DE3920912A1 - Impraegnieroel - Google Patents
ImpraegnieroelInfo
- Publication number
- DE3920912A1 DE3920912A1 DE19893920912 DE3920912A DE3920912A1 DE 3920912 A1 DE3920912 A1 DE 3920912A1 DE 19893920912 DE19893920912 DE 19893920912 DE 3920912 A DE3920912 A DE 3920912A DE 3920912 A1 DE3920912 A1 DE 3920912A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- oil
- resin
- coal tar
- wood
- impregnating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D191/00—Coating compositions based on oils, fats or waxes; Coating compositions based on derivatives thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
- B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
- B27K3/34—Organic impregnating agents
- B27K3/343—Heterocyclic compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
- B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
- B27K3/34—Organic impregnating agents
- B27K3/38—Aromatic compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
- B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
- B27K3/34—Organic impregnating agents
- B27K3/44—Tar; Mineral oil
- B27K3/48—Mineral oil
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft neue Holzschutzmittel auf Basis
steinkohlenteerstämmiger Öle.
Die Verwendung steinkohlenteerstämmiger Öle für den
Holzschutz ist seit langem bekannt. Entsprechende
Imprägnieröle sind Gemische von bei der Destillation
des Steinkohlenteers anfallenden Fraktionen im
Siedebereich von 180-450°C. Dabei unterscheidet man
in sogenannte niedrig siedende Anteile mit einem
Siedebereich von 180-270°C (15-40%), sogenannte
mittelsiedende Anteile mit einem Siedebereich von
oberhalb 270-355°C (20-70%) und hochsiedende Anteile
mit einem Siedepunkt oberhalb 355°C (15-40%). Es ist
ein Nachteil dieser hochwirksamen Öle, daß sie einen
hohen Anteil polyzyklischer aromatischer Verbindungen,
d. h. solche mit mehr als 4 aromatischen Kernen,
enthalten. Unter diesen Verbindungen befinden sich
einige, die derzeit als cancerogen oder zumindest
cocancerogen eingestuft werden. Die wohl bekannteste
dieser Verbindungen ist Benzo(a)pyren, das in einer
Menge bis zu 1000 ppm und zum Teil darüber in
derartigen Imprägnierölen enthalten ist.
Gemäß neuester Bestrebungen zum Schutze der
Verbraucher wird angestrebt, den Benzo(a)pyrengehalt
in Holzschutzölen auf weniger als 50 ppm zu begrenzen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein
Holzschutzmittel auf Basis imprägnierender Öle
bereitzustellen, das in seiner Schutzwirkung den
derzeit eingesetzten steinkohlestämmigen
Imprägnierölen entspricht, dessen Gehalt an
polyzyklischen Aromaten aber wesentlich reduziert ist.
Insbesondere soll der Gehalt an Benzo(a)pyren unter
50 ppm liegen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch Holzschutzmittel
gemäß der Ansprüche 1-8.
Dem Fachmann ist bekannt, daß die polyzyklischen
aromatischen Verbindungen bevorzugt in den
hochsiedenden Anteilen der Imprägnieröle anzutreffen
sind. Dies gilt auch für Benzo(a)pyren, dessen
Siedepunkt bei 495,5°C liegt.
Die Abtrennung dieser polyzyklischen aromatischen
Verbindungen aus den hochsiedenden Anteilen, z. B.
durch Rektifikation ist technisch sehr aufwendig bzw.
in bestehenden Destillationsanlagen fast unmöglich.
Es wäre von daher naheliegend gewesen, ein
Imprägnieröl auf Steinkohlenteerbasis herzustellen,
das lediglich tief- und mittelsiedende, aber keine
hochsiedenden Fraktionen enthält. Leider zeigte sich,
daß damit keine ausreichende Holzschutzwirkung gegeben
ist. Insbesondere die Langzeitschutzwirkung ist mit
derartigen Ölen stark reduziert; d. h., die
hochsiedenden Anteile der steinkohlestämmigen
Imprägnieröle werden von der Fachwelt als für die gute
Holzschutzwirkung insbesondere für den guten
Langzeitschutz, wie er für Gebrauchshölzer wie z. B.
