DE556484C - Verfahren zur Verringerung der Quellfaehigkeit von Holz - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verringerung der Quellfähigkeit von Holz Zur Verringerung der Quellfähigkeit von Holz sind eine Reihe von Verfahren vorgeschlagen, wie das Auslaugen mit destilliertem Wasser, das Dämpfen, das Kochen oder eine Erwärmung auf Temperaturen bis Z25'.
• Weiter hat man auch die Holzfaser mechanisch gegen den Einfluß der Feuchtigkeit zu schützen versucht durch Anstriche mit natürlichen und synthetischen Lacken oder durch Imprägnierung mit Paraffinen, Firnissen und Wachsemulsionen. Zu einem vollkommen befriedigenden Ergebnis hat aber keines dieser Verfahren, abgesehen vielleicht von der sehr teuren Lackierung mit Japanlack, geführt.
• Es wurde nun gefunden, daß die hydrophilen Eigenschaften des Holzes, die zu der Wasseranziehung, Quellung und Formveränderung führen, durch bestimmte Stoffe herabgesetzt werden können. Durch solche quellungshemmende Wirkung besonders ausgezeichnet sind die hochmolekularen Fettsäuren und Alkohole der aliphatischen Reihe. Sie sind in ihrer Wirksamkeit durchaus den Estern überlegen, was darauf wird zurückgeführt werden dürfen, daß die freien Hydroxyl-und Carboxylgruppen sich den hydrophilen Gruppen des Holzes anlagern, die Ester- aber nicht.
• Die Behandlung mit solchen Säuren und Alkoholen erfolgt am besten in der Wärme, z. B. in der Weise, daß das Holz in den geschmolzenen hochmolekularen Körpern erhitzt wird. Als billiges, hochmolekulare Säuren und Alkohole enthaltendes Produkt für diesen Zweck empfiehlt sich das im Vakuum mit Wasserdampf destillierte Montanwachs, ein helles Produkt, das im Gegensatz zum rohen, hauptsächlich aus Estern bestehenden Montanwachs mit der Säurezahl 3o,1 die Säurezahl 72 besitzt, in dem also die Ester durch die Wasserdampfdestillation im Vakuum aufgespalten sind.
• Nach dieser Methode behandeltes Buchenholz erwies sich gegenüber den Feuchtigkeitsschwankungen der Luft unempfindlich. Auch beim Abwaschen mit Wasser trat eine Quellung nicht ein, da das Wasser schneller verdunstete, als es eine Quellung des so geschützten Holzes hervorrufen konnte. Die Mengen, welche zur Aufhebung der Quellfähigkeit erforderlich sind, sind unvergleichlich geringer als die für die rein mechanisch wirkenden Imprägnierungen mit Paraffin, Wachs usw. zu verwendenden: Theoretisch kann man sich dieses Verhalten vielleicht so erklären, daß die hochmolekularen Säuren und Alkohole durch Molekularattraktion. an die Kohlehydrate, welche die Hygroskopizität bedingen, anlagern, die hydrophilen Gruppen der Kohlehydrate absättigen und sich als ganz dünner, etwa monomolekularer Schutzmantel um den Holzkörper legen, wobei der wasserabstoßende Rest des Moleküls, der sogenannte carbophile Rest, ungesättigt bleibt und das Holz wasserabstoßend macht. B e r 1 und V i e r h e 1 1 e r haben in ihrer Arbeit »Zur Kenntnis der Schwimmverfahren«, Zeitschrift für angewandte Chemie, Band 36, Seite 161, über die Wirkung der für die Schwimmverfahren benutzten Chemikalien eine Theorie über Hydrophilie und Carbophilie entwickelt, an die die obige Erklärung für die vom Erfinder bei der Holzimprägnierung mit hochmolekularen Säuren und Alkoholen beobachteten Erscheinungen angelehnt ist.
