DE602004012312T2

DE602004012312T2 - In-situ-polymerisation unter elektromagnetischer strahlung umfassendes holzbehandlungsverfahren

Info

Publication number: DE602004012312T2
Application number: DE602004012312T
Authority: DE
Inventors: Vincent Gibiat; Jerôme SELMER; Jean-Louis Halary
Original assignee: Henri Selmer et Cie SA
Current assignee: Henri Selmer et Cie SA
Priority date: 2003-12-10
Filing date: 2004-12-01
Publication date: 2009-04-09
Anticipated expiration: 2024-12-02
Also published as: DE602004012312D1; EP1694478B1; EP1694478A1; ATE388003T1; JP2007513807A; FR2863540A1; WO2005065901A1; US20070122558A1; FR2863540B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Holzblasinstrumenten durch Imprägnierung und in situ-Polymerisation von Monomeren unter elektromagnetischer Strahlung.
Schon immer waren Hartholzarten wie Eiche, Ebenholz, Buchsbaum und Palisander bei Künstlern und in der Industrie wegen ihrer hervorragenden mechanischen Eigenschaften, insbesondere wegen ihrer hohen Stoßfestigkeit, ihrer erheblich hohen Belastungsfähigkeit, ihrer geringen Verformung im Laufe der Zeit oder auch wegen ihrer ausgezeichneten akustischen Eigenschaften, sehr gesucht. Diese harten Holzarten weisen jedoch ein langsames Wachstum auf, und aus diesem Grund ist es schwierig, den Bedarf in der Industrie und bei Künstlern zu decken, die sich mit der Holzverarbeitung befassen.
Bestimmte Holzarten wurden sogar so rar, dass es sich als notwendig erwiesen hat, sie zu schützen und deren Fällung zu beschränken. So droht bei Ebenholz, einem seit Jahrhunderten für die Herstellung von Möbeln, Dekorationsobjekten und Musikinstrumenten verwendeten Tropenholz, heute das Verbot der Abholzung und Ausfuhr, so dass die Gefahr besteht, dass es in naher Zukunft nicht mehr auf dem Markt verfügbar sein wird.
Infolgedessen stellt sich das spezielle Problem, diese kostbare Holzarten durch andere, nicht geschützte Holzarten zu ersetzen, und ganz allgemein das Problem einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von schnellwüchsigen Weichhölzern und/oder porösem Holz, damit diese die langsam wachsenden und vergleichsweise teureren Harthölzer ersetzen können.
Im Rahmen ihrer Untersuchungen mit dem Ziel, eine Lösung für den Ersatz von Ebenholz bei der Herstellung von Holzblasinstrumenten zu finden, hat die Anmelderin entdeckt, dass es mit Hilfe eines vergleichsweise einfachen Verfahrens zur in situ-Polymerisation von polykondensierbaren oder durch Oxidation polymerisierbaren Monomeren möglich ist, die Holzarten, insbesondere jene mit einer offenporigen Struktur, in der Weise zu behandeln, dass sich ihre mechanischen und akustischen Eigenschaften erheblich verbessern und somit die Möglichkeiten für den Einsatz dieser Hölzer in spektakulärer Weise ausgebaut werden können.
Aus der internationalen Anmeldung WO 01/53050 ist bereits ein Verfahren zur Behandlung von Holz durch in situ-Polymerisation und -Vernetzung von Vinylmonomeren bekannt. Dieses Verfahren umfasst die von mindestens drei verschiedenen Aktivatoren ausgelöste radikalische Polymerisation eines Gemisehes aus monofunktionellen Vinylmonomeren in Anwesenheit von Divinyl-Vernetzungsmitteln und aus mindestens einem Öl oder einem Wachs, wobei letzteres die Aufgabe des Moderators der Polymerisation und des Mittels für die Wasserabstoßung beim fertigen Produkt übernimmt. Ein solches Verfahren zur Holzbehandlung bringt jedoch in jedem Fall einen beträchtlichen Nachteil mit sich, insbesondere dann, wenn es bei der Herstellung von Musikinstrumenten eingesetzt wird, nämlich die Anwesenheit von übelriechenden Rückständen von Monomeren, die ein gewisses Risiko für die Gesundheit darstellen. Dieses Problem der Rückstände von Monomeren wurde bei der vorliegenden Erfindung mit Hilfe der Wahl eines anderen Polymerisationsverfahrens zur radikalischen Polymerisation gelöst, nämlich der Polykondensation oder der oxidativen Polymerisation. In einem Gemisch aus Monomeren, die polykondensierbar oder durch Oxidation polymerisierbar sind, ist jedes Monomer grundsätzlich dazu in der Lage, mit anwesenden Comonomeren zur Gänze oder zu einem erheblichen Teil zu reagieren, ohne aktiviert zu werden, was bei einer radikalischen Polymerisation nicht der Fall ist, bei der die Monomeren nicht reagieren und in die makromolekulare Kette eingebunden werden können, wenn sie mit dem aktiven (radikalischen oder ionischen) Zentrum einer wachsenden Polymerkette in Kontakt kommen. Bezogen auf die Monomeranzahl, sind diese aktiven Zentren nur in geringer Anzahl vorhanden und im Allgemeinen instabil, so dass bei Ende der Polymerisation der Anteil an Monomeren, die nicht umgesetzt wurden, beträchtlich hoch bleibt. Im Falle einer Polykondensation oder einer oxidativen Polymerisation dagegen ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Monomer mit einem oder mehreren anderen Monomeren reagiert, sehr hoch und wird der Anteil an Monomeren, die nicht reagiert haben, rasch vernachlässigbar klein.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Holzblasinstrumenten durch in situ-Polymerisation zu schaffen, umfassend:

• einen ersten Schritt zur Imprägnierung eines Holzstücks mit organischen Monomeren, die ausgewählt werden aus: (A) Trockenölen und/oder (B) mindestens einem ersten Reaktionsmittel, das mindestens zwei Glycidylfunktionen aufweist, und mindestens einem zweiten Reaktionsmittel, das mindestens zwei -NH-Funktionen eines primären Amins oder eines sekundären Amins aufweist, wobei die durchschnittliche Funktionalität der Gesamtheit an erstem und zweiten Reaktionsmittel streng größer als 2 ist,
• einen zweiten Schritt der Exposition des so imprägnierten Holzes gegenüber elektromagnetischer Strahlung mit einer zwischen 1 und 10^–3 Metern liegenden Wellenlänge (λ) für eine zwischen 5 und 40 Sekunden liegende Gesamtzeitdauer und mit einer zwischen 300 und 1000 Watt liegenden Leistung.

