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Verfahren zur Veredelung von Holz Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Veredelung von Holz und verfolgt den Zweck, die Eigenschaften des Holzes so
zu verbessern, daß es für die Herstellung von Möbeln u. dgl. hervorragend geeignet
ist, aber auch gegen die Angriffe tierischer und pflanzlicher Holzschädlinge und
gegen wechselnde Feuchtigkeitsverhältnisse in weitgehendem Maße unempfindlich wird,
auch weder zum Schrumpfen noch zum Quellen oder Rissigwerden neigt.
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Zur Erfüllung dieser Anforderungen wurden bereits die verschiedensten
Mittel vorgeschlagen. So imprägnierte man die Hölzer mit Kreosotöl, um ihnen fäulniswidrige
Eigenschaften zu verleihen. Das derartig behandelte Holz ist gegenüber dein dauernden
Einfluß der Witterung nicht unempfindlich, und die Schutzstoffe werden bei längerer
Einwirkung des Regens allmählich so weit ausgewaschen, daß das Holz gegen die Angriffe
von Fäulniserregern und Insekten nicht mehr hinreichend geschützt ist. Diese Tendenz
des Kreosotöls, unter dem Einfluß der Witterung zu schwinden, läßt sich durch Zusatz
von Paraffin, Erdwachs, Harzen, Fettsäuren, tierischen oder pflanzlichen Wachsen
nur zu einem geringen Grade herabsetzen. Teils sind derartige Stoffe in geschmolzenem
Zustande zu viskos, als daß sie genügend tief in das Holz eingepreßt werden könnten,
teils neigen sie dazu, sich aus dem Kreosotöl wieder auszuscheiden. Selbst die hochschmelzenden
pflanzlichen Wachse, wie Carnaubawachs oder Candelillawachs, die an sich am geeignetsten
erscheinen, das Innere des Holzes nach außen hin abzuschließen, haben die Eigenschaft,
sich von dem Kreosotöl allmählich zu trennen, und vermögen nicht, auf die Dauer
das Öl festzuhalten.
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Man hat auch schon vorgeschlagen, Hölzer oder andere Bau- und Werkstoffe,
insbesondere nach deren Bearbeitung, mit den obengenannten Stoffen sowie mit Gemischen
davon ohne Zusatz. von Kreosotöl zu behandeln, um die Härte dieser Stoffe bzw. der
aus ihnen gefertigten Gegenstände zu erhöhen oder ihnen eine bestimmte Farbe oder
andere erwünschte Eigenschaften zu verleihen. Ein Teil dieser Konservierungsmittel
ist für eine Tiefeniniprägnierung, wie bereits ausgeführt, nicht geeignet. Die duktilen
Wachse, wie Bienenwachs, oder Kohlenwasserstoffe, wie Erdwachs, sowie die Fettsäuren
können die Härte der damit behandelten Baustoffe mir wenig oder überhaupt nicht
erhöhen und neigen außerdem schon bei mäßigen Temperaturen zum Ausschwitzen. Die
hochschmelzenden pflanzlichen Wachse, wie Carnaubawachs und Candelillawachs, sowie
hochschmelzende Paraffinkohlenwasserstoffe, wie Ceresin, sind zu teuer, und ihre
Produktion ist auch zu gering, um für derartige Zwecke in größerem Umfange Verwendung
finden zu können. Insbesondere bieten aber alle diese Stoffe keine ausreichende
Gewähr gegen den Angriff des Holzes durch Pilze und insbesondere durch Holzwürmer,
Insekten u. dgl. Schädlinge
Es wurde nun gefunden, daß man dem Holze
alle wünschenswerten Eigenschaften unter Vermeidung der den bekannten Verfahren
anhaftenden Nachteile und Unzulässigkeiten dadurch verleihen kann, daß man das Holz
in weitgehendem Maße oder vollständig mit Montanwachs oder mit Gemischen imprägniert,
die Montanwachs als wesentlichen Bestandteil enthalten. Damit das Montanwachs die
Poren und Tracheiden des Holzes richtig erfüllt, ist es angezeigt, das Montanwachs
im geschmolzenem Zustande unter hohem Druck, vorzugsweise einem solchen von 8 bis
14 Atm., in das Holz einzupressen. Das Wachs dringt auf Grund seiner Dünnflüssigkeit
in geschmolzenem Zustande ganz gleichmäßig in das Holz ein und erfüllt unter den
geschilderten Arbeitsbedingungen dessen Risse, Poren und Tracheide in weitgehendem
Maße.