Schwellen, Postmasten oder Wasserbauhölzer gefordert
wird, als wesentlich angesehen.
Es wurde nun gefunden, daß man auch mit niedrig- und
mittelsiedenden steinkohlestämmigen Ölen eine gute,
lang anhaltende Holzschutzwirkung erhält, wenn diese
Öle 10 bis 30 Gew.-% eines aromatischen Harzes
enthalten. Dies ist insofern besonders überraschend,
als die einzusetzenden Harze an sich keine
holzschützende Wirkung haben.
Die erfindungsgemäßen Imprägnieröle aus 70-90 Gew.-%
niedrig- und/oder mittelsiedenden Steinkohlenteerölen
und 10-30 Gew.-% aromatischem Harz aber zeigten eine
den bislang üblichen Imprägnierölen vergleichende
Holzschutzwirkung. Darüberhinaus haben sie den
Vorteil, daß sie extrem arm sind an polyzyklischen
aromatischen Verbindungen mit mehr als vier
aromatischen Kernen. Insbesondere ihr Gehalt an
Benzo(a)pyren liegt wesentlich unter 50 ppm, zum Teil
sogar im Bereich unterhalb 5 ppm.
Die Mengenverteilung der Steinkohlenteerölfraktionen
zueinander kann beliebig sein. Im allgemeinen aber
liegt sie im bekannten Bereich: 15-40 Gew.-%
niedrigsiedende Anteile (180-270°C) und 30-70 Gew.-%,
jeweils bezogen auf die Gesamtmischung, mittelsiedende
Anteile (mehr als 270-355°C), wobei aber die Summe
aus niedrig- und mittelsiedenden Anteilen 70-90 Gew.-%
beträgt.
Einsetzbare aromatische Harze sind alle Polymerisate
mit einem aromatischen oder quasiaromatischen
Grundkörper wie Inden-, Cumaron-Inden-, aromatische
Kohlenwasserstoff- und Styrolharze oder Harzrückstände
aus Crack- oder Synthesereaktionen wie z. B.
Rückstände aus Visbreakern oder Ethylencrackern, aus
der Synthese von Styrol, Phenol, Ethylbenzol oder
Dimethylterephthalat.
Bevorzugte aromatische Kohlenwasserstoffharze sind
Polymerisate aus polymerisierbaren aromatischen
Kohlenwasserstoffgemischen, die sich in den im
Temperaturbereich von 140 bis etwa 220°C siedenden
Destillaten aus dem Steinkohlenhochtemperaturteer oder
bei der Crackung von Naphtha oder Gasöl sowie bei der
Pyrolyse von Crackrückständen finden und die in einer
im Bereich von 160-220°C siedenden Fraktion, der
sogenannten Harzölfraktion anreichern. Diese
Fraktionen enthalten als ungesättigte aromatische
Verbindungen im wesentlichen Inden, Vinyltoluol,
Methylinden, Cumaron, Dicyclopentadien,
Methyldicyclopentadien, Styrol und α-Methylstyrol in
einer Konzentration von 50-70% neben nicht reaktiven
aromatischen Verbindungen, die nach der Polymerisation
destillativ entfernt werden.
Die Harze werden in den Steinkohlenteeröfen gelöst,
bevorzugt bei Temperaturen im Bereich von 80-120°C
und bilden nach dem Abkühlen lagerstabile Lösungen.
Diesen Lösungen können weitere biozid wirksame
(fungizide und/oder insektizide) Substanzen zugesetzt
werden. Die so hergestellten erfindungsgemäßen
Imprägnieröle können in allen bekannten Verfahren als
Holzschutzöle eingesetzt werden. Insbesondere sind sie
geeignet für Tauch-, Trogtränk-(Heiß/kalt-) und
Kesseldruckverfahren.