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit Hölzern durchgeführt werden, die offenporig sind, d. h. mit Hölzern, die ein ausgedehntes System von Poren aufweisen, die mit einander in Verbindung stehen, aber ebenso auch mit Hölzern von geringer Porosität, wie Ebenholz oder Hölzern, die überwiegend geschlossene Poren bzw. Alveolen aufweisen. Bei diesen beiden zuletzt genannten Holzarten, die nachstehend als „geschlossenporige Hölzer" bezeichnet werden, ist die Verbindung zwischen den vergleichsweise selteneren offenen Poren schwieriger und damit wird der Prozentsatz bei der Imprägnierung, nämlich bei der Erhöhung des Gewichts durch Imprägnierung, bezogen auf das Ausgangsgewicht, geringer.
Genauer gesagt ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung unter „Hozstücks offener Porösität" eine Holzart zu verstehen, die in der Lage ist, bei 5°C unter normalen Druckbedingungen und über eine Eintauchdauer von 30 Tagen mindestens 15 Gew.-% an 1-Methoxy-2-Propanol (Lösungsmittel zu Vergleichszwecken) aufzunehmen.
Analog hierzu nehmen die „geschlossenporigen Hölzer" unter den gleichen Bedingungen weniger als 15 Gew.-% an 1-Methoxy-2-Propanol auf. Diese beiden Holzarten besitzen jedenfalls ein zugängliches Porenvolumen, ohne das eine Imprägnierung nicht möglich ist. Dieses zugängliche poröse Volumen (bzw. Porenvolumen) ist bei den offenporigen Hölzern einfach größer als bei den geschlossenporigen Hölzern.
Als Beispiele für offenporige Hölzer können hier Linde, Fichte, Monpani, Pappel und Wenge (Milletia laurentii), das auch als „Kongo-Palisander" bezeichnet wird, genannt werden. Bei dieser zuletzt genannten Holzart handelt es sich um ein vergleichsweise hartes Tropenholz, das dem Ebenholz nahe kommt, und das sich durch rasches Wachstum der Bäume auszeichnet und deshalb ein interessanter Kandidat für den Ersatz von Ebenholz ist. Sein größter Nachteil liegt in seiner hohen Porosität, also einem Mangel, dem mit der vorliegenden Erfindung abgeholfen werden soll.
Die geschlossenporigen Hölzer werden beispielsweise aus der Gruppe der Ebenhölzer und Palisanderhölzer, vorzugsweise unter den Ebenhölzern, ausgewählt.
Der erste Schritt im erfindungsgemäßen Behandlungsverfahren zur Imprägnierung erfolgt vorzugsweise unter einem Druck, der höher ist als der Luftdruck, und insbesondere bei einem Druck, der zwischen 0,4 und 1 MPa (4 und 10 Bar) liegt. Dieser erhöhte Druck ist insbesondere gut zur Erhöhung der Imprägniergeschwindigkeit geeignet, wenn die Viskosität der Imprägnierflüssigkeit erhöht ist, entweder aufgrund einer erhöhten Konzentration an Monomeren, oder aufgrund einer niedrigen Temperatur bei der Imprägnierung.
Der zweite Schritt zur Erwärmung des imprägnierten Holzteils durch Beaufschlagung mit einer elektromagnetischen Strahlung ist für das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich. Die Erwärmung mit Hilfe elektromagnetischer Strahlung, vornehmlich mittels Mikrowellen, ermöglicht tatsächlich eine rasche Erwärmung bis in den Kern des Teils, also mit anderen Worten über die gesamte Imprägniertiefe, und stellt somit eine möglichst vollständige Umsetzung der Monomeren sicher.
Die zur vollständigen Polymerisation erforderliche Wärmeenergie hängt selbstverständlich von der Größe des Teils ab. Für die Polymerisation von Trockenölen (A) ist die zuzuführende Wärmeenergie knapp proportional zum Volumen des Teils. Die Polykondensation der Amine und Epoxide (B) ist dagegen eine exotherme Reaktion und somit genügt es im Allgemeinen, das Holzteil auf eine ausreichende Temperatur und über eine ausreichend lange Zeit zu erwärmen, damit sich die exotherme Reaktion für die Polykondensation zwischen dem ersten und dem zweiten Reaktionspartner dank der freigesetzten Reaktionswärme selbst aufrechterhalten kann.
Die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung liegt vorzugsweise zwischen 10^–1 und 10^–2 Metern, während die Dauer der Einwirkung der elektromagnetischen Strahlung zwischen 15 und 30 Sekunden beträgt.
Bestimmte Hölzer setzen einer längeren starken Erwärmung Widerstand entgegen und somit besteht die Gefahr, dass sie Schaden erleiden. Es kann somit von Interesse sein, den Schritt zur Beaufschlagung mit einer elektromagnetischen Strahlung in mehrere Zeitintervalle von kürzerer Dauer zu unterteilen, die im Allgemeinen 10 bis 15 Sekunden nicht überschreiten. Diese Zeitintervalle werden im Allgemeinen von Intervallen ohne Erwärmung unterbrochen, die eine Dauer von einigen Minuten bis zu einem Mehrfachen von 10 Minuten haben, damit sich das Holz zumindest teilweise abkühlen kann.
Die Beaufschlagung mit elektromagnetischer Strahlung kann in einem üblichen Mikrowellenofen erfolgen, der eine Ausgangsleistung erbringt, die mindestens gleich 300 Watt ist und vorzugsweise zwischen 400 und 1000 Watt liegt.
Bei einem bevorzugten ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich bei dem zu behandelnden Holz um ein offenporiges Holz, während die Monomeren unter den Monomeren vom Typ (B) gewählt werden, was nach der Polykondensation zur Bildung von Epoxy-Amin-Harzen führt. Diese Monomere (B) müssen in Lösung in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel verwendet werden, das für gewöhnlich nach der Imprägnierung entfernt wird. Ein derartiges Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

(a) das Eintauchen eines Stücks aus Hozstücks offener Porösität in eine Lösung, die mindestens ein erstes Reaktionsmittel, das mindestens zwei Glycidyl-Funktionen aufweist, und mindestens ein zweites Reaktionsmittel enthält, das mindestens zwei -NH-Funktionen eines primären Amins oder eines sekundären Amins aufweist, in einem flüchtigen organischen Solvens – wobei die durchschnittliche Funktionalität von der Gesamtheit an ersten und zweiten Reaktionsmitteln streng größer 2 ist – für eine Zeitdauer, die ausreichend ist, um das Füllen von mindestens 60% des erreichbaren porösen Volumens des Holzes mit der Lösung zu erlauben, und bei einer Temperatur, die ausreichend niedrig ist, um die verfrühte Polymerisation der Monomere während diesem Schritt zur Imprägnierung (a) zu verhindern,
(b) das Entfernen des imprägnierten Stücks aus der organischen Lösung und das Abtropfen und/oder das Abwischen des Holzstücks,
(c) die Exposition des so imprägnierten Holzstücks gegenüber einer elektromagnetischen Strahlung mit einer zwischen 1 und 10^–3 Meter liegenden Wellenlänge (λ) für eine zwischen 5 Sekunden und 40 Sekunden liegenden Gesamtzeitdauer, und gegebenenfalls
(d) das Trocknen des Stücks, bevorzugt bei reduziertem Druck, über eine Zeitdauer, die ausreichend ist, um die Verdampfung des organischen Lösungsmittels zu erlauben.

Dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Behandlung von porösen Hölzern verbessert die mechanischen Eigenschaften der behandelten Hölzer erheblich. Diese weisen ein Elastizitätsmodul auf, das deutlich höher liegt als bei unbehandeltem Holz, sowie eine verringerte Brüchigkeit, während sie der Bildung feiner Risse im Laufe der Zeit vollständig widerstehen.
Außerdem bietet das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass dadurch die Abmessungen des Holzstücks nicht verändert werden. Die Anmelderin hat in der Tat festgestellt, dass die Abmessungen der behandelten Teile zumindest so lange unverändert bleiben, bis ein Polymer/Holz-Gewichtsverhältnis gleich 0,5 erreicht ist. Diese ausgeprägte Maßhaltigkeit ermöglicht somit die Behandlung von Teilen mit den endgültigen Abmessungen.
Es ist ebenso möglich, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Teile maschinell zu bearbeiten. Somit ist es bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, nämlich bei der Herstellung von Holzblasinstrumenten, möglich, Rohlinge zu behandeln, die die Form eines Hohlzylinders aufweisen, und die Löcher erst später einzubohren.
Die behandelten Hölzer zeigen darüber hinaus eine sehr schwach ausgeprägte Neigung zur Aufnahme von Feuchtigkeit aus der Luft oder von Wasser, wenn diese bzw. dieses mit dem behandelten Teil in Kontakt kommt.
Bei dem ersten Schritt bei diesem Ausführungsbeispiel wird das zu behandelnde Holzteil durch Eintauchen in eine Lösung getränkt, welche die polymerisierbaren Reaktionspartner in einem vergleichsweise flüchtigen organischen Lösungsmittel enthält. Dieses Lösungsmittel weist vorzugsweise einen Schmelzpunkt auf, der gleich –30°C ist qoder darunter liegt, sowie einen Siedepunkt, der gleich 250°C ist oder darunter liegt, und insbesondere gleich 150°C ist oder darunter liegt. Die Flüchtigkeit des organischen Lösungsmittels ist tatsächlich wichtig, damit eine einfache Trocknung des Teils möglich wird, sobald die Reaktion zur Polykonden sation durchgeführt wurde. Das flüchtige organische Lösungsmittel wird vorzugsweise unter den Kohlenwasserstoffverbindungen gewählt, die ein C_1-6-Gerüst besitzen und mindestens eine polare Gruppe aufweisen, die unter den Funktionen sekundärer Alkohole, Ether und Ester gewählt wird bzw. werden.
Eine andere bevorzugte Gruppe von Lösungsmitteln für die Ausführung der vorliegenden Erfindung besteht aus Pflanzenölen, von denen bestimmte Öle bereits für die Behandlung von Holz verwendet werden. Das eingesetzte Pflanzenöl muss bei niedriger Temperatur eine geringe Viskosität besitzen, damit es mit angemessener Geschwindigkeit in das Innere des Porensystems des Holzes bei Temperaturen eindringen kann, die eine spontane Polymerisation des Systems nicht vorzeitig auslösen.
Der Fachmann wird natürlich darauf achten, dass er das bzw. die organische(n) Lösungsmittel so wählt, dass dieses bzw. diese nicht bei die Reaktion zur Polykondensation der polymerisierbaren Reaktionsmittel stören; es ist günstig, wenn insbesondere darauf geachtet wird, dass keine Verbindungen mit labilem Wasserstoff wie primäre Alkohole, Phenole und Thiole eingesetzt werden, die mit den Glycidyl-Funktionen des ersten Reaktionsmittels reagieren können.
Als Beispiele für bevorzugte organische Lösungsmittel lassen sich Ethylenglykol-Dimethylether, Diethylenglykol-Dimethylether, Glycerol-1,3-Diacetat, Triacetin und das bereits genannte 1-Methoxy-2-Propanol nennen, wobei die zuletzt genannte Substanz besonders bevorzugt wird.
Als Beispiele für die Pflanzenöle lassen sich Leinöl, Ricinusöl, Sonnenblumenöl, Sojaöl, Nussöl und Traubenkernöl nennen. Insbesondere wird dabei Leinöl bevorzugt. Das Leinöl gehört tatsächlich zu den Trockenölen (= Monomere (A)). Es übernimmt infolgedessen bei dem Schritt zur Imprägnierung (a) die Funktion des Lösungsmittels für die Monomeren (B) und polymerisiert während des Schritts (c) gleichzeitig mit den Monomeren (B).
Die Imprägnierung des Holzes muss während eines ausreichend langen Zeitraums erfolgen, damit es möglich wird, dass sich mindestens 60% des zugänglichen Porenvolumens des Holzes mit der Lösung füllen können. Das zugängliche gesamte Porenvolumen eines bestimmten Holzes lässt sich leicht dadurch feststellen, dass man die Imprägnierung so lange ablaufen lässt, bis das Gewicht einer Probe mit der Imprägnierungszeit nicht mehr zunimmt. Das zugängliche Porenvolumen der Probe ist gleich dem Quotienten aus dem Gewichtsunterschied zwischen der imprägnierten Probe und der nicht imprägnierten Probe, bezogen auf die Volumenmasse der Imprägnierlösung. Dieses zugängliche Porenvolumen kann selbstverständlich in ein Verhältnis zur Volumeneinheit des zu behandelnden Holzes gesetzt werden.