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Das mit Montanwachs imprägnierte Holz ist gegen Temperaturschwankungen
bis 70° und mehr sowie gegen den Einfluß der Feuchtigkeit vollkommen unempfindlich;
es neigt weder zum Schrumpfen noch zum Quellen, noch scheidet es bei den in Frage
kommenden Temperaturen Bestandteile des Imprägnierungsmittels aus. Es ist in hohem
Maße politurfähig. Seine Härte wird durch die Imprägnierung mit Montanwachs so weit
erhöht, daß sich das Holz viel leichter und schöner bearbeiten läßt als ein auf
irgendeine bekannte Weise behandeltes Holz. Nach dein Verfahren lassen sich z. B.
nicht widerstandsfähige Holzarten, wie Tannen- und Kiefernholz, so weit veredeln,
daß sie dem Kastanien- oder Cedernholz in vielen Verwendungsmöglichkeiten sogar
überlegen sind, Bei der Imprägnierung von Holz, das zur Herstellung von Möbeln Verwendung
finden soll, kann das Montanwachs mit einem in 01
löslichen Farbstoff' gemischt
werden, damit das Holz die gewünschte Farbe erhält. Öle und Wachse, welche den durch
das Montanwachs hervorgerufenen Glanz ändern, können gleichfalls beigegeben werden.
In allen diesen Gemischen muß jedoch das" Montanwachs den Hauptbestandteil bilden.
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Carnaubawachs und ähnlichen hochschmelzenden pflanzlichen Wachsen
sowie Ceresin gegenüber besitzt Montanwachs neben dem Vorteil der Billigkeit und
Greifbarkeit in -roßen Mengen auf Grund seiner besonderen chemischen Zusammensetzung
die Eigenschaft, auch ohne Zusatz keimtötender Mittel und Gifte das Holz in weitgehendem
Maße gegen die Angriffe von Holzschädlingen jeder Art zu schützen.
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Dies ist besonders bei der Herstellung von :Möbeln u. dgl. von größter
Bedeutung, da bei diesem Verwendungszweck des Holzes ein hinreichender "Zusatz von
Kreosotölen oder Giftstoffen, wie Quecksilber- und Arsenverbindungen, schon wegen
deren Geruch und Giftigkeit wegfallen muß.
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Bei der Imprägnierung des Holzes mit Montanwachs gemäß der Erfindung
verfährt man vorzugsweise folgendermaßen: Das Montanwachs oder das dieses zum wesentlichen
Teile enthaltende Wachsgemisch wird geschmolzen und dann mittels des gewöhnlich
für die Kreosotimprägnierung des Holzes angewandten Verfahrens unter hohem Druck
in das Holz gepreßt. Dieses Verfahren-kann mit dem zur Kreosotimprägnierung von
Eisenbahnschwellen benutzten Apparate ausgeführt werden, der aber eine geringe Umänderung
darin erfahren muß, daß die Röhren mit Heizmänteln umgeben werden, weil das Montanwachs
bei normaler Temperatur fest ist. VollkommeneTrockenheit des Holzes begünstigt das
Verfahren. Das Holz wird in einen unter Druck stehenden Behälter gegeben und in
geschmolzenes Montanwachs getaucht. Dabei wird das Wachs vorzugsweise bei io5 bis
i2o° C und unter einem ; hohen Druck, vorzugsweise einem solchen von 8 bis 14 Atrn.,
in das Holz gedrückt. Tempe-.ratur, Druck und nötige Zeitdauer .können natürlich
schwanken, je nach der Holzart, der Größe der Stücke und dem Grade der gewünschten
Imprägnierung. In der Behandlung von Hartholz, wie Buche, Birke oder Ahorn, erlangt
man zufriedenstellende Ergebnisse, wenn bei einer Temperatur von iSo° i' und einem
Druck von 14. Atm. 3 Stunden lang 5 imprägniert wird. Das Holz wird dann herausgenommen
und zur Kühlung liegengelassen. Ein beträchtlicher Teil des Montanwachses wird während
der Abkühlung aus dem Holz herausgetrieben, aber eine genfi- l( gende Menge davon
erhärtet in 'den Poren und Zellen.
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Wenn man einen großen Teil des in das Holz gedrückten Montanwachses
wiederzugewinnen wünscht, kann man das Holz unter i( vermindertem Druck, aber unter
hoher Temperatur abtropfen lassen. Dadurch entleeren sich die Poren und Zellen teilweise
des hineingedrückten Wachses, aber die Zellenwände bleiben genügend bedeckt und
die Holzfasern ii vollständig durch das Montanwachs geschützt. Will man eine größere
Menge Wachs im Holz belassen, so läßt man das Holz sich beinahe bis auf die Verhärtungstemperatur
abkühlen, während es unter Druck verbleibt, ii bevor man es aus dem Behälter nimmt.
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Das zu behandelnde Holz soll vollkommen trocken sein. Es ist von größter
Wichtigkeit, daß jeder Feuchtigkeitsüberschuß ausgetrieben wird, bevor man daran
geht, Wachs in 12 das Holz zu drücken. Hier besteht jedoch die große Gefahr, daß
das Holz durch das
Abkochen des Wassers Spalten oder Risse erhält.
Diese Schwierigkeit läßt sich vollständig dadurch überwinden, daß man das Holz.
einem leichten vorbereitenden Druck von etwa i bis 3 Atm. aussetzt, während das
Wasser abgedampft wird; d. h. das Holz wird, wie beschrieben, im Zylinder in das
Montanwachs getaucht, während das Wachs durch äußere Wärmezufuhr auf dem gewünschten
Wärmegrad gehalten wird. Der Druck wird zwischen den angegebenen Grenzen, z. B.
auf 3 Atm., eingestellt und so lange dort gehalten, bis das Wasser ausgetrieben
ist. Dies dauert i bis 4 Stunden. Wenn alles Wasser abgekocht ist, wird der Druck
auf die zum Einpressen des Wachses erforderliche Höhe gebracht. Die dafür benötigte
Zeit und der erforderliche Druck lassen sich durch Ablesen des Manometers und durch
Kenntnisnahme des Augenblicks, in welchem das Holz kein weiteres Material aufnimmt,
bestimmen.
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Nachdem das Holz imprägniert worden ist, liegt keine Gefahr des Auftretens
von Rissen mehr vor.
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In der Tat verhindert diese Behandlung eines Risse enthaltenden Holzes
das weitere Reißen, und das Holz bleibt in dem Zustande, in dem es sich gleich nach
der Behandlung befindet. Diese Wirkung erstreckt sich auch auf dünne Ouerschnitte,
wie sie gewöhnlich in Museen benutzt werden, die sonst fast immer Risse bekommen.
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Es ist erfindungsgemäß auch ,möglich, andere Stoffe mit Montanwachs
oder den montanwachshaltigen Gemischen zu verbinden, um besondere Wirkungen zu erzielen.
Man kann z. B. bei der Imprägnierung von Holz, das im Freien verwendet werden soll
und deshalb ganz besonders wasserdicht und fäulniswidrig sein muß, einen ziemlich
hohen Prozentsatz Kreosot mit dem Montanwachs verbinden. Montanwachs geht mit dem
Kreosot eine sehr stabile Verbindung ein und zeigt nicht die Neigung des Erdwachses,
Paraffins sowie der meisten Wachsarten, wie z. B. Carnaubawachs und Candelillawachs,
sich von dem C51 zu trennen. Eine Mischung von Montanwachs und Kreosot im Verhältnis
von 6o Gewichtsteilen des ersteren und 4o Gewichtsteilen des letzteren ergibt eine
Verbindung, die unter normaler Temperatur eine wachsige Konsistenz hat, sehr wasserfest
und ein vorzüglicher Schwammzerstörer ist, unter 6o° C nicht weich oder klebrig
oder fettig wird und doch bei i5o° C flüssig genug ist, um sich bei Anwendung der
angeführten Drucke in die Zellen des Holzes eintreiben zu lassen. In Öl lösliche
Farbstoffe mischen sich gleichfalls in dieser Verbindung, so daß das Holz gleichzeitig
gefärbt werden kann.
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Man mag dem Wachs auch ein feuerbeständiges Material von der Art des
zur Sicherung von Holz gegen Feuersgefahr benutzten beigeben. Doppeltborsaures Natrium,
das schon früher zu diesem Zwecke benutzt wurde, läßt sich beispielsweise mit dem
Wachs mischen. Wenngleich diese festen Stoffe nicht in die Zellen des Holzes eindringen
und größtenteils während des Imprägniervorganges aus dem flüssigen Montanwachs herausfiltriert
werden, so bleiben sie doch in den Poren oder Zellen der Holzoberfläche stecken
und tragen zum Schutze bei. Eine Behandlung dieser Art ist für viele Zwecke recht
wertvoll, z. B. für die Imprägnierung von Schindeln. Montanwachs selbst ist nicht
sehr entzündlich, so daß durch Zugabe eines passenden feuerbeständigen Stoffes erreicht
wird, daß eine nach diesen Verfahren behandelte Schindel wirklich feuerfest ist.
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Der Schutz des Holzes gegen Feuersgefahr kann auch vorteilhaft dadurch
herbeigeführt werden, daß man in das Holz eine Lösung von wasserlöslichem Feuerschutzmittel,
z. B. Chlorammonium, einführt, dann das Holz trocknet und es nach dieser Vorbehandlung
mit Montanwachs imprägniert. Das Wachs verhindert in diesem Falle in wirksamer Weise
das Auslaugen des Chlorammoniums aus dem Holze.