuchtigkeit ein, wodurch Bor als Borverbindung in dem Holz abgelagert wird. Trimethylborat reagiert beispielsweise bei Kontakt mit Holz offenbar mit der Holzfeuchtigkeit, so daß in dem Holzmaterial Bor in Form von Borsäure abgelagert wird. Die konservierende Behandlung von Holz mit einer Borverbindung in der Dampfphase ist früher vorgeschlagen worden, jedoch hat sie wegen praktischer Schwierigkeiten offenbar keine wirtschaftliche Verwendung gefunden.
US-A-3,342,629 offenbart ein Verfahren zur Behandlung von Holz durch Imprägnierung sowohl mit einem Trialkylborat als auch mit einem niedrigerwertigen Alkylborat.
US-A-4,354,316 offenbart die Behandlung von Holz mit einem Mittel, das in der Lage ist, eine Boratesterbindung zwischen Hydroxylgruppen der Zellwandbestandteile des Holzes zu bilden, und die anschließende Behandlung des Holzes mit Aldehyd, um eine Aldehydvernetzung der strukturellen Bestandteile der Zellwand zu bewirken. Ein weiteres Verfahren, um Holz Bor-Konservierungsstoffe zuzuführen, ist in dem Aufsatz "Options for Accelerated Boron Treatment: A Practical Review of Alternatives", P. Vinden et al., Forest Research Institute Rotorua, New Zealand, 1985, beschrieben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Verfahren zur konservierenden oder restaurativen Behandlung von Holz oder Holz-Basis-Produkten mittels eines Konservierungsmittels auf Borbasis die Schritte: Trocknen des Holzes auf einen reduzierten Flüssigkeitsgehalt; Aussetzen des getrockneten Holzes einer dampf- oder gasförmigen Bor-Verbindung, wobei Bor oder eine konservierende Bor-Verbindung in dem Holzmaterial abgelagert wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das derart behandelte Holz einer Befeuchtungsbehandlung (conditioning) unterzogen wird, um den Feuchtigkeitsgehalt des Holzes auf einen Arbeits- Feuchtigkeitsgehalt von 8 bis 12 Gew.-% anzuheben.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem das Trocknen vor der konservierenden Behandlung und der anschließenden Feuchtigkeitsbehandlung erfolgt, kann die Konservierungsbehandlung von Holz mit Bor schneller ausgeführt werden als mit üblichen Bor-Tauchverfahren. Unmittelbar oder in verhältnismäßig kurzer Zeit nach der Behandlung ist das Holz in einem geeigneten Zustand für den Gebrauch oder Verkauf. Eine lange Standzeit des Holzes nach der Behandlung wie bei den üblichen konservierenden Behandlungsverfahren mit Bor ist nicht erforderlich. Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere für die konservierende Behandlung von gesägtem Holz geeignet, das beispielsweise für Fachwerk in Trockenbauweise bestimmt ist, da der abschließende Befeuchtungsschritt des Konservierungsverfahrens so durchgeführt wird, daß das Holz nach der Behandlung den geeigneten Feuchtigkeitsgehalt hat und/oder Trocknungsbeanspruchungen in dem Holz entspannt werden.
Vorzugsweise werden alle Behandlungsschritte des Konservierungsverfahrens der Erfindung in einer gemeinsamen Behandlungsanlage, z. B. einem geeigneten gemeinsamen geschlossenen Behandlungsgefäß oder dergl. durchgeführt, jedoch ist es zur Durchführung der Trocknung und Befeuchtung in einer vorhandenen Trocknungs- und Befeuchtungsanlage auch möglich, die Behandlung mit Dampf/Gas beispielsweise in einem getrennten Konservierungsbehälter durchzuführen oder ferner die Trocknungs-, Dampf/Gas- Behandlung und die Befeuchtung getrennt in einzelnen Anlagen durchzuführen, obwohl die Behandlung in einem gemeinsamen Gefäß oder in einer gemeinsamen Anlage meist vorzuziehen ist, da hierdurch die Handhabung des Holzes bei der Überführung von einer Anlage zu einer anderen minimiert und eine schnellere Behandlung ermöglicht wird.
Vorzugsweise wird die Dampf/Gas-Behandlung in dem Behandlungsgefäß bei vermindertem Druck oder relativem Vakuum und erhöhter Temperatur durchgeführt, jedoch kann die Behandlung auch unter erhöhtem Druck oder unter wechselndem Druck und/oder Vakuum und/oder atmosphärischem Druck in Verbindung mit Erhitzung und/ oder Kühlung oder dergl. durchgeführt werden.