Die bei diesen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzte Reaktion zur Polykondensation stellt eine Reaktion zwischen einem ersten Reaktionsmittel, das mindestens zwei Glycidyl-Gruppen (Epoxid) enthält, und einem zweiten Reaktionsmittel, das mindestens zwei NH-Funktionen von primärem oder sekundärem Amin enthält, dar. Es ist auf dem Gebiet der Polykondensation bekannt, dass bei Verwendung von difunktionellen Reaktionsmitteln allein, d. h. von Reaktionsmitteln, die genau zwei reaktive Funktionen (Epoxid- oder NH-Funktionen) enthalten, das dabei erhaltene makromolekulare System ausschließlich aus linearen Ketten zusammengesetzt ist, aber keine dreidimensionale vernetzte Netzstruktur ausbildet, wie dies bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist. Infolgedessen ist es unerlässlich, eine bestimmte Fraktion von Reaktionsmitteln einzusetzen, die mehr als zwei reaktive Funktionen (Epoxid- oder NH-Funktionen) enthalten. Der Anteil der polyfunktionellen Moleküle wird ganz allgemein dank der durchschnittlichen Funktionalität des Reaktionssystems ausgedrückt, d. h. der durchschnittlichen Anzahl der reaktiven Funktionen pro Molekül, die definitiv größer als 2 sein muss, damit man ein dreidimensionales vernetztes System erhält. Hier ist der Hinweis in diesem Zusammenhang angebracht, dass bei dem bei der vorliegenden Erfindung herangezogenen System zur Polykondensation die Funktionalität eines primären oder sekundären Amins nicht gleich der Anzahl der Amin-Funktionen ist, sondern gleich der Anzahl der NH-Funktionen. Ein primäres Monoamin, das eine einzige NH₂-Funktion aufweist, kann zweimal mit einer Epoxy-Funktion reagieren und hat deswegen eine Funktionalität gleich 2. Analog hierzu besitzt ein primäres Diamin eine Funktionalität von 4.
Ein Parameter, der es möglich macht, den Grad der Vernetzung des Polymersystems aus Epoxy-Amin-Harzen auszudrücken, ist die Dichte, mit der die Vernetzung stattfindet, nämlich die Molzahl an Vernetzungspunkten pro Masseneinheit des Harzes. Die theoretische Vernetzungsdichte, d. h. die größtmögliche Vernetzungsdichte, die dem höchstmöglichen Grad der Polymerisation des Systems entspricht, lässt sich leicht aus theoretischen Gleichungen unter Verwendung der Funktionalität und der molekularen Masse der verschiedenen Reaktionsmittel berechnen. Solche Gleichungen, die für stöchiometrische oder nicht-stöchiometrische Systeme gelten, wurden bereits vorgeschlagen (vgl. beispielsweise den Fachaufsatz von Jean Louis Halary u. a. in „Polymery 1997", Nr. 2, Seiten 86–95). Bei einem System zur Polykondensation mit hohem Reaktionsgrad, wie das System aus Epoxy-Amin-Harzen, das bei der vorliegenden Erfindung Verwendung findet, kann man davon ausgehen, dass die effektive Vernetzungsdichte nur ganz geringfügig unter der theoretischen Vernetzungsdichte liegt. Die Anmelderin hat festgestellt, dass sie Ergebnisse erhielt, die hinsichtlich der mechanischen und akustischen Eigenschaften der behandelten Hölzer zufriedenstellend waren, wenn die reelle Vernetzungsdichte mindestens gleich 0,1 Mol/kg betrug und vorzugsweise zwischen 0,5 und 5 Mol/kg lag.
Als Beispiele für die mindestens zwei Glycidyl-Funktionen aufweisenden ersten Reaktionsmittel lassen sich 1,4-Butanediol-Diglycidylether, 1,6-Hexanediol-Diglycidylether, Resorcinol-Diglycidylether, Neopentylglykol-Diglycidylether, Trimethylolpropan-Polyglycidylether, Diglycidylsäureester der Hexahydroxyphthalsäure, Bisphenol-A-Diglycidylether, Diglycidylether von Polyalkylenglykol, wie Diglycidylether von Diethylenglykol, von Triethylenglykol, von Polyethylenglykol oder von Polypropylenglykol, Polyglycidylether von Glycerol, von Diglycerol oder von Polyglycerol, und Sorbitol-Polyglycidylether nennen.
Unter diesen Substanzen werden insbesondere Bisphenol-A-Diglycidylether und 1,4-Butandiol-Diglycidylether bevorzugt verwendet.
Die Verbindungen, die mindestens zwei NH-Funktionen von primärem oder sekundärem Amin aufweisen und in der Lage sind, mit den Glycidylfunktionen des ersten Reaktionsmittels zu reagieren, sind beispielsweise Ethylendiamin, Diethylentriamin, Tetraethylenpentamin, Aminoethylpiperazin, Benzyldimethylamin, Piperidin, 2-Methylpentamethylendiamin, Diamino-Diphenylmethan, Diamino-Diphenylsulfon, 1,3-Pentandiamin, Hexamethylendiamin, bis(hexamethylen)-Triamin, 1,2-Diaminocyclohexan, 4-Benzylanilin, N,N'-Dimethyldiaminodiphenylmethan, Hexylamin und N,N'-Dimethylhexamethylendiamin. Unter diesen Aminen werden vorzugsweise Diamino-Diphenylmethan, Diamino-Diphenylsulfon, Hexamethylendiamin, Hexylamin und N,N'-Dimethylhexamethylendiamin eingesetzt.
Das erste und das zweite Reaktionsmittel werden vorzugsweise in molaren Konzentrationen, wie zum Beispiel in dem stöchiometrischen Verhältnis der Anzahl der Glycidyl-Funktionen zur Anzahl der Amin-Funktionen und/oder Phenol-Funktionen verwendet, wobei das Verhältnis von 1 nicht weit entfernt ist und vorzugsweise zwischen 0,5 und 2 liegt. Außerhalb dieses Wertebereichs bleibt der Grad der Polymerisation für die Bildung einer dreidimensionalen vernetzten Netzstruktur unzureichend. Die Anmelderin hat im Gegenteil festgestellt, dass es innerhalb dieses Wertebereichs möglich war, nach Wunsch die Glasübergangstemperatur des dabei erhaltenen Polymersystems variieren zu lassen, indem am stöchiometrischen Verhältnis der anwesenden Reaktionsmittel gearbeitet wird. Somit liegt bei einer gegebenen Kombination der Reaktionsmittels die Glasübergangstemperatur im Allgemeinen auf einem Höchstwert, um ein stöchiometrisches Verhältnis gleich 1 zu erreichen, und nimmt ab, wenn sich das stöchiometrische Verhältnis von diesem Wert entfernt (vgl. auch den vorgenannten Fachaufsatz).