Die erfindungsgemäßen Imprägnieröle zeigen folgende
Vorteile:
Sie sind hochwirksam gegen holzzerstörende
Mikroorganismen und Insekten mit einer guten
Langzeitwirkung. Letztere ist auch bedingt durch eine
sehr geringe Verdunstungs- und Auswaschungsrate. Mit
den Imprägnierölen behandelte Hölzer sind stark
wasserabweisend. Die Öle bluten nicht aus. Die
Holzoberflächen bleiben gleichmäßig glatt und dennoch
kommt überraschenderweise die Maserung des Holzes
verstärkt zum Ausdruck.
Die pilzwidrige Wirksamkeit von Holzschutzmitteln wird
üblicherweise nach dem Klötzchenverfahren bestimmt. Als
Prüfverfahren werden die Vorschriften DIN 51 176
angewandt. Von den verschiedenen Prüfpilzen ist für
aromatische Imprägnieröle Lentinus lepideus als
resistentester Pilz am besten geeignet.
Die Holzschützende Wirkung wird durch den Bereich
zwischen 2 Grenzwerten angegeben. Der kleine Wert gibt
die Schutzmittelmenge an, die das Holz nicht mehr
ausreichend schützt. Der hohe Wert stellt die kleinste
Schutzmittelmenge dar, die das Holz gerade noch
schützt.
Da es sich hierbei um biologische Prüfungen mit relativ
großer Schwankungsbreite handelt, ist eine gewisse
Streuung der Ergebnisse bei der vergleichenden Wertung
zu berücksichtigen.
Weitere wichtige Eigenschaften von Imprägnierölen sind
die Eindringfähigkeit in Holz und die Dauerhaftigkeit
der Imprägnier-Wirkung. Zu ihrer Bestimmung werden DIN
51 168 (Eindringtiefe) und die biologische
Wirksamkeitsprüfung in Verbindung mit der
Auswaschbarkeit nach DIN 52 176/EN 84 und die
Verdunstungsprüfung im Windkanal nach DIN 52 176
herangezogen.
Es wurden Mischungen aus Steinkohlenteer-Fraktionen mit
den Siedebereichen 180 bis 270°C (A) und 270 bis
355°C (B) mit den folgenden Harzen bzw. Polymerisaten
hergestellt:
C = Inden-Cumaron Harz (IC 84)
Erweichungspunkt (K.S.) 85°C
Helligkeit (Barrett) 4
Erweichungspunkt (K.S.) 85°C
Helligkeit (Barrett) 4
D = aromatisches Kohlenwasserstoffharz (KW-DP)
Erweichungspunkt (K.S.) 85°C
Helligkeit (Barrett) 3
Erweichungspunkt (K.S.) 85°C
Helligkeit (Barrett) 3
E = Pyrolyserückstand (WR-Harz)
Erweichungspunkt (K.S.) 95°C
Farbe: dunkelbraun
Erweichungspunkt (K.S.) 95°C
Farbe: dunkelbraun
F = Syntheserückstand aus der Phenolsynthese
Erweichungspunkt (K.S.) 70°C
Farbe: dunkelbraun
Erweichungspunkt (K.S.) 70°C
Farbe: dunkelbraun
Die entsprechenden Formulierungen (1-5) sind in der
Tabelle 1 aufgeführt, sie werden durch Mischen in einem
Rührbehälter unter Erwärmung bis 120°C hergestellt und
nach dem Abkühlen für weitere Untersuchungen und
Anwendungen eingesetzt.
Die Holzschutzformulierungen 1-5 wurden für die
Verwendung im Kesseldruck-Vakuum Verfahren und im
Heiß-Kaltverfahren abgeprüft. Um die erforderliche
Fluidität und die erforderliche vollständige
Imprägnierung des Splintholzes zu erreichen, ist eine
für diese Holzschutzverfahren übliche
Imprägnieröltemperatur über 50°C, vorzugsweise über
100°C erforderlich.