• Der nach vorliegendem Verfahren erhaltene Überzug ist so dünn, daß er die weitere Verarbeitung des Holzes durch Anstrich und Verleimung nicht stört. Wie das Holz der Buche kann auch das von Eiche, Birke, Ulme, Ahorn, Hickory, Lärche und Tanne durch die Imprägnierung in seiner Duellfähigkeit stark herabgesetzt werden. Die imprägnierten Hölzer finden als Fußbodenbelag, für Möbel-und Maschinenbau Anwendung sowie wegen ihrer erhöhten Isolationsfähigkeit auch für Schaltgeräte, Transformatorenkästen und sonst in der Elektroindustrie. Die Imprägnierung kann unter Atmosphärendruck vorgenommen werden. Natürlich kann aber auch unter bestimmten Umständen ein erhöhter oder verminderter Druck Anwendung finden. Auch können die hochmolekularen Stoffe in Lösungsmitteln, ' die -sich wiedergewinnen lassen, gelöst zur Anwendung gelangen.
• Ähnliche Eigenschaften wie- die hochmolekularen aliphatischen Säuren und Alkohole haben auch die hochmolekularen Säuren und Alkohole noch zum -Teil unbekannter Natur, wie sie in dem verseiften Montanwachs und Erdharz, in mit Alkali gewonnenen Auszügen aus bituminösen Substanzen, Holz, Wollfett usw. angetroffen werden.
• Man hat bereits vorgeschlagen, Holz mit Pectinsäure zu imprägnieren, die aber wegen ihrer hygroskopischen Eigenschaften für das Verfahren nach vorliegender Erfindung nicht geeignet ist. Auch die gelegentlich im Gemisch mit Paraffin und Wachs als Imprägnierungsmittel vorgeschlagene Stearinsäure hat bei weitem nicht den gleich günstigen Effekt wie die höhermolekularen Säuren, ganz abgesehen davon, daß die mit ihr hergestellten Überzüge leichter brüchig werden als die mit dem verwandten Säure-Alkohol-Gemisch nach vorliegender Erfindung.
• Endlich hat man auch mit Montanwachs allein oder Montanwachs enthaltenden Gemischen imprägniert, wobei man aber mindestens io °/o des Holzgewichtes, meist wesentlich mehr benutzen mußte, um die gleiche Wirkung zu erreichen, die nach vorliegender Erfindung mit q. bis 5 °% des verseiften Montanwachses erreicht werden kann. Die besondere Wirkung, welche gerade die freien hochmolekularen Säuren und Alkohole auf das Holz ausüben, hat man nicht erkannt, insofern man gelegentlich Ester und Metallsalze der durch Verseifung hergestellten Montansäure für die Imprägnierung empfohlen hat, nicht aber das durch die Verseifung aus Montanwachs erhaltene Reaktionsgemisch.
• Das verseifte Montanwachs enthält, wie G. Krämer und A. S p i l k e r (Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, Band 35, Seitez2i6) nachgewiesen haben, höhere Alkohole mit Kohlenstoffketten von 2o Kohlenstoffatomen und mehr. P s c h o r r und P f a f f konnten- aus dem Montanwachs (vgl. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, Band 53, Seite 2,147) Alkohole mit 2q., 26 und 3o Kohlenstoffatomen isolieren und für die sogenannteMontansäure die früher von englischen Forschern aufgestellte `Formel C28 H5, O= bestätigen. Ähnlich dem Montanwachs enthält auch das Wollfett Alkohole und Säuren von sehr hohem Molekulargewicht, insbesondere den Carnaubylalkohol und die Carnaubasäure mit 24 Köhlenstoffatomen und die Lanocerinsäure C3o Hea 04 (vgl. D ar mstädter und Lifschütz, Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, Band 30; Seite 28g8).

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Verringerung der Quellfähigkeit von Holz, dadurch gekennzeichnet, daß das Holz in der Wärme mit einem Gemisch hochmolekularer Säuren und Alkohole der aliphatischen Reihe oder mit dieses überwiegend enthaltenden Gemischen behandelt wird.