Die im Schritt (a) des Verfahrens zur Holzbehandlung durch Polykondensation verwendete Imprägnierlösung muss einen ausreichend hohen Gehalt an polymerisierbaren Reaktionsmitteln aufweisen, damit die Bildung eines dreidimensionalen Polymernetzstruktur im Inneren der Poren des behandelten Holzes möglich wird, ohne dass dabei jedenfalls eine zu hohe Viskosität vorliegt, die beim Eindringen der Lösung in das Porenvolumen des zu behandelnden Holzes stören könnte. Die Anmelderin hat festgestellt, dass man ganz allgemein zufrieden stellende Ergebnisse erhält, wenn Imprägnierlösungen mit einem Gesamtgehalt an polymerisierbaren Monomeren (B) verwendet werden, der zwischen 10 und 60 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 10 und 30 Gew.-%, liegt.
Das vorstehend beschriebene Verfahren ermöglicht die Verstärkung des offenporigen Holzes mit einem vernetzten Polymerharz und somit die Veränderung der mechanischen und akustischen Eigenschaften dieses Holzes. Eine geeignete Auswahl der Reaktionsmittel, der Vernetzungsdichte und der stöchiometrischen Gegebenheiten des Reaktionssystems ermöglicht eine recht freie Einstellung des Werts der Glasübergangstemperatur (Tg) des polymerisierten Harzes innerhalb eines großen Wertebereichs, der beispielsweise zwischen –40°C und 250°C liegt. Die Glasübergangstemperatur kann zum Beispiel durch Analyse mit einem Differentialkalorimeter (DSC) oder durch dynamische mechanische Analyse (DMA) bestimmt werden. Die Glasübergangstemperatur des Harzes wird in Abhängigkeit von den mechanischen Eigenschaften eingestellt, die man dem endgültigen Verbundmaterial verleihen möchte. Somit ist es auf dem Gebiet der Musikinstrumente häufig von Interesse, das Resonanzvermögen des Holzes zu erhöhen, und somit stellt man vorzugsweise die Glasübergangstemperatur auf einen Wert ein, der um mindestens zehn Grad über der Temperatur liegt, bei der das Instrument gespielt wird, zum Beispiel auf einen Wert, der mindestens gleich 40°C ist. Wenn man dagegen behandelte Hölzer erhalten möchte, die vom Standpunkt der Akustik aus vergleichsweise „weich" sind, also mit anderen Worten Hölzer mit schwachem Resonanzverhalten, die in der Lage sind, Schall zu schlucken, wird die Glasübergangstemperatur des Harzes vorzugsweise auf einen Wert eingestellt, der deutlich unter der Umgebungstemperatur liegt, beispielsweise auf einen Wert unter 0°C.
Der Einfluss des Werts der Glasübergangstemperatur auf die mechanischen Eigenschaften der Harze, wie beispielsweise die Härte, die Stoßfestigkeit, die Steifigkeit oder die Elastizität, ist bekannt und somit könnte man die mechanischen Eigenschaften der Verbundstoffe aus Holz und Epoxidharz in analoger Weise modulieren, wenn eine bestimmte Anzahl von einfachen Versuchen zur Polymerisation durchgeführt wird.
Bei einer Variante des Verfahrens zur Holzbehandlung durch Polykondensation von Epoxy-Amin-Harzen enthält die im Schritt (a) verwendete Imprägnierlösung zusätzlich zu den in situ polymerisierbaren Reaktionsmitteln einen oder mehrere mineralische Zuschlagstoffe oder Farbstoffe. Damit die Teilchen dieser Zusätze leicht mit der Imprägnierlösung in das Innere der Porenstruktur eindringen können, müssen sie eine sehr feine Körnung aufweisen. Die Anmelderin hat festgestellt, dass die Verteilung der Teilchen des Zuschlagmaterials oder der Farbstoffe in dem behandelten Holz im Allgemeinen zufrieden stellend war, wenn sie eine mittlere Größe von 200 nm oder darunter aufwiesen, die vorzugsweise zwischen 10 nm und 150 nm lag.
Als Beispiele für solche Zuschlagstoffe oder Farbzusätze lassen sich Nanosiliziumdioxid, Titandioxid oder Ton nennen.
Die Imprägnierlösung kann selbstverständlich weitere Zusatzstoffe enthalten, die derzeit bei der Holzbehandlung verwendet werden, wie beispielsweise Fungizide oder Insektizide oder auch lösliche Farbstoffe.
Die bei der Reaktion zur in situ-Polykondensation eingesetzten Monomere (B) zeichnen sich im Allgemeinen durch eine beträchtliche Reaktionsfreudigkeit aus. Genau aus diesem Grund ist es häufig erforderlich, den Schritt (a) zur Imprägnierung bei einer Temperatur durchzuführen, der unter der Umgebungstemperatur liegt, um so der unerwünschten verfrühten Polymerisation der Reaktionsmittel vorzubeugen. Eine derartige verfrühte Polymerisation schlägt sich tatsächlich in einem Zusetzen der Poren in Höhe der Oberflächenschichten des Holzes nieder und könnte somit ein zufriedenstellendes Eindringen der Lösung zu den tiefer liegenden Schichten hin verhindern. Die Imprägnierung des Holzteils mit der organischen Lösung im Schritt (a) findet infolgedessen vorzugsweise bei einer Temperatur unter 20°C statt, insbesondere unter 10°C, und im Idealfall bei einer Temperatur, die bei 5°C liegt.
Die Dauer des Imprägnierungsschritts hängt von einer bestimmten Anzahl von Faktoren ab, wie beispielsweise von der Viskosität der Imprägnierlösung, von der Imprägniertemperatur, von der Größe der Poren und der Verbindungsöffnungen zwischen den Poren oder auch von der gewünschten Eindringtiefe. Die von der Anmelderin durchgeführten Versuche haben gezeigt, dass die Dauer des Imprägnierungsschritts (a) vorzugsweise mindestens 5 Tage beträgt und vorzugsweise zwischen 10 und 30 Tagen liegt. Diese vergleichsweise langen Zeiträume sind aufgrund der beträchtlichen Viskosität der Lösung bei geringer Temperatur erforderlich. Selbstverständlich kann das Eindringen der Imprägnierlösung in das Holz dadurch beschleunigt werden, dass dieser Schritt unter Druck vorgenommen wird, beispielsweise unter einem Druck von 0,4 bis 1 MPa (4 bis 10 Bar).
