DE625579C - Verfahren zur Herstellung von Kunstholz - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Kunstholz Es sind viele Kunstmassen bekannt, welche aus Natur- oder Kunstharzen, Gummiarten, Casein, Albumin u. a. bestehen, denen als Füllung zerfasertes Material zugesetzt ist. Auch sind Kunstmassen bekannt, welche aus Holzspänen oder Textilgeweben bestehen, die mit härtbaren harzartigen Stoffen getränkt sind und dann einer Formung unter Druck bei gleichzeitiger Härtung unterworfen werden. Alle diese Massen weisen hohe Festigkeit und`Vetterbeständigkeit nur in dem Falle auf, wenn große Mengen wertvoller Harzstoffe verwendet worden sind. Versucht man mit weniger Harz auszukommen, so erhält man zu spröde und zu wenig wetterbeständige Massen. Diese Sprödigkeit fällt besonders dann ins Gewicht, wenn man versucht, diese Massen an Stelle von Holz zu verwenden.
• Zweck vorliegender Erfindung ist es, ein Kunstholz herzustellen. das nein Naturholz in bezug auf seine Bearbeitungsfähigkeit 2-enügend nahesteht. Auch seine sonstigen Eigenschaften sollen seine Verwendung an Stelle von \atdrholz gestatten. Gleichzeitig bezweckt und erreicht vorliegende Erfindung die Herstellung eines -Materials, welches in erhöhtem Grade wetterbeständig und fäulnisbeständig ist und der Vernichtung durch Insekten (Termiten u. a.) nicht oder doch nur sehr schwer anheimfä Mit. Das nach dem neuen Verfahren hergestellte Material ist trotz seiner hochwertigen Eigenschaften verhältnismäßig wohlfeil.
• Erfindungsgemäß besteht das vorliegende Verfahren zur Herstellung von Kunstholz darin, daß parallel geordnete Pflanzenstränge, bei denen der natürliche Zusammenhang der einzelnen Fasern nicht zerstört ist, gegebenenfalls nach vorheriger künstlicher Trocknung, in lufttrockenem Zustande durch -Eintauchen oberflächlich mit einem härtbaren Bindemittel überzogen und - dann durch Pressea bei erhöhter Temperatur unter Härtung des Bindemittels miteinander zu Brettern, Bohlen, Balken usw. verbunden werden, wobei eine dauernde Volumenverminderung und -verdichtung der Pflanzenstränge herbeigefiihrt wird. Das zu verwendende Pflanzeninaterial kann beispielsweise aus gespaltenen oder ungeshaltenen Papyrus-, Bambus-, Schilf-, Strohhalmen u. a. bestehen.
• Man hat hereits @-oigeschlagen. mit atzallüili behandeltes und gebleichtes Holzfaserniaterial in einzelne Fasern zu zerlegen und diese finit einem Bindemittel zu vereinigen. Dabei wird also im Gegensatz zu dem vorliegenden Verfahren der natürliche Zttsaminenhang der Fasern zerstört.
• Zur Herstellung von Isolierstoffen hat man ferner bereits einzelne Schichten langfasriger Stoffe mit isolierenden Flüssigkeiten getränkt und zu einem einheitlichen festen Körper zusammengepreßt. Dabei sollten die Fasern in den Schichten in einerRichtung verlaufen. Im Gegensatz zu diesem Verfahren, bei dem das Pflanzenmaterial mit dem Harz oder Klebemittel vollständig durchtränkt-wird, werdenerfindungsgemäß die Pflanzenstränge nur oberflächlich mit dem Bindemittel überzogen, während in das Innere praktisch kein Bindemittel eindringt. Die Verfestigung des Pflanzenmaterials wird im Innern der Stränge lediglich durch Verquetschung und Verdichtung unter Wärmewirkung bewirkt. Es werden demnach nach vorliegender Erfindung bedeutend geringere Mengen an Harzen o. dgl. verbraucht, was sich zunächst auf den Gestehungspreis günstig auswirkt. Hierdurch wird aber auch das fertige Material wesentlich weniger spröde, als wenn die ganze Masse mit dem Harz durchtränkt wird.