Vorzugsweise erfolgt die Trocknung vor der Dampf/Gas- Behandlung als Hochtemperatur-Trocknung, jedoch können auch andere Trocknungstechniken angewendet werden wie konventionelle Trocknung bis zu Temperaturen von 100ºC, Dampf-Rekompressionstrocknung, Vakuumtrocknung, Hochfrequenztrocknung oder Lufttrocknung.
Vorzugsweise wird beim Trocknen der Feuchtigkeitsgehalt des Holzes auf eine Größenordnung von weniger als 6 Gew.-% vermindert, und vorzugsweise auf einen Pegel in der Größenordnung von 2% des ofentrockenen Gewichts des Holzes. Die Verminderung des Holzfeuchtigkeitsgehalts auf diese Pegel ermöglicht eine wirksamere Ablagerung des Bors oder von Verbindungen, in denen das Bor vorhanden ist, während der Dampf/Gas-Behandlung in Form des Volumenverbrauchs der verdampften Borverbindung bei einer besseren Verteilung des Bors über den Querschnittsbereich des Holzes. Die Dampf/Gas-Behandlung kann bei höheren Feuchtigkeitsgehalten des Holzes durchgeführt werden, jedoch nimmt bei höheren Feuchtigkeitspegeln der Verbrauch der verdampften Borverbindung zu, und die Ablagerung von Bor im Kern oder in Richtung zum Kern des Holzmaterials ist nicht optimal.
Zweckmäßigerweise besteht die Befeuchtungsbehandlung nach der Dampf/Gas-Behandlung aus einer Wasserdampfbehandlung. Die Befeuchtung kann bei oder nahe bei atmosphärischem Druck durchgeführt werden, und die Befeuchtung erfolgt, um einen Arbeitsfeuchtigkeitsgehalt im Bereich von 8 bis 12 Gew.-% des ofentrockenen Holzes zu erreichen, und optimal in der Größenordnung von 10%.
Borverbindungen, die bei der Dampf/Gas-Behandlung eingesetzt werden, können aus jeder geeigneten Borverbindung bestehen, die Bor als Verbindung oder Verbindungen in dem Holzmaterial ablagern, beispielsweise Trimethylborat, Methyldiboran, Trimethylboran, Dimethyldiboran, Trimethyldiboran, Borkarbonyl oder jede andere Borverbindung einschließlich Azeotropen oder Mischungen dieser Verbindungen mit anderen Verbindungen wie beispielsweise Methanol oder anderen geeigneten Lösungsmitteln. Die Verbindungen können hinsichtlich ihrer Entflammbarkeit/Stabilität, Reaktionsvermögen mit Holz oder Holzfeuchtigkeit und Toxizität ausgewählt werden. Eine bevorzugte Verbindung ist Trimethylborat oder eine Kombination aus Trimethylborat und Methanol mit oder etwa mit azeotroper Zusammensetzung.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Holz zunächst getrocknet, um dessen Feuchtigkeitsgehalt auf einen vorgegebenen Pegel zu vermindern, vorzugsweise auf weniger als 6 Gew.-% und vorzugsweise in der Größenordnung von 2 Gew.-%. Um den Feuchtigkeitsgehalt des Holzes auf etwa 2% zu reduzieren, ist eine Hoch-Temperatur-Trocknung vorzuziehen. Vorzugsweise wird etwa 90% des Holzes vor der Dampf/Gas-Behandlung auf weniger als 6% Feuchtigkeitsgehalt vermindert, und ein typisches Hoch-Temperatur-Trocknungsprogramm sieht eine Trockenkugeltemperatur von 120ºC, eine Feuchtkugeltemperatur von 70ºC und eine Trocknungszeit von etwa 24 Stunden vor, z. B. für 100 mm·50 mm Radiata- Fichte, Schicht für Schicht filettiert. Andere Variationen von Temperatur und Zeit erzielen einen ähnlichen Feuchtigkeitsgehalt des Holzes oder andere gewünschte Feuchtigkeitsgehalte. Für jede bestimmte Holzart kann ein geeignetes Trocknungsprogramm verwendet werden, um den gewünschten Holzfeuchtigkeitsgehalt vor der Dampf/Gas-Behandlung zu erzielen.
Die Trocknung wird vorzugsweise in einem gemeinsamen Dampf/Gas-Behandlungsgefäß durchgeführt. Ein vorhandenes geschlossenes Flüssigkeits-Behandlungsgefäß kann zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angepaßt werden, indem ein Heizsystem für den Trocknungsvorgang, Gebläse zur Zirkulation des Trocknungsmediums, Pumpen zur Evakuierung für die Dampfbehandlung, Befeuchtungsmöglichkeiten oder dergl. und geeignete Steuersysteme eingebaut werden.