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nicht nur mit der Polykondensation der Glycidyl- und Amin-Reaktionsmittel sondern auch mit der Polymerisation/Oxidation von Trockenölen gearbeitet. Da die Polymerisation der Öle einen erheblichen Anteil mehrfach ungesättigter Fettsäureketten wie beispielsweise der Linolensäure (3 Doppelbindungen) und der Linolsäure (2 Doppelbindungen), umfasst, ist sie seit langer Zeit bekannt und wird seit langem eingesetzt, unter anderem auf dem Gebiet der Anstriche und Lacke, wo mit dem Begriff der "Trockenfähigkeit" die Fähigkeit einer Anstrichfarbe oder eines Lacks zur raschen Trocknung (Polymerisation) bezeichnet wird. Die Polymerisation von Trockenölen ist eine Reaktion mit Öffnung der Doppelbindungen in Anwesenheit von Sauerstoff und unter Bildung von Bindungen zwischen unterschiedlichen Fettketten. Es ist ebenso bekannt, die Trocknung (also die Reaktion der Polymerisation) durch Erwärmung und/oder durch Zusatz von Trockenmitteln zu beschleunigen, bei denen es sich im Allgemeinen um pulverförmige Metalloxide handelt. Dieses zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst infolgedessen:

(a) das Eintauchen eines Holzstücks in ein Trockenöl oder eine Mischung aus Trockenölen für eine Zeitdauer, die ausreichend ist, um das Füllen von mindestens 60% des erreichbaren porösen Volumens des Holzes mit Öl zu erlauben, und bei einer Temperatur, die ausreichend niedrig ist, um die verfrühte Polymerisation des Öls während diesem Schritt zur Imprägnierung (a) zu verhindern,
(b) die Entfernung des imprägnierten Stücks aus dem Trockenöl und das Abtropfen und/oder Abwischen des Holzstücks,
(c) die Exposition des so imprägnierten Holzes gegenüber einer elektromagnetischen Strahlung mit einer zwischen 1 und 10^–3 Meter liegenden Wellenlänge (λ) über eine zwischen 5 Sekunden und 40 Sekunden betragende Gesamtzeitdauer und mit einer zwischen 300 und 1000 Watt liegenden Leistung.

Auch wenn die Polymerisation der Trockenöle unter elektromagnetischer Strahlung grundsätzlich bei jedem beliebigen Holz, also ebenso gut sowohl bei "offenporigen" Hölzern als auch bei "geschlossenporigen" Hölzern eingesetzt werden könnte, erweist sich dieser Prozess besonders interessant für die Behandlung von geschlossenporigen Hölzern mit einem geringen zugänglichen Porenvolumen. Allerdings führt die Polymerisation von Trockenölen allein im Allgemeinen nicht zur Ausbildung einer ausreichenden Polymer-Netzstruktur, um einem offenporigen Holz mechanische Eigenschaften zu verleihen, die mit denen eines dichten Holzes, beispielsweise Ebenholz, vergleichbar sind. Infolgedessen stellt das zweite Ausführungsbeispiel weniger ein Verfahren zur Herstellung von Verbundstoffen aus Holz/Harz dar, die als Ersatz für Edelhölzer wie Ebenholz bestimmt sind, sondern eher ein Verfahren, das dazu bestimmt ist, die mechanischen Eigenschaften und insbesondere das akustische Verhalten dieser Hölzer zu verbessern.
Die Anmelderin konnte überraschenderweise tatsächlich feststellen, dass eine Klarinette mit einem Schalltrichter aus Ebenholz, das gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel des Verfahrens behandelt wurde, einen verbesserten Grad der Verstärkung an scharfen Oberschwingungen aufwies, was eine erhebliche Zunahme der Projektionsfähigkeit (= Schallübertragung über große Distanzen) des Instruments ermöglicht. Dieser Schalltrichter war "blind" (im so genannten Blindtest) unter einer großen Zahl von Schalltrichtern, die in der bekannten Weise behandelt worden waren, identifizierbar.
Ein weiterer Vorteil der so behandelten Hölzer liegt in ihrer geringeren Neigung zur Ausbildung feiner Risse im Rahmen der Herstellung (maschinelle Bearbeitung) und/oder ihrer Verwendung. Darüber hinaus sind diese Hölzer gegenüber Veränderungen der Umgebungsbedingungen (Feuchtigkeitsgehalt der Luft, Temperatur) weniger empfindlich.
Die für dieses zweite Ausführungsbeispiel vorzugsweise herangezogenen Holzarten werden infolgedessen unter den Ebenholz- und Palisanderholz-Arten gewählt, also Hölzern, die derzeit für die Herstellung von Musikinstrumenten, insbesondere Holzblasinstrumenten, verwendet werden.
Die Trockenöle sind erheblich weniger reaktionsfreudig als die Glycidyl- und Amin-Reaktionsmittel (Monomere (B)), und bei ihnen besteht im Allgemeinen nicht die Gefahr, dass die Trockenöle während des Imprägnierungsschritts polymerisiert werden. Somit ist es nicht erforderlich, diesen Schritt bei niedriger Temperatur vorzunehmen, sondern das zu behandelnde Holz wird vorzugsweise bei einer Temperatur imprägniert, die zwischen der Umgebungstemperatur und 80°C liegt, sowie bei einem Druck, der über dem Luftdruck liegt. Unter diesen Bedingungen hinsichtlich der Temperatur und des Drucks liegt die Dauer des Imprägnierungsschritts vorzugsweise zwischen 6 und 48 Stunden, insbesondere zwischen 6 und 24 Stunden. Die Erwärmung der Imprägnierflüssigkeit ist bei diesem Ausführungsbeispiel dann besonders günstig, wenn dieses Verfahren bei offenporigen Hölzern eingesetzt wird, da es die Viskosität des Öls verringert und somit der Zeit verkürzt, die nötig ist, damit sich mindestens 60% des zugänglichen Porenvolumens füllen.
Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren Trockenöle sind bekannt und umfassen ganz allgemein Leinöl, Ricinusöl, Aleuritenöl, Oiticicaöl, Isanoöl, isomerisiertes Leinöl und wasserfreies Ricinusöl. Bei Aleuritenöl, Oiticicaöl und Isanoöl handelt es sich um Trockenöle, die von Natur aus einen erheblichen Anteil an Fettsäureketten mit konjugierten Doppelbindungen, insbesondere reaktiven Doppelbindungen, aufweisen. Isomerisiertes Leinöl und wasserfreies Ricinusöl sind Öle, die zur Erhöhung des Anteils an Fettsäureketten mit konjugierten Doppelbindungen entsprechend behandelt wurden.