• Bekannt ist es auch, Furnierplatten durch Verleimen mehrerer dünner Einzelfurniere herzustellen, deren Faserrichtungen sich nur in geringem Winkel kreuzen. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich jedoch nicht um dieVerleimung von Holzplatten ohne wesentliche Veränderung des Holzmaterials, sondern urn die Herstellung von Kunstinassen, hei denen die verdichteten Pflanzenstränge lediglich als Füllmaterial dienen. Es findet also gemäß der Erfindung beim Verfressen auch eine dauernde Volumenverminderung und damit Verdichtung des Materials statt. Bei der Sperrholzherstellung geschieht die Anwendung von Druck nur zur Anpressung der Schichten aneinander, und zwar während des Leimens. -?ach dem Aufhören des Druckes nimmt das Holz sein ursprüngliches Volumen praktisch wieder ein.
• Bauholz hat man ferner dadurch hergestellt, daß man Holzplatten unter Zwischenfügen eines Bindemittels. derart aufeinanderschichtete, daß die Fasern in den Schichten abwechselnd senkrecht zueinander standen, und diese Schichten unter Anwendung von starkem Druck allein zu einem dichten Block zusammenpreßte. Eine wesentliche andauernde Verdichtung des Holzes läßt sich durch Anwendung von starkem Druck allein nicht erreichen, auch wenn die Höhe des Druckes die Elastizitätsgrenze überschreitet. Nach der vorliegenden Erfindung aber werden - die Stränge parallel angeordnet und bei höherer Temperatur gepreßt, um eine Masse zu erhalten. clie sich ähnlich wie -Naturholz bearbeiten läßt und hohe Festigkeit besitzt.
• Der natürliche Zusammenhang der Fasern in den einzelnen Strängen bleibt auch nach dem Verprcssen bestellen, und die einzelnen l#.lernente der Faserbündel bleiben auch. nach ihrer Verarbeitung erkennbar, selbst wenn ihre Form verändert ist. Da der natürliche Zusammenhang der Fasern nicht zerstört wird, so bleibt die Kohäsion zwischen den einzelnen Fasern erhalten. Diese Tatsache ist für die vorliegende Erfindung charakteristisch. Infolge dieser Maßnahme weisen die nach dem vorliegenden Verfahren erhaltenen Kunststoffe wertvolle mechanische Eigenschaften auf, iv obei gleichzeitig der Vorteil einer _ wesentlichen Ersparnis an Bindemitteln erreicht wird. Das Bindemittel dient gemäß vorliegender Erfindung nur noch dazu, die aus zahlreichen, natürlich zusammenhängenden Fasern bestehenden Stränge zusammenzuhalten. Die Breite der Stränge kann verschieden gewählt werden.
• Die einzelnen Stränge werden durch ein Tauchverfahren oder sonstwie mit einem dünnen Film eines \ atur- oder Kunstharzes, eines Gummis oder eines anderen passenden Kittstoffes überzogen und sodann inparalleler Lage in Formen unter Temperatur- und Druckbedingungen, die für das verwendete Bindemittel und das Fasermaterial geeignet sind, sowie bei passendem Feuchtigkeitsgehalt der Pflanzenteile miteinander vetpreßt. Es ist nötig die Stränge parallel anzuordnen, um eine Masse zu erhalten, die sich ähnlich wie Naturholz bearbeiten läßt.
• Will man ein besonders fäulnis- und insektenbeständiges Material herstellen, so ` kann man die Pflanzenteile vorher mit Kons ervi-erungsmitteln imprägnieren.
