DE817210C

DE817210C - Process for the absorption of fibrous materials

Info

Publication number: DE817210C
Application number: DEO217A
Authority: DE
Inventors: Marie Falinski
Original assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Current assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Priority date: 1948-06-22
Filing date: 1949-12-31
Publication date: 1951-10-15

Description

Verfahren zur Tränkung von faserigen Stoffen Die Erfindung hat ein Verfahren zur Tränkung von faserigen oder porösen Stoffen, insbesondere von Holz, mit Kunstharzen oder anderen Tränkungserzeugnissen zum Gegenstand. Es ist in besonders vorteilhafter Weise für die Tränkung von Lamellen aus faserigen Stoffen verwendbar, welche später miteinander vereinigt werden sollen.Process for the impregnation of fibrous materials The invention has a Process for impregnating fibrous or porous materials, especially wood, with synthetic resins or other impregnation products. It's in special can be used advantageously for impregnating lamellas made of fibrous materials, which are later to be united with one another.

Das zwei Phasen aufweisende erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das in trockener Form oder in Form einer konzentrierten Lösung benutzte Tränkungserzeugnis den faserigen Stoff infolge seiner Verwandtschaft für ein vorher in dem zu imprägnierenden Material verbreitetes Lösungsmittel tränkt.The two phase method of the present invention is thereby characterized in that the in dry form or in the form of a concentrated solution used impregnation product for the fibrous material as a result of its relationship soaks a solvent previously spread in the material to be impregnated.

Gemäß einer Abwandlung erfolgt die Tränkung auf Grund der chemischen Verwandtschaft der Bestandteile der Wände des zu tränkenden Materials mit dem Tränkungserzeugnis.According to a modification, the impregnation takes place on the basis of the chemical Relationship of the components of the walls of the material to be impregnated with the impregnation product.

Gemäß einer Ausführungsform wird das faserige oder poröse Material durch die Wirkung der Kapillarkräfte mit Lösungsmittel getränkt und dann einfach mit dem trockenen Tränkungserzeugnis und/oder seiner konzentrierten Lösung in Berührung gebracht.According to one embodiment, the fibrous or porous material soaked in solvent by the action of capillary forces and then easy in contact with the dry impregnation product and / or its concentrated solution brought.

In der ersten Phase der Behandlung wendet man ein einfaches, längeres oder kürzeres Eintauchen des Materials in das benetzende oder Quellung bewirkende Lösungsmittel bei gewöhnlicher Temperatur, mit oder ohne Anwendung eines Vakuums, oder eine Digestion kürzerer Dauer bei höherer Temperatur, die bis zum Sieden gehen kann, an.In the first phase of treatment, a simple, longer one is used or shorter immersion of the material in the wetting or swelling effect Solvent at ordinary temperature, with or without the application of a vacuum, or a shorter duration digestion at a higher temperature that goes to the boil Can be.

Die Erfindung sieht ferner vor, dem Lösungsmittel ein benetzendes Hilfsmittel und/oder ein eine Quellung bewirkendes Reagens zuzusetzen, welche gestatten, das Eindringen des Lösungsmittels durch Vergrößerung der Benetzbarkeit des festen Körpers und gegebenenfalls des Quellungsgrades zu vergrößern.The invention also provides a wetting agent for the solvent Adding auxiliaries and / or a swelling reagent which allow the penetration of the solvent by increasing the wettability of the solid To enlarge the body and possibly the degree of swelling.

Bei Holz sieht die Erfindung die Verwendung von eine Quellung bewirkenden Mitteln vor, welche auf die ligninhaltigen Stoffe und/oder die cellulosehaltigen Bestandteile einwirken und deren Quellung entwickeln oder verstärken. Die gleichzeitige Quel lung dieser beiden Hauptbestandteile des Holzes wird häufig von einer sehr ausgesprochenen Erweirhung des Materials begleitet, so daß in diesem Fall die Quellmittel auch als Bildsammacher betrachtet werden können.In the case of wood, the invention envisages the use of a swelling effect Means before which on the lignin-containing substances and / or the cellulosic ones Ingredients act and develop or increase their swelling. The simultaneous Quel ment of these two main components of wood is often made up of one very pronounced augmentation of the material accompanied, so that in this case the swelling agent can also be viewed as image collectors.