Das Trockenöl kann in Verbindung mit einem geringen Anteil an so genannten "semisikkativen" Ölen verwendet werden. Diese Öle, die auch in der Technik bekannt sind, weisen einen Grad der Nicht-Sättigung auf, der zwar unter dem der Trockenöle liegt, doch sind sie in jedem Fall in der Lage, durch Polymerisation mehr oder weniger harte durchgehende Filmschichten zu bilden. Die semi-sikkativen Öle umfassen beispielsweise Dotterblumenöl, Färberdistelöl, Hanföl, Kürbiskernöl, Melonenkernöl, Nigeröl, Nussöl, Nelkenöl, Perillaöl, Traubenkernöl, Sesamöl, Sojaöl, Tabaköl und Sonnenblumenöl. Das Trockenöl kann insbesondere mit 0,1 bis 0,5 Gewichtsanteilen eines oder mehrerer dieser semi-sikkativen Öle eingesetzt werden.
Die vorstehend genannten Trockenöle und die semi-sikkativen Öle enthalten von Natur aus einen geringen Anteil an freien Fettsäuren, die von der teilweisen Hydrolyse von Glyceriden herrühren. Es kann interessant sein, eine zusätzliche Menge an freien Fettsäuren zuzusetzen. Diese Fettsäuren, die mit den Ölen vollkommen kompatibel sind, bieten den Vorteil, dass sie den hydrophilen Charakter der Öle verstärken und somit die Benetzung bzw. Durchfeuchtung des Holzes vereinfachen und das leichtere Eindringen der Öle in das Innere des Holzen fördern könnten.
Vorzugsweise wird das Trockenöl in einer Mischung mit 0,05 bis 0,2 Gewichtsanteilen eines Gemisches aus Fettsäuren aus Leinöl oder Ricinusöl eingesetzt.
Darüber hinaus kann es günstig sein, das Trockenöl, gegebenenfalls in Mischung mit einem oder mehreren semi-sikkativen Ölen und/oder mit ungesättigten Fettsäuren, mit flüchtigen organischen Lösungsmitteln, die sich mit der Ölphase vermischen lassen, zu verdünnen, um so die Viskosität der Imprägnierflüssigkeit zu verringern. Diese Lösungsmittel umfassen die vorstehend beim ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung genannten Mittel, doch ist es dann, wenn Glycidyl-/Amin-Reaktionsmitteln nicht vorhanden sind, selbstverständlich nicht erforderlich, sie unter den aprotonischen Lösungsmitteln zu wählen.
Ebenso könnte man auch in Betracht ziehen, ein oder mehrere Aktivierungsmittel der Polymerisationsreaktion zu den Trockenölen zuzugeben. Bei diesen Aktivierungsmitteln kann es sich um Oxidationsmittel oder auch um Mittel handeln, die freie Radikale erzeugen.
In der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren zur Behandlung des Holzes durch in situ-Polymerisation auf die Herstellung von Teilen von Blasinstrumenten, insbesondere Klarinetten, wie Mundstücke, Fässchen, Korpusse und Schalltrichter angewendet. Das Holzstück ist also vorteilhafterweise ein die Form eines hohlen Zylinders aufweisender Rohling, der zur Herstellung von Blasinstrumenten geeignet ist.
Schließlich hat die Anmelderin festgestellt, dass der Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Hölzern, die nicht getrocknet oder nur teilweise getrocknet wurden, eine Verringerung oder auch Verhinderung der Ausbildung von Holzrissen im Laufe der späteren Alterung des Holzes ermöglicht. Somit wird es sogar möglich, ohne Beeinträchtigungen die Trocknungszeit im Verlauf des handwerklichen oder industriellen Prozessablaufs zur Bearbeitung des Holzes zu überspringen. Infolgedessen zielt der vorliegenden Erfindung auch auf den Einsatz des vorstehend beschriebenen Verfahrens zur Holzbehandlung zu dem Zweck ab, sogar den Schritt der natürlichen und/oder künstlichen Trocknung des Holzes vor der maschinellen Bearbeitung abzuschaffen.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Holzblasinstrumenten, das die Behandlung des Holzes durch in situ-Polymerisation umfasst, wobei die Holzbehandlung umfasst: – einen ersten Schritt zur Imprägnierung eines Holzstücks mit organischen Monomeren, die ausgewählt sind aus: (A) Trockenölen und/oder (B) mindestens einem ersten Reaktionsmittel, das mindestens zwei Glycidylfunktionen aufweist, und mindestens einem zweiten Reaktionsmittel, das mindestens zwei NH-Funktionen eines primären Amins oder eines sekundären Amins aufweist, wobei die durchschnittliche Funktionalität der Gesamtheit an ersten und zweiten Reaktionsmitteln streng größer 2 ist, – einen zweiten Schritt der Exposition des so imprägnierten Holzes gegenüber elektromagnetischer Strahlung einer zwischen 1 und 10^–3 Meter liegenden Wellenlänge (λ) für eine zwischen 5 Sekunden und 40 Sekunden liegende Gesamtzeitdauer und mit einer zwischen 300 und 1000 Watt liegenden Leistung.
Verfahren gemäß dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzblasinstrumente Klarinetten sind.
Verfahren gemäß dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zur Imprägnierung des Holzes mit den organischen Monomeren bei einem Druck von 0,4 bis 1 MPa durchgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Strahlung eine zwischen 10^–1 und 10^–2 Meter liegende Wellenlänge aufweist.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Expositionsdauer gegenüber der elektromagnetischen Strahlung zwischen 15 und 30 Sekunden umfasst.
Verfahren gemäß dem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Exposition gegenüber der elektromagnetischen Strahlung in mehreren Zeitabschnitten kürzerer Zeitdauer, die getrennt sind durch die Zeitabschnitte zur Abkühlung des Holzes, durchgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Exposition gegenüber elektromagnetischer Strahlung in einem Mikrowellenofen mit einer Wiedergabeleistung von mindestens gleich 300 Watt, bevorzugt zwischen 400 und 1000 Watt, durchgeführt wird.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Holzstück ein die Form eines hohlen Zylinders aufweisender Rohling ist, der für die Herstellung von Blasinstrumenten geeignet ist.