• Das erhaltene Material wird zweckmäßig in Formen gepreßt. welche die unmittelbare Verwendung der Preßstücke als Bretter. Bohlen, Platten usw. gestatten. ' Einer nachträglichen mechanischen Bearbeitung steht nichts im Wege: die Stücke können gehobelt, gedreht; gesägt, geschnitten werden. Das Material kann durch Anwendung von verschieden hohem Druck verschiedene Dichte erhalten. Wendet man größeren Druck an, so werden die Lumina der Gefäße und Zellen in den Pflanzensträngen vollständig geschlossen, und man erhält ein Material, das nur geschraubt und gebohrt, aber nicht genagelt werden kann. Begniigt man sich mit kleineren Drucken, so erhält man ein Material,. in welchem die Lumina bloß vermindert sin; dieses Material ist leichter -Lind läßt sich auch vernageln.
• Ein weiteres Mittel, um mit verhältnismäßig wenig Kunstharz eine erhöhte Schutzwirkung gegen Insektenfraß oder Atmosphärilien zu erzielen, besteht darin. daß man bei der Herstellung der fertigen Stücke verschieden konstituierte Schichten durch Pressen miteinander vereinigt. Beispielsweise verwendet man für die inneren Lagen ;cliicliten, die nur so viel Kunstharz oder sonstigen Kitt erhalten, als für das Zusammenhalten der Stränge nötig ist. Die äußere Schicht aber besteht aus feinen Strängen, welche nahezu vollständig mit Kunstharz oder sonst einem geeigneten Kittstoff imprägniert sind. Zweckmäßig werden auch die Kopfenden aller Stränge, allerdings nur bis zu einer geringen Tiefe, voll imprägniert. \ ach der Pressung erhält man Bretter oder Bohlen, die gegen Insekten vollkommen geschützt sind. Auch der Widerstand solchen Materials gegen Pässe, Fäulnis usw. ist besonders hoch.
• Für die Verfertigung des oben beschriebenen Materials kann man auch Holz mit Vorteil verwenden. Dieses wird zuerst zweckmäßig geschält, wie es für Furnierholz üblich ist, das Schälholz in Brettchen oder Streifen geschnitten und diese Brettchen gegebenenfalls nach vorherigem Auslaugen und Trocknen wie die oben genannten Pflanzenstränge fierwendet. Diese Arbeitsweise ermöglicht auch die Verwendung von Tropenhölzern, die sonst bei Verarbeitung in größeren Stücken meistens schwer zu trocknen sind. Dies ist u. a. bedingt durch den hohen Gehalt an Harzen, durch die vielen ThYllen, welche die Gefäße verstopfen, und durch die vielen -Nährstoffe, welche die Fäulnis und Verstockung begünstigen. Diese -tritt bei Verwendung großer Holzstücke des öfteren früher ein, als (las Holz trocken geworden ist.
• Das Pflanzenmaterial wird stets so weit von Feuchtigkeit befreit, daß es als lufttrocken bezeichnet werden kann.
• Beispiel I ' In lange ,Stränge von etwa i his 2 n1111 Dicke geschnittenes Vollschilf oder in Viertel oder Hälften geschnittene Barnbusstämnie werden his zu einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa r0 bis 12",, getrocknet. Diese Stränge werden durch Eintauchen in eine Lösung von Phenolaldehydharz im --Zustand mit einem dünnen Film dieses Kunstharzes überzogen.
• ach Verdunsten des Lösungsmittels, welches wiedergewonnen werden kann, werden die Stränze in einer Form zu Brettern oder Bohlen 1>e1 erhöhter Temperatur gepreßt. Durch die Einwirkung vr)ii Wärine wird das Harz vorn A- in den C-Zustand übergeführt, bleichzeitig werden die Stränge durch (las Kunstharz lest miteinander verkittet. `y'ird ein Preßdruck von etwa Ioo bis 30o lcr,'cm= angewendet, so erhält man Bretter von hohem spez. Gewicht und großer Festigkeit. Der !rehalt an Phenolharz im Fertig niaterial kann zweckmäßig zwischen 5 und z 5 "%a betragen. Die grol:ie Festigkeit des neuen \laterials erlaubt es. für Bauzwecke Bretter geringerer Dicke anzuwenden, als es bei @"crwcn(lung -e- wohnlichen Holzes erforderlich wäre. Wegen der großen Härte und des Phenolharzgehaltes sind die Bretter für Termiten nahezu ungenießbar. Die hohe Temperatur beim Pressen und die beim Härten entweichenden Dämpfe sterilisieren das behandelte Material vollkommen.
• Beispiel II Bagasse (das aus Zuckerrohr nach Auspressen des Zuckers zurückbleibende Material) wird in passende Stränge zerteilt und getrocknet und danach in eine bekannte Suspension von vulkanisiertem Latex getaucht. Zach nochmaliger Trocknung wird, wie nach Beispiel I, das Material auf Bretter, Bohlen, Platten usw. verpreßt.
• Beispiel III Ganze Stämme von Papyrusstauden werden getrocknet, bis der Feuchtigkeitsgehalt etwa io bis 1-91/, beträgt. Durch Eintauchen der Stämme in entsprechend konzentrierten Latex und Trocknung unter gleichzeitiger Koagulation wird ein Kautschukfilm auf der Oberfläche der Papyrusstämrne niedergeschlagen. l@ie Papyrusstämine werden alsdann zweckmäßig in der Weise aufeinandergeschichtet, daß die Stiimnie zur Hälfte in der einen, zur Hälfte in der entgegengesetzten Richtung liegen, damit sich die Dicken der konisch geformten Stämme - gegenseitig überall aus-,-leichen. Darauf werden die Stämme zu Brettern oder Platten unter gleichzeitiger \`ulkanisation verpreßt. Wendet man geringere Drucke aii, als in Beispiel I angegeben, z. B. zo bis 2o kg/cm=, so erhält man ein \laterial, das auch gena-elt werden kann. Beispiel IV Stämme von Papyrusstauden werden der Länge nach gespalten Lind dann in eine Kautschuklösung getaucht. die auch Schwefel und gegebenenfalls einen \-ulkanisationsbeschleu- -niger enthält. Das 'Material wird weiter wie nach Beispiel.I behandelt und zu Platten oder Brettern gepreßt. -Man erhält ein 'Material, das aus zusami-nengepref3ten P apyrussträ ngen besteht, die durch eine Ebonitmasse verkittet sind. Das -Material weist hohe mechanische Widerstandsfähigkeit auf und hat auch -ein für viele Zwecke ausreichendes elektrisches Isolationsvermögen.
• Beispiel V Brettchen aus Schälholz werden finit einer Subliinatlösung behandelt und dann getrocknet. Darauf werden sie wie nach Beispiel I behandelt. Man erhält ein Kunstholz, das gegen Verwesung und Insektenfraß besonders tipempfindlich ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE-: z. Verfahren zur Herstellung von Kunstholz durch Aufbringen von Bindemitteln auf faserhaltige pflanzliche Stoffe und Vereinigung der Schichten durch Pressen bei erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß man lufttrockene faserhalfige Pflanzenstoffe mit härtbaren oder vulkanisierbaren Bindemittein überzieht und unter paralleler Lagerung der Fasern bei erhöhter Temperatur in der Weise preßt, daß unter Härtung bzw. Vulkanisation des Bindemittels eine dauernde Volumenverminderung derFaserstoffe und eine Vereinigung zu Preßkörpern, nicht aber eine völlige Du rchtränkung der Faserstoffe mit dem Harz erreicht wird. z. Verfahren näch Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß'das Bindemittel in der Oberflächenschicht des Kunstholzes in größerer Menge als zwischen den einzelnen Lagen der Pflanzenstränge angewandt wird. 3. Verfahren nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß die Pflanzenstränge vor ihrer Verwendung mit Wasser ausgelaugt werden. 4.. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pflanzenstränge vorerst mit einem fungiziden oder insektiziden Mittel getränkt werden.