Die Erfindung sieht ferner vor, das faserige oder poröse Material mit einem eine Quellung bewirkenden Lösungsmittel zu behandeln und dieses dann vor der Behandlung mit dem Tränkungserzeugnis durch ein keine Quellung bewirkendes Lösungsmittel zu ersetzen, welches mit dem ersten mischbar ist. -Man kann auch ein nicht mischbares Lösungsmittel mittels einer mit den beiden Lösungsmitteln mischbaren Flüssigkeit einführen. Das Material wird z. B. mit Wasser behandelt,welches ein Quellmittel ist, worauf das Wasser durch Alkohol und hierauf der Alkohol durch Xylol ersetzt wird, wobei ;las \ylol (las Lösungsmittel für das Tränkungs. erzeugnis ist.The invention also provides the fibrous or porous material to treat with a swelling-causing solvent and then before the treatment with the impregnation product using a non-swelling solvent to replace which one can be mixed with the first one. -You can also do an immiscible one Solvent by means of a liquid that is miscible with the two solvents introduce. The material is z. B. treated with water, which is a swelling agent is whereupon the water is replaced by alcohol and then the alcohol is replaced by xylene where; las \ ylol (las is the solvent for the impregnation product.

Die Erfindung sieht ferner vor, das zu tränkende Material, insbesondere Furnierholzplatten, einer Vorbehandlung mit einem aufschließenden Mittel zu unterwerfen, um die Durchlässigkeit für die Tränkungserzeugnisse zu vergrößern. Durch eine Behandlung, z. B. mit Natriumhypochlorit, vergrößert man die Porosität der Holzplatten zugunsten der späteren Tränkung beträchtlich.The invention also provides that the material to be impregnated, in particular To subject veneer panels to a pre-treatment with an opening agent, to increase the permeability for the impregnation products. Through a treatment z. B. with sodium hypochlorite, you increase the porosity of the wood panels in favor the later impregnation considerably.

Für die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens kann folgende Erklärung gegeben werden: Eine Flüssigkeit wird durch einen festen Körper ganz allgemein durch Kapillarität oder Adsorption oder Quellung zurückgehalten. Die Befeuchtung eines porösen festen Körpers durch eine Flüssigkeit kann sich auf eine einfache Ausfüllung der mit der äußeren Umgebung in Verbindung stehenden Kapillaren mikroskopischer Abmessungen beschränken. Sie kann auch ein tieferes Eindringen der Flüssigkeit infolge einer Quellungserscheinung bewirken und die submikroskopische Struktur der festen Wand erreichen. Die Zurückhaltung der Flüssigkeit in Form eines Adsorptionsfilms an der Oberfläche der festen Wand stellt einen Zwischenzustand dar, der notwendigerweise bei Flüssigkeiten auftritt, welche benetzen oder die Wand zum Quellen bringen.The following can be used for the effectiveness of the method according to the invention Explanation to be given: A liquid is defined by a solid body in very general terms retained by capillarity or adsorption or swelling. The humidification a porous solid body through a liquid can affect a simple Filling of the capillaries connected to the external environment is more microscopic Limit dimensions. It can also result in deeper penetration of the liquid cause a swelling phenomenon and the submicroscopic structure of the solid Reach wall. The retention of the liquid in the form of an adsorption film on the surface of the solid wall represents an intermediate state that necessarily occurs with liquids that wet or cause the wall to swell.

Bei faserigen Stoffen kann das durch Kapillarität zurückgehaltene Lösungsmittel zwischen den Fasern und in den Hohlräumen der Fasern verteilt sein. So befinden sich bei Geweben und Papieren die Zwischenräume hauptsächlich zwischen den Fasern, während diese bei Hölzern, insbesondere den Nadelhölzern, in den Kanälen der Fasern lokalisiert sind.In the case of fibrous materials, this can be retained by capillarity Solvent may be distributed between the fibers and in the voids of the fibers. In fabrics and papers, for example, the gaps are mainly between the fibers, while those in woods, especially conifers, are in the canals of the fibers are localized.

Bei dem Quellungsvorgang kann die Flüssigkeit direkt in die Struktur der festen Wand eintreten und in den Fasern verteilt sein. In diesem Fall können verschiedene Eindringungsgrade vorliegen, je nach-(lern, ob die Flüssigkeit mehr oder weniger tief in den inneren Aufbau der Faser eindringt. Bei Holz kann man verschiedene Arten der Verteilung in den Fasern haben, nämlich zwischen den Fibrillen oder Beispiel 1 Beispiel 2 fahrens iin Vakuum und unter Druck, und die anderen mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Nach der Quellung der Blocks in einer Mischung Wasser-Glyzerin-Alkohol zeigt die mikroskopische Untersuchung durch das perlmuttartige Aussehen der getränkten Teile, daß die Einwirkung des Harzes auf die Zellwand in dem osmotischen Verfahren sehr viel ausgesprochener ist als in dem Fall von Blöcken, die durch das klassische Verfahren mechanischer Tränkung behandelt wurden.During the swelling process, the liquid can enter the structure of the solid wall directly and be distributed in the fibers. In this case there can be different degrees of penetration, depending on whether the liquid penetrates more or less deeply into the internal structure of the fiber. With wood one can have different types of distribution in the fibers, namely between the fibrils or example 1 Example 2 driving in vacuum and under pressure, and the others by means of the method according to the invention. After the blocks have swelled in a mixture of water, glycerine and alcohol, microscopic examination shows, through the mother-of-pearl-like appearance of the impregnated parts, that the action of the resin on the cell wall in the osmotic process is much more pronounced than in the case of blocks which are exposed to the classic method of mechanical impregnation were treated.

Diese Feststellung wird in sehr deutlicher Weise bei der mikroskopischen Untersuchung durch das I.,' eklen einer Färbung der mit polymerisiertem Harz getränkten Teile nach einer Behandlung mit Jodgrün bestätigt; an diesen Stellen sind die verholzten Bestandteile der- Zellwand der Farbreaktion entzogen.This observation is very evident in the microscopic Investigation by the I., 'e cycle of a coloration of those soaked with polymerized resin Parts confirmed after treatment with iodine green; in these places the lignified ones are Components of the cell wall withdrawn from the color reaction.

Ferner erfolgt das Eindringen des Tränkungserzettgnisses in Abhängigkeit von der Dicke in der Quer- oder Längsrichtung bei dem vorliegenden Verfahren sehr viel gleichmäßiger als bei den bekannten Verfahren.Furthermore, the penetration of the impregnation ore occurs as a function on the thickness in the transverse or longitudinal direction in the present method very much much more evenly than with the known methods.

Andererseits sind für ähnliche Tränkungsgrade die erfindungsgemäß getränkten Blöcke widerstandsfähiger gegen Wasseraufnahme, da die Oberflächen weniger benetzbar sind als bei den mit dem bekannten Verfahren getränkten Blöcken.On the other hand, those are according to the invention for similar degrees of impregnation Soaked blocks are more resistant to water absorption because the surfaces are less are wettable than in the case of the blocks impregnated with the known method.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet, zusammengesetzte Materialien zu erhalten, welche je nach dem benutzten Tränkungserzeugnis und/oder der Art des zu tränkenden Materials Eigenschaften der Härte, des Widerstandes auf Druck, der Haltbarkeit im Wasser, der Oberflächenbeschaffenheit, des thermischen und elektrischen Isoliervermögens und/oder der Unverbrennbarkeit usw. zeigen, welche ihre Verwendung auf dem Gebiet der elektrischen Industrie, des Flugzeugbaus, des Kraftfahrzeugbaus, des Feuerschutzes, der Möbelherstellung usw. äußerst vorteilhaft machen. Insbesondere kann man sie für die Formgebung der Rümpfe von Flugzeugen verwenden.The inventive method allows composite materials to obtain which, depending on the impregnation product used and / or the type of Material to be impregnated Properties of hardness, resistance to pressure, which Durability in water, surface finish, thermal and electrical Insulation capacity and / or incombustibility, etc. show what their use in the field of electrical industry, aircraft construction, motor vehicle construction, fire protection, furniture manufacturing, etc. make it extremely beneficial. In particular you can use them for shaping the fuselage of aircraft.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the impregnation of fibrous or porous materials, in particular wood, characterized in that after complete or partial impregnation of the fibrous or porous material with a liquid which wets this material or causes it to swell and which has the property of temporarily or not temporarily dissolving the impregnation product , the treated material is brought into contact with the impregnation product used in the pure state or in the form of a concentrated mixture.

2. The method according to claim i, characterized characterized in that the impregnation product is used in a dry state.

3. Method according to claims 1 and 2, characterized in that the impregnation product is used in powder form. d.

Method according to claims i to 3, characterized in that that the impregnation product brought into contact with the material which is previously used as a solvent for the impregnation product Soaked in liquid.

5. The method according to claim i, characterized in that that the impregnation product is used in the state of a saturated solution.

6th Method according to claim i, characterized in that the impregnation product is a Resin is.

7. The method according to claim i and 6, characterized in that the resin is curable by heat. B.

Method according to claims i and 7, characterized in that that the impregnation product is a CIBA 286 resin.

9. The method according to claim i and 6, characterized in that the impregnation product is a thermoplastic resin is. i o.

Method according to claims i and 9, characterized in that the impregnation product Polystyrene F is. i i.

Method according to claims i and 6, characterized in that that the resin is hydrophilic.

12. The method according to claim i and i i, characterized characterized in that the resin contains melamine and formaldehyde.

13. Procedure according to Claims 1 and 6, characterized in that the resin is water-repellent.

14. The method according to claim i and 13, characterized in that the resin contains polystyrene.

15- The method according to claim i for the treatment of a material in the form of thin leaves, characterized in that the leaves after moistening or swelling and drying with the impregnation product used in the dry state be dusted, proceeding leaf by leaf, whereupon the treated leaves be piled up.

16. The method according to claim i and 15, characterized in that that the leaves were coated with a thick mixture of the impregnation product will.

17. Leafed impregnated wood, characterized in that it is after a of claims i to 16 produced and then put together by pressure and heat is.