Verfahren zur Herstellung von Holzblasinstrumenten gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: (a) das Eintauchen eines Holzstücks offener Porösität in eine Lösung, die mindestens ein erstes Reaktionsmittel, das mindestens zwei Glycidylfunktionen aufweist, und mindestens ein zweites Reaktionsmittel, das mindestens zwei NH-Funktionen eines primären Amins oder eines sekundären Amins aufweist, in einem flüchtigen organischen Solvens enthält – wobei die durchschnittliche Funktionalität von der Gesamtheit an ersten und zweiten Reaktionsmitteln streng größer 2 ist – für eine Zeitdauer, die ausreichend ist, um das Füllen von mindestens 60% des erreichbaren porösen Volumens des Holzes mit der Lösung zu erlauben, und bei einer Temperatur, die ausreichend niedrig ist, um die verfrühte Polymerisation der Monomere während diesem Schritt zur Imprägnierung (a) zu verhindern. (b) die Entfernung des imprägnierten Stücks aus der organischen Lösung und das Abtropfen und/oder das Abwischen des Holzstücks, (c) die Exposition des so imprägnierten Holzstücks gegenüber einer zwischen 1 und 10^–3 Meter liegenden Wellenlänge (λ) für eine zwischen 5 Sekunden und 40 Sekunden liegenden Gesamtzeitdauer und mit einer zwischen 300 und 1000 Watt liegenden Leistung, und gegebenenfalls (d) das Trocknen des Stücks, bevorzugt bei reduziertem Druck für eine Zeitdauer, die ausreichend ist, um die Verdampfung des organischen Lösungsmittels zu erlauben.
Verfahren gemäß dem Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete Holz offener Porösität Wenge (Milletia laurentii), Linde, Fichte, Monpani oder Pappel, bevorzugt Wenge, ist.
Verfahren gemäß dem Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens zwei Glycidylfunktionen aufweisende erste Reaktionsmittel aus dem Diglycidylether von 1,4-Butandiol, dem Diglycidylether von 1,6-Hexandiol, dem Diglycidylether von Neopentylglykol, dem Polyglycidylether von Trimethylolpropan, dem Diglycidylester von Hexahydroxyphthalsäure, dem Diglycidylether von Bisphenol A, den Diglycidylethern von Polyalkylenglykolen wie dem Diglycidylether von Diethylenglykol, von Triethylenglykol, von Polyethylenglykol oder von Polypropylenglykol, dem Polyglycidylether von Glycerin, von Diglycerin oder von Polyglycerin und dem Polyglycidylether von Sorbitol ausgewählt sind.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens zwei Aminfunktionen aufweisende zweite Reaktionsmittel aus Ethylendiamin, Diethylentriamin, Tetraethylenpentamin, Aminoethylpiperazin, Benzyldimethylamin, Piperidin, 2-Methylpentamethylendiamin, Diaminodiphenylmethan, Diaminodiphenylsulfon, 1,3-Pentandiamin, Hexamethylendiamin, Bis(hexamethylen)-triamin, 1,2-Diamino-cyclohexan, 4-Benzylanilin, N,N'-Dimethyldiaminodiphenyl-methan, Hexylamin und N,N'-Dimethylhexamethylendiamin ausgewählt ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete flüchtige organische Lösungsmittel im Schritt (a) einen Schmelzpunkt kleiner als –30°C und einen Siedepunkt kleiner als 250°C, bevorzugt kleiner als 150°C, aufweist.
Verfahren gemäß dem Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das flüchtige organische Lösungsmittel aus den Kohlenwasserstoffverbindungen ausgewählt ist, die ein C_1-6 Gerüst aufweisen und mindestens eine polare Gruppe, die aus den Funktionen sekundärer Alkohole, Ether und Ester und den Pflanzenölen ausgewählt ist, aufweisen.
Verfahren gemäß dem Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das flüchtige organische Lösungsmittel 1-Methoxy-2-propanol ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägnierung des Holzstücks durch die organische Lösung im Schritt (a) bei einer Temperatur geringer als 20°C, bevorzugt geringer als 10°C, und insbesondere bei einer Temperatur nahe 5°C, und für eine Zeitdauer von mindestens gleich 5 Tagen, bevorzugt zwischen 10 und 30 Tagen liegend, durchgeführt wird.
Verfahren zur Herstellung von Holzblasinstrumenten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: (a) das Eintauchen eines Holzstücks in ein Trockenöl oder eine Mischung aus Trockenölen für eine Zeitdauer, die ausreichend ist, um das Füllen von mindestens 60% des erreichbaren porösen Volumens des Holzes mit Öl zu erlauben, und bei einer Temperatur, die ausreichend niedrig ist, um die verfrühte Polymerisation des Öls während diesem Schritt zur Imprägnierung (a) zu verhindern, (b) die Entfernung des imprägnierten Stücks aus dem Trockenöl und das Abtropfen und/oder das Abwischen des Holzstücks, (c) die Exposition des so imprägnierten Holzes gegenüber einer zwischen 1 und 10^–3 Meter liegenden Wellenlänge (λ) für eine zwischen 5 Sekunden und 40 Sekunden umfassende Gesamtzeitdauer und mit einer zwischen 300 und 1000 Watt liegenden Leistung.
Verfahren gemäß dem Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zur Imprägnierung (a) bei einer zwischen der Raumtemperatur und 80°C liegenden Temperatur und für eine zwischen 6 und 48 Stunden, bevorzugt zwischen 6 und 24 Stunden liegende Zeit, ausgeführt wird.
Verfahren gemäß den Ansprüchen 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Holz aus Ebenhölzern und Palisanderhölzern ausgewählt ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockenöl aus Leinöl, isomerisiertem Leinöl, Rizinusöl, entwässertem Rizinusöl, Aleuritesöl, Oiticicaöl und Isanoöl ausgewählt ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockenöl in Mischung mit einem oder mehreren semi-sikkativen Ölen, bevorzugt mit 0,1 bis 0,5 Gewichtsteilen eines oder mehrerer semi-sikkativer Öle, die aus Dotterblumenöl, Färberdistelöl, Hanföl, Kürbisöl, Melonenöl, Nigeröl, Nussöl, Nelkenöl, Perillaöl, Traubenkernöl, Sesamöl, Sojaöl, Tabaköl und Sonnenblumenöl ausgewählt ist, verwendet wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockenöl in Mischung mit den ungesättigten Fettsäuren, bevorzugt mit 0,05 bis 0,2 Gewichtsteilen einer Mischung aus Fettsäuren von Leinenöl oder von Rizinusöl, verwendet wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockenöl gegebenenfalls eine Mischung mit einem oder mehreren semi-sikkativen Öl(en) und/oder mit ungesättigten Fettsäuren ist, die zudem mit einem oder mehreren flüchtigen organischen Lösungsmitteln, die mit der Ölphase mischbar sind, verdünnt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass man zu dem Trockenöl einen oder mehrere Polymerisationsreaktionsaktivatoren zugibt.
Verwendung des Verfahrens gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 24 zum Reduzieren oder sogar Weglassen des Schritts zur natürlichen und/oder künstlichen Trocknung des Holzes vor der Verarbeitung.