Formulierungen 2-4 lassen sich aufgrund der geringen
Viskosität von 12 bis 20 mPa · s (20°C) für das
Anstreichverfahren einsetzen. Als besonderer Vorteil
erweist sich die erhöhte Hydrophobierung der Oberfläche
des behandelten Holzes und die je nach
Imprägnierverfahren erzielbaren optischen
Verbesserungen, u. a. der "Anfeuerung" der
Holz-Maserung.
Im Vergleich zu den üblichen Imprägnierölen zeigen die
Formulierungen 1-5 ein geringeres Ausblutverhalten aus
den damit behandelten Hölzern.
Zu den Vergleichszwecken wird ein handelsübliches für die
Konservierung von Gebrauchshölzern (u. a. Holzschwellen)
verwendetes Imprägnieröl (WEI Typ A) eingesetzt. Die
Beschaffenheitsdaten entsprechen den Westeuropäischen
Lieferbedingungen für Imprägnieröle
(WEI-Spezifikation).
Dichte D 20, [g/cm³] | ||
1,12 | ||
Wassergehalt, [Vol.-%] | 0,2 | |
Kristallisationsbeginn, [°C] | 20 | |
Gehalt an sauren Bestandteilen, [Vol.-%] | 2,4 | |
Unlösliche Bestandteile | Spuren | |
Siedeverlauf [Vol.-%] @ | Destillat bis 235°C | 6 |
Destillat bis 300°C | 30 | |
Destillat bis 355°C | 73 | |
Benzo(a)pyren Gehalt, [ppm] | 870 | |
Grenzwerte gegenüber Lentinus lepideus DIN 52 176, [kg/m³] | 40-58 | |
nach Auswaschung und 12 Wochen Windkanal (DIN 52 176/EN 84/EN 73), [kg/m³] | 66-98 | |
Eindringtiefe mit Kiefernholz (DIN 52 168), [mm] | 5,0 |
Es wurde ein analoges Öl wie im Beispiel 1 hergestellt,
jedoch ohne die hochsiedende Fraktion mit dem
Siedebereich über 355°C und zu vergleichenden
Untersuchungen unterzogen.
Dichte, [g/cm³] | ||
1,08 | ||
Wassergehalt, [%] | 0,2 | |
saure Bestandteile, [Vol.-%] | 2,8 | |
Unlösliche Bestandteile, [Vol.-%] | / | |
Siedeverlauf, [Vol.-%] @ | Destillat bis 235°C | 9 |
Destillat bis 300°C | 48 | |
Destillat bis 355 | 100 | |
Benzo(a)pyren Gehalt, [ppm] | 5 | |
Grenzwerte gegenüber Lentinus lepideus DIN 52 176, [kg/m³] | 20,5-31 | |
nach Auswaschung und Windkanal (DIN 52 176/EN 84/EN 73) [kg/m³] | über 250 | |
Eindringtiefe mit Kiefernholz (DIN 52 168) (Kiefernsplintholz), [mm] | 6 |
Es ist festzustellen, daß trotz guter ursprünglicher
Wirksamkeit, die Langzeitschutzwirkung nicht gegeben
ist und damit diese Formulierung wegen mangelnder
Dauerhaftigkeit nicht geeignet ist.
Darüber hinaus wurde bei Einsatz der o. g. Formulierung
bei Kesseldruck-Imprägnierung an Palisaden (aus
Kiefernholz ⌀ - 20 cm, 1-1,50 cm) ein starkes
Ausschwitzverhalten insbesondere aus der der Sonne
ausgesetzten Seite beobachtet.
Claims (8)
1. Holzschützendes Imprägnieröl auf der Basis
steinkohlenteerstämmiger Öle, dadurch
gekennzeichnet, daß es niedrig- und/oder
mittelsiedende Anteile eines Steinkohlenteeröls
und ein aromatisches Harz enthält.
2. Imprägnieröl nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß niedrig- und/oder
mittelsiedende Anteile eines Steinkohlenteeröls
und aromatisches Harz im Verhältnis 70 : 30-90 : 10
vorliegen.
