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Verfahren zum Veredeln von Holz Es ist bekannt, daß miau Holz durch,
Imprägnieren: mit härtbaren Kondensationsprodukten auf Basis von Phenol- oder Harnstoff
bzw. deren Derivaten mit Formaldehyd veredeln, d. h. insbesondere hinsichtlich der
Härte, Druckfestigkeit, Hygroskopizität und Quellbarkeit verbessern kann. Die Hölzer
maßten, nach der Imprägnierung mit diesen Kondensationsprodlukten bei 'höherer Temperatur
getroclmet werden, um eine Härtung und Wasserunlöslichkeit der Kondensetionsprodukte
zu erzielen. Die auf diese Weise behandelten Hölzer sind nach Beenidigung.dies-
Kondensationsvorganges zwar 'hart, aber weniger elastisch, so daß sie der oft erforderlichen
Beanspruchung auf B,iegsamk eit nicht genügend, Häufig maßten zur Beschleunigung
des Härten.s den Imprägnierlösungen Säuren. oder sauer reagierende Salze zugesetzt
werden. Die sauren Imprägnierlösungen, wiesen dementsprechend eine nur begrenzte
Lagerbeständigkeit auf. Durc die infolge der fortschreitenden Kondensation des Harzes
entstehende Molekülvergrößerung wird die Eindringgeschwindi.gkeit und Eindringtiefe
in das Holz vermindert, s-chließlich werden die Imprägnierlösung-en, trübe, bilden
wasserunlösliche Niederschläge und sind für die Holzimprägnierung praktisch nicht
mehr zu gebrauchen.
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Es wurde nun gefunden, daß diese Schwierigkeiten nicht auftreten,
wenn man Holz mit wäßrigen, zweckmäßig ammoniakalischen Lösungen von Polycarbonisfäuren,
die mindesitens 6 Ko'hlenstoffatome im Molekül enthalten, imprägniert. Dabei wird
die Härte und Druckfestigkeit und die Ouellbes@tändiigkeit des Holzes efhöht,seine
Hygroskopzität
vermindert und die Biegefestigkeit erheblich verbessert.
Die Lagerbeständigkeit der alkalisch-wäßri;ge'rn Impräguierlösun@gen ist praktisch
unbegrenzt. - -Es werden bereits gute Erbnisse mit Phthälsäure, Adipinsäure, Sebezins'äure
und ihren',höher--molekularen Homologen erzielt. Besonders vorteiilhaft ist jedo'c'h
die Verwendung von, harzartigen Polycarbonsäuren, die z. B: aus sauren Naturharzen,
wie Kolophonium oder den darin enthaltenen ungesättigten Säuren durch Anlugerung
von unigesättigten Carbonsäuren, wie Acryl:s'äure, Maleinsäure u. dgl., hergestellt
werden können. Im Gegensatz zu reinem Kolopfhoniiwm (A@bietinsäure) besitzen diese
ausi ihm gewonnenen Polycarbonsäurenden Vorteil, au'c'h in verdünnten schwachen
Basen leicht löslich zu sein und bei der imprägnierung vom: Holz fest :gebunden
zu werden.
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Es empfiehlt sich, für die Herstellung der Imprägnierlösung die Cafbontsäuren
in, verdünntem Ammoniak zu lösen, da das Ammoniak beim Trocknen des imprägnierten
Hdlzes wieder entweicht und die im Holz zurückbleibenden Polycarb:onsäuren eine
wasserfeste Imprägnierung ergeben. Sie sind nach dem Trocknern desi Holzes im Gegensatz
zu reinem Kolophonium nicht auslaügbar und verleihen .dem Holz eine erhöhte Wetterbeständigkeit
-und bleibende Queflfestigkeit.
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Man kann die Polycarbonsäuren zusammen mit anderen Imprägnierungsmitteln,
z. B. -den bekannten Kondensationsprodukten aus Phenol oder Harnstoff und Formaldehyd,
verwenden. Die gemäß der Erfindung zu verwendenden Imprägnierlösungen, können auch
Zusetze von Farbstoffen" fungi-ci,d und baktericid wirkenden, sowie die Brennbarkeit
des: Holzes herabsetzenden Stoffen enthalten. Auf diese Weise kann das Holz in,
einem Arbeitsbang gefärbt und hinsichtlich Elastizität, Härte, Beständigkeit gegen
Witterungseinflüsse und besonders Feuchtigkeit ,sowie bezüglich seiner Brennbarkeit
verbessert werden. Das imprägnierte Holz kann gewünachtenfalls noch verpreßt werden;
wodurch die Härte und Quellfesti:gkeit noch weiter gesteigert wird. Die so veredelten
Hölzer haben besondere Bedeutung im Bauwesen, Waggionhau, der Möbclindustrie und,
älilgemein für Zwecke, bei denen es auf die Verwendung `harter -und, gleichzeitig
elastischer Holzsorten ankommt, z. B:. für die Erzeugung vorn Daulben bei der. Faßherstellung
u. dlgl-.
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Beispiel 1 Fichtenholzbretter werden mit einer wäßrigen ammoniakalischen
Lösung (PH = 7) eines harzartigen Additrionsipro-duktes aus. Kolophonium und Acryl,säure,
.das einen Erweichungspunkt von etwa i.25'°' ,und eine Säurezuhl von, 2"38 besitzt
(Feststoffgehadt der Lösung 200/a), imprägniert. Die Imprägnierung wird 4 Stunden
in, Vakuum (1o min Hg) vorgenommen, bis °keine Luftblasen mehr entweichen. Anschheß'end
wird ein Druck von 3 atü angelegt: Die imprägnierten Bretter werden bei iio5"i bis
zur Gewichtskonsitanz getrocknet und die Ei:gensfaften im Vergteich zu unbehandeltem
Fichtenholz, (aus .dem gleichen Holzstück) sowie zu Brettern, die in, entsprechender
Weise mit einer 2oo/aigent Lösung von Kolophonium (E. P. = etwa 6o°`, S. Z. = 158)
in einem Gemisch von Xylöl und Benzin behandelt worden sind, untersucht-. Während
bei dem mit Kolophonium imprägnierten Holz bei einer Harzaufnahme von 480/0 die
Steigerung der Werte für die Härte 2'0% und die Biegefestigkeit 51/o beträgt und
aus dem impr%-nierten Heliz nach 3 Tagen Liegen in, flie-Bendem Wasser 35% seiner
Bestandteile (nicht imprägniertes Holz enthält nur i2,5 % auslaugbare Bestandteile)
äusg;Jaugb werden, beträgt bei den mit Kolophonium-Acrylsäureharz behandelten Brettern
bei einer Harzaufnahme von nur 23°/o die Steigerung der Werte für die Härte q:80/0
und für de Biegefestigkeit 1511/o. Die Quell'barkeit ist um 450/0 zurückgegangen,
und aus dem Holz können nur 2,511/o seiner Besbändteile ausgelaugt werten. Beispiel
2 Die Imprägnierung von Tannenhelzbrebtern wird in, ähnlicher Weise wie nach Beispiel
1 mit einer Zoa/oi,gen ammoniakalisch wäßrigen Lösung eines Kalophonium-Maleinsäureharzes
(E: P. = 113o, S. Z.--270) durchgeführt (pH-Wert -der Imprägnierlösung =
9). Nach erfolgter. Durehimprägrnierung und Trocknung bei 1o5°" -bis zur
Gewichtskonstanz werden folgende Werte für die Veränderungen der Holzeigenschaften
festgestellt: Gewichtszunahme . . . . . . . . . . . . . . . i8 bis 2511/o Zunahme
der Druckfesitigkeit .... ,27 bis 33 0/0 Zunahme der Härte . . . . . . ..
.... . 56 bis- 78°/o Zunahme der Biegefestigikeit .... 1'2@ bis 2-811/o
Abnahme der Hygroskopizität .. 38 bis q,60/0 Abnahme der Quellbarkeit ...... 5o
bis 5¢% Die Auslaugbarkeit nach 3tägiger Lagerung in fließendem Wasser . . .. .
2,51%. In ähnlicher Weise kann man auch das Ammoniumsalz des Additionsproduktes
aus Anthracen und Maleinsäure verwenden. Beispiel 3 Fichtenholzbretter werden nach
,dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren .mit einer 2o%igen ammoniakalisdhen Lösung
von Phthalsläure irnprägniert und ans'chließ'end bei i05°' 3 Tage getrocknet. Im
Vergleich zu unbehandeltem Holz zeigen die behandelten Hölzer folgende Werte für
die Eigenschaften: Gewichtszunahme . . . . . . . . . . . . . . 431/o Zunahme der
Druckfestigkeit ...... 5111/o Zunahme der Härte . . . . . . . . . . . . .
. 630/0
Zunahme ,der Biegefestigkeit ...... 2'1% Abnahme der Hygroskopizität
. . . . . 591/o Abnahme der Qüellbarkeit . . . . . . . . 420/0.