Nach der Trocknung wird das Holz Dampf oder Gas der ausgewählten Borverbindung ausgesetzt, und die Dampf/Gas-Behandlung wird in einem geeigneten geschlossenen Gefäß durchgeführt, das - wie erwähnt - vorzugsweise gemeinsam zum Trocknen und Befeuchten verwendet wird. Ein weiterer Vorteil eines gemeinsamen Gefäßes besteht außer der Minimierung der Handhabung des Holzes und dergl. darin, daß die Bor-Dampf/Gas-Behandlung unmittelbar stattfinden kann, nachdem das Holz trocken genug ist, und daß das Holz nach dem Trocknen heiß ist, was die Kondensation des Dampfes auf der Außenfläche des Holzes minimiert und die Bewegung von Dampf oder Gas in das Holz unterstützt.
Die Behandlung wird bei einer ausreichenden Temperatur durchgeführt, um die Dampf- oder Gasphase der Borverbindung aufrechtzuerhalten. Vorzugsweise wird sowohl das Holz als auch das Behandlungsgefäß auf eine solche Temperatur erhitzt, daß die Kondensation des Dampfes auf dem Holz und den Wänden des Gefäßes minimiert wird. Es sollte jedoch vermieden werden, daß das Holz so lange auf hohe Temperaturen aufgeheizt wird, daß ein Qualitätsverlust des Holzes eintritt. Temperaturen über 80ºC und typischerweise in dem Bereich von 80 bis 100ºC werden bevorzugt.
Wie erwähnt wurde, erfolgt die Dampf- oder Gas-Behandlung vorzugsweise in einem evakuierten Behandlungsgefäß. Das Gefäß kann nahezu vollständig oder teilweise evakuiert werden. Die Evakuierung des Gefäßes kann innerhalb des Bereiches von 50 kPa (absolut) bis nahezu dem vollen Vakuum und vorzugsweise bei etwa 15 kPa (absolut) erfolgen.
Nachdem das Holz zunächst der verdampften/gasförmigen Borverbindung ausgesetzt worden ist, kann es in Berührung mit dem Dampf/Gas in der Größenordnung von Minuten bis zu Stunden bleiben, bevor der restliche Dampf und irgendwelche Nebenprodukte aus dem Behandlungsgefäß evakuiert werden. Wenn Trimethylborat beispielsweise vor der Anwendung auf 200ºC und das zu behandelnde Holz auf 80ºC erhitzt wird und dann das Behandlungsgefäß evakuiert wird, kann die Behandlung in der Größenordnung von 30 Minuten vollendet werden.
Der Dampf aus der Borverbindung kann durch Erhitzen der flüssigen Borverbindung in einem getrennten Gefäß erzeugt und in das Behandlungsgefäß geleitet werden, oder vorzugsweise wird der Dampf aus der Borverbindung durch Erhitzen des Behandlungsgefäßes auf eine ausreichende Temperatur und/oder Evakuierung des Behandlungsgefäßes auf einen ausreichend verringerten Druck und Injizieren der flüssigen Borverbindung in das Behandlungsgefäß erzeugt, wobei Temperatur und Druck ausreichend sind, um die flüssige Borverbindung beim Eintritt in das Behandlungsgefäß zu verdampfen. Dies hat den Vorteil, daß das Maß, in dem das Holz der Borverbindung ausgesetzt wird, und das Volumen der Borverbindung leicht kontrolliert werden können. Wenn der Dampf getrennt erzeugt und in das Behandlungsgefäß geleitet wird, wird vorzugsweise der Dampf bzw. das Gas auf eine höhere Temperatur als das Holz erhitzt, wobei wenigstens eine teilweise Evakuierung des Behandlungsgefäßes erfolgt, weil bei Einleitung des Dampfes oder Gases in das evakuierte Behandlungsgefäß eine Temperaturverminderung erfolgt.
Nach der Trocknung und der Dampf/Gas-Behandlung wird das Holz befeuchtet, wobei vorzugsweise Dampf zur Konditionierung eingesetzt wird. Die konditionierende Behandlung erfolgt vorzugsweise während einer Dauer von etwa 2 Stunden pro 25 mm Dicke der einzelnen Holzstücke. Die Befeuchtung wird durchgeführt, um einen Arbeitsfeuchtigkeits-Gehalt im Bereich von 8 bis 12 Gew.-% und vorzugsweise in der Größenordnung von 10 Gew.-% des ofentrockenen Gewichts des Holzes zu erhalten.
Nachstehend werden Beispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben:

BEISPIEL 1

Ein Stapel aus frisch gesägtem Holz wurde Schicht für Schicht filettiert und in ein geschlossenes Behandlungsgefäß gelegt, das dann auf 120ºC Trockenkugeltemperatur und 70ºC Feuchtkugeltemperatur erhitzt wurde. Der Unterschied zwischen der Feucht- und Trockenkugeltemperatur wurde durch Entlüftung in die Atmosphäre aufrechterhalten. Sobald der durchschnittliche Feuchtigkeitsgehalt des Holzes 4% betrug, wurde der Zylinder abgedichtet und auf 15 kPa (absolut) evakuiert. Während der Evakuierung wurde flüssiges Trimethylborat in richtiger Bemessung in Heizkessel gegeben. Das Volumen der dekantierten Flüssigkeit war proportional zum Volumen des getrockneten Holzes und wurde für ein Äquivalent von etwa 3,2 kg Borsäure pro m³ Holz berechnet. Die Flüssigkeit wurde auf 200ºC erhitzt. Nach 10 Minuten Evakuierung auf 15 kPa (absolut) wurde das das überhitzte Trimethylborat von dem Behandlungsgefäß trennende Ventil geöffnet, um die Behandlung zu bewirken. Innerhalb von 2 bis 3 Minuten kehrte das Vakuum in dem Gefäß von annähernd 110 kPa (absolut) auf etwa 30 kPa (absolut) zurück. Das Behandlungsgefäß wurde dann 5 Minuten lang auf 15 kPa (absolut) evakuiert. Dann wurde 2 Stunden lang Dampf zugeführt, um den Feuchtigkeitsgehalt des Holzes auf 10 bis 12% zu erhöhen. Das behandelte Holz wurde anschließend aus dem Behandlungsgefäß entnommen.

BEISPIEL 2

Zehn Holzstücke (mit nominellen Abmessungen von 100 mm ·50 mm·600 mm) wurden 24 Stunden lang einer Hoch-Temperatur- Trocknung bei einer Feuchtkugeltemperatur von 70ºC und einer Trockenkugeltemperatur von 140ºC ausgesetzt. Dann wurden von jedem Holzstück 200mm-Proben zur Feuchtigkeitsbestimmung abgeschnitten. Der Feuchtigkeitsgehalt MC betrug im Durchschnitt 4,6% (auf Ofentrocken-Basis). Das Holz wurde dann in ein vorgeheiztes Druckgefäß mit einem Volumen von etwa 50 Liter überführt. Das Holz wurde in gleicher Weise wie bei der Stapelung im Trokkenbetrieb Schicht für Schicht filettiert. Das Gefäß wurde abgedichtet und auf 15 kPa (absolut) evakuiert und weitere 10 Minuten lang auf diesem Pegel gehalten. Dann wurde eine azeotrope Mischung von 380 ml Trimethylborat-Methanol in flüssiger Form in einer Zeit von 37 Sekunden in das Gefäß injiziert. Die Trimethylborat/Methanol-Mischung wurde auf die Innenseite der Druckgefäßwand gesprüht, die eine Temperatur von etwa 120ºC hatte. Dies bewirkte die Verdampfung der Trimethylborat/Methanol-Mischung und die Behandlung des Holzes. Während der Injektion nahm der Druck in dem Gefäß auf etwa atmosphärischen Druck zu aber sank dann langsam ab, um sich bei etwa 90 kPa (absolut) zu stabilisieren. Das System blieb dann weitere 5 Minuten unter diesen Bedingungen. Nach 10 Minuten wurde das Druckgefäß unmittelbar in die Atmosphäre entlüftet, das Gefäß geöffnet und das getrocknete und behandelte Holz entnommen. Dann wurde 4 Stunden lang Dampf bei atmosphärischem Druck in das Gefäß eingelassen, um den Feuchtigkeitsgehalt des Holzes auf 10 bis 12% zu erhöhen.
Das behandelte Holz wurde geprüft und analysiert. Der Verbleib an Konservierungsmittel im Querschnittsbereich des Holzes betrug zwischen 0,4% w/w Borsäure-Äquivalent (BAE) bis 0,8% und betrug im Durchschnitt 0,6 w/w BAE. Im mittleren Neuntel des Querschnittsbereichs lag er zwischen 0,1 bis 0,5% w/w BAE mit einem Durchschnitt von 0,3% w/w BAE.

BEISPIEL 3

Das Holz wurde wie in BEISPIEL 2 behandelt mit der Ausnahme, daß während der Bordampfbehandlung das Behandlungsgefäß vor der Injektion des flüssigen Bors auf 10 kPa (absolut) evakuiert wurde und 300 ml Trimethylborat in einer Zeit von etwa 30 Sekunden injiziert wurde. Der Druck in dem Gefäß erhöhte sich auf 60 kPa (absolut) und fiel dann während der Flüssigkeitsinjektion auf 55 kPa (absolut) zurück.
Das behandelte Holz wurde geprüft und analysiert. Der Verbleib an Konservierungsmittel im Querschnittsbereich des Holzes lag zwischen 0,5% w/w Borsäure-Äquivalent (BAE) bis 0,7% und im Durchschnitt bei 0,6% w/w BAE. Im mittleren Neuntel des Querschnittsbereichs betrug er zwischen 0,1 bis 0,6% w/w BAE bei einem Durchschnitt von 0,4% w/w BAE.

BEISPIEL 4

Dreißig Stücke aus frisch geschnittenem Holz (Radiata- Kiefer): Zwanzig Stücke Splintholz und zehn Stücke Kernholz mit nominalen Abmessungen von 100 mm·50 mm·2,4 m wurden etwa 24 Stunden lang einer Hoch-Temperatur-Trocknung bei 120ºC Trokkenkugeltemperatur und 70ºC Feuchtkugeltemperatur unterworfen. Unmittelbar nach dem Trocknungsvorgang wurden von jedem Stück 400mm-Proben für die Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts abgeschnitten. Der Feuchtigkeitsgehalt des Kernholzes lag zwischen 2,00% (Ofentrocken-Basis) und 3,37% bei einem Durchschnitt von 2,44%. Der Feuchtigkeitsgehalt des Splintholzes lag zwischen 2,86% bis 8,59% bei einem Durchschnitt von 4,79%. Das Holz0e wurde dann in ein (etwa 110ºC) heißes Druckgefäß mit einem nominellen Volumen von 1 m³ gelegt. Das Holz wurde vollständig filettiert und in dem Gefäß in gleicher Weise wie beim Trocknen gestapelt. Das Gefäß wurde abgedichtet und auf einen Druck von etwa 38 kPa (absolut) evakuiert. Dann wurden 3,5 Liter Konservierungsmittel in den Spalt des Gefäßes zwischen drei an der inneren Oberseite des Druckgefäßes in gleichem Abstand angeordneten Injektoren injiziert. Die Injektionszeit betrug 3 Minuten. Das Konservierungsmittel war Trimethylborat-Methanol in einer etwa azeotropen Zusammensetzung mit einer Borsäure-Äquivalent-Zusammensetzung von 36,6% w/v. Im Anschluß an die Injektion erhöhte sich der Druck auf 77 kPa (absolut) und nahm dann langsam auf etwa 69 kPa (absolut) ab. Dann wurde mit der Dampfkonditionierung begonnen. Dampf wurde langsam in das Gefäß geleitet. Beim Erreichen des Atmosphärendruckes wurde das Gefäß unmittelbar in die Atmosphäre entlüftet, so daß der interne Druck innerhalb von 3 kPa des atmosphärischen Druckes gehalten wurde. Dies wurde 4 Stunden lang fortgesetzt, um den Feuchtigkeitsgehalt des Holzes auf 10 bis 12% zu erhöhen. Nach Abschluß der Dampfbehandlungsstufe wurde der Dampf abgeschaltet, das Gefäß geöffnet und das trockene behandelte Holz entnommen.
Das behandelte Holz wurde geprüft und analysiert. Der Verbleib an Konservierungsmittel im Querschnittsbereich des Kernholzes betrug zwischen 0,109% w/w Borsäure-Äquivalent (BAE) und 0,404% bei einer Standardabweichung von 0,09 und einem Durchschnitt von 0,314% w/w BAE. Im mittleren Neuntel des Querschnittsbereichs des Kernholzes betrug er zwischen 0,002 bis 0,442% w/w BAE bei einer Standardabweichung von 0,13 und einem Durchschnitt von 0,28% w/w BAE. Der Verbleib an Konservierungsmittel im Querschnittsbereich des Splintholzes lag zwischen 0,401 % w/w Borsäure-Äquivalent (BAE) und 0,672% bei einer Standardabweichung von 0,08 und einem Durchschnitt von 0,52% w/w BAE. Im mittleren Neuntel des Querschnittsbereichs lag er zwischen 0,011 bis 0,354% w/w BAE bei einer Standardabweichung von 0,10 und einem Durchschnitt von 0,22 w/w BAE.

BEISPIEL 5

Dreißig Stücke frisch geschnittenes Holz (Radiata- Fichte): Zwanzig Stücke Splintholz und zehn Stücke Kernholz mit nominellen Abmessungen von 100 mm·50 mm·2,5 m wurden etwa 24 Stunden einer Hoch-Temperatur-Trocknung bei 120ºC Trockenkugeltemperatur und 70ºC Feuchtkugeltemperatur unterworden. Unmittelbar nach dem Trocknungsvorgang wurden von jedem Stück Proben von 400 mm für die Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts abgeschnitten. Der Feuchtigkeitsgehalt des Kernholzes lag zwischen 2,10% (Ofentrocken-Basis) und 4,38% mit einem Durchschnitt von 2,82%. Der Feuchtigkeitsgehalt des Splintholzes lag zwischen 5,44% und 17,66% bei einem Durchschnitt von 10,49%. Das Holz wurde dann in ein (etwa 110ºC heißes) Druckgefäß mit einem nominellen Volumen von 1 m³ gelegt. Das Holz wurde vollständig filettiert und in diesem Gefäß in gleicher Weise wie beim Trocknen gestapelt. Das Gefäß wurde abgedichtet und auf einen Druck von etwa 21 kPa (absolut) evakuiert. Dann wurden 2,5 Liter Konservierungsmittel in den Gefäßspalt zwischen drei entlang der innen an der Oberseite des Druckgefäßes mit gleichem Abstand voneinander angeordneten Injektoren injiziert. Die Injektionszeit betrug 1 Minute und 15 Sekunden. Das Konservierungsmittel war Trimethylborat und Methanol in einer nahezu azeotropen Zusammensetzung bei einer Borsäure-äquivalent-Zusammensetzung von 36,6% w/v. Im Anschluß an die Injektion des Konservierungsmittels nahm der Druck auf 54 kPa (absolut) zu und dann langsam auf etwa 40 kPa (absolut) ab. 15 Minuten nach Injektion des Konservierungsmittels in das Gefäß wurde darin wiederum ein Vakuum hergestellt. Nach 20 Minuten wurde ein Druck von 25 kPa (absolut) erreicht. Nun wurde die Dampfkonditionierung eingeleitet. Es wurde langsam Dampf in das Gefäß geleitet. Bei Erreichen des atmosphärischen Druckes wurde das Gefäß unmittelbar in die Atmosphäre entlüftet, so daß der Innendruck innerhalb 5 kPa des atmosphärischen Druckes gehalten wurde. Dies wurde 4 Stunden lang fortgesetzt, um den Feuchtigkeitsgehalt des Holzes auf 10 bis 12% (Ofentrocken-Basis) zu erhöhen. Nach Vollendung der Dampfkonditionierungsstufe wurde der Dampf abgeschaltet, das Gefäß geöffnet und das trockene behandelte Holz entnommen.
Vorangehend wurde die Erfindung anhand von bevorzugten und besonders bevorzugten Ausführungsformen beschrieben. Abwandlungen und Änderungen, die für den Fachmann naheliegend sind, sollen in den Schutz eingeschlossen werden wie in den folgenden Ansprüchen definiert.

Claims

1. Verfahren zur konservierenden oder restaurativen Behandlung von Holz oder Holz-Basis-Produkten mittels eines Konservierungsmittels auf Borbasis, umfassend die Schritte:

Trocknen des Holzes auf einen reduzierten Flüssigkeitsgehalt;

Aussetzen des getrockneten Holzes einer dampf- oder gasförmigen Bor-Verbindung,

wobei Bor oder eine konservierende Bor-Verbindung in dem Holzmaterial abgelagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das derart behandelte Holz einer Befeuchtungsbehandlung unterzogen wird, um den Feuchtigkeitsgehalt des Holzes auf einen Arbeits-Feuchtigkeitsgehalt von 8 bis 12 Gew.-% anzuheben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zumindest die Trocknung und Befeuchtung in einer gemeinsamen Behandlungsanlage durchgeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Dampf- oder Gasbehandlung ebenfalls in der gemeinsamen Behandlungsanlage durchgeführt wird, die ein geschlossenes Behandlungsgefäß umfaßt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Dampf- oder Gasbehandlung bei Unterdruck-Bedingungen durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Unterdruck weniger als 30 kPa (absolut) beträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Unterdruck weniger als 15 kPa (absolut) beträgt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei die Dampf- oder Gasbehandlung unter erhöhten Temperaturbedingungen durchgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die erhöhte Temperatur über 80ºC liegt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Holz derart getrocknet wird, daß der Flüssigkeitsgehalt von etwa 90% des Holzes unterhalb von 6 Gew.-% des getrockneten Holzes liegt.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem die Trocknung eine Hoch-Temperatur-Trocknung umfaßt.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Dampf/Gas-Behandlung durchgeführt wird, wenn das Holz noch heiß vom Trocknen ist.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Befeuchtungsbehandlung als Dampfbehandlung etwa bei Atmosphärendruck durchgeführt wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Dampf durch Freigabe der Bor-Verbindung in flüssigem Zustand in ein Behandlungsgefäß erzeugt wird, das auf eine Temperatur aufgeheizt und/oder auf einen ausreichenden Druck reduziert wird, um die flüssige Bor-Verbindung beim Eintritt in das Gefäß und/oder beim Kontakt mit den Gefäßwänden (falls diese erhitzt sind) zum Verdampfen zu bringen.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bor-Verbindung Trimethylborat ist, gegebenenfalls unter Zusatz von Methanol.