3. Imprägnieröl nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die niedrig- und
mittelsiedenden Anteile eines Steinkohlenteeröls
im Bereich von 180-355°C sieden.
4. Imprägnieröl nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das aromatische Harz ein
Kohlenwasserstoff-Harz ist.
5. Imprägnieröl nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das aromatische Harz ein
Cumaron-Inden-Harz ist.
6. Imprägnieröl nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das aromatische Harz ein
Syntheserückstand ist.
7. Imprägnieröl nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das aromatische Harz ein
Gemisch aus Vertretern der Gruppe
Kohlenwasserstoff-Harz, Cumaron-Inden-Harz oder
Syntheserückstand ist.
8. Imprägnieröl nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß es zusätzlich ein oder
mehrere biozid wirksame Substanzen enthält.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893920912 DE3920912A1 (de) | 1988-09-19 | 1989-06-26 | Impraegnieroel |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3831759 | 1988-09-19 | ||
DE19893920912 DE3920912A1 (de) | 1988-09-19 | 1989-06-26 | Impraegnieroel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3920912A1 true DE3920912A1 (de) | 1990-03-22 |
Family
ID=25872336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893920912 Withdrawn DE3920912A1 (de) | 1988-09-19 | 1989-06-26 | Impraegnieroel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3920912A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19528095A1 (de) * | 1995-08-01 | 1997-02-06 | Total Deutschland Gmbh | Zubereitung auf der Basis eines speziellen Steinkohlenteeröls und einer Mineralölfraktion sowie deren Verwendung |
-
1989
- 1989-06-26 DE DE19893920912 patent/DE3920912A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19528095A1 (de) * | 1995-08-01 | 1997-02-06 | Total Deutschland Gmbh | Zubereitung auf der Basis eines speziellen Steinkohlenteeröls und einer Mineralölfraktion sowie deren Verwendung |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3137233A1 (de) | Zusammensetzungen zur verbesserung der kaltfiltirerbarkeit von mittleren erdoelschnitten | |
DE1262007B (de) | Impraegniermittel fuer die feuerhemmende und konservierende Behandlung von Holz | |
DE3920912A1 (de) | Impraegnieroel | |
EP0359935A2 (de) | Imprägnieröl | |
DD291284A5 (de) | Neue oelige holzschutzmittel | |
DE3522655C2 (de) | ||
DE1961934A1 (de) | Holzschutzmittel | |
DD275433A1 (de) | Neue holzschutzmittel | |
DE767111C (de) | Holztraenkungsoel | |
AT315466B (de) | Holzimprägnierverfahren und Holzimprägniermittel | |
DE136621C (de) | ||
DE1937226A1 (de) | Verfahren zur Behandlung von holzartigen Cellulosematerialien mit chlorierten Phenolen und diese Wirkstoffe enthaltende Behandlungsmittel | |
EP0525302B1 (de) | Geruchsarmes aromatisches Imprägnieröl mit verminderter Verdunstungsneigung | |
US3474172A (en) | Wood treating composition | |
DE3919906A1 (de) | Holzschutzmittel | |
AT254501B (de) | Zubereitung zur Holzkonservierung | |
EP0756921B1 (de) | Zubereitung auf der Basis eines speziellen Steinkohlenteeröls und einer Mineralölfraktion sowie deren Verwendung | |
Cookson et al. | Comparative bioassays of two high temperature-and two low temperature-derived creosotes | |
Hunt et al. | Preservatives, priorities, and processes | |
DE483524C (de) | Holzschutzverfahren | |
DD266930A3 (de) | Wirkstoffgemisch zum impraegnieren von holz | |
DE2008509C3 (de) | Holzimprägniermittel | |
US2078570A (en) | Wood preservative oil | |
DE237033C (de) | ||
DE906554C (de) | Verfahren zur Herstellung eines fuer Strassenbauzwecke geeigneten leichtfluessigen Teererzeugnisses |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |