DE968648C - Verfahren zum Konservieren von Holz - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 13. MÄRZ 1958

M 20254 IVa138h

Beim Imprägnieren und Konservieren von Holz ist es erwünscht, absorbierte Substanzen, z. B. Wasser, zu entfernen und sie durch Stoffe zu ersetzen, die nicht verdunsten oder verändert werden sowie die Poren ausfüllen und dem Material Steifigkeit verleihen. Derartige Stoffe dürfen nicht von Insekten angegriffen werden oder ihnen Nahrung geben oder Schimmelbildung fördern sowie schließlich auch keinen geeigneten Boden für Bakterien bilden.

Es ist bekannt, Holz durch Imprägnieren mit Losungen, Emulsionen oder Dispersionen aus Insecticiden oder Fungiciden zu konservieren. Derartigen Imprägniermitteln können auch kolloidale Verdickungsmittel, ζ. B. Celluloseäther, Stärke und Alginate, zugesetzt werden. Es ist auch bekannt, Präparate anzuwenden, die in Form eines thiotropen Gels zugeführt werden, in denen in Wasser lösliche Konservierungsmittel dispergiert sind.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Imprägnieren oder Konservieren von Holz, in erster Linie Feuchtigkeit enthaltendes, z. B. frisches Holz. Die Erfindung kann auch zum

709 901/4

Imprägnieren oder Konservieren trockenen Holzes Anwendung finden. Weiter kann die Erfindung zum Imprägnieren von Holz benutzt werden, das von Insekten, z. B. dem Hausbock (Hylotrupes bajulus), der Totenuhr (Anobium punctatum), dem Trotzkopf (Dendrobium pertinax), dem blauen Scheibenbock (Callidium violaceum), dem Eichensplintkäfer (Lyctus species), der Holzwespe (Sirex gigas, Sirex juvencus) und der Riesenameise ίο (Camponotus herculeanus), beschädigt worden ist. Schließlich kann das Verfahren auch dazu benutzt werden, um einen Angriff von Schimmelpilzen, z. B. dem Hausschwamm, auf Holzflächen zu verhindern.

Gemäß der Erfindung werden den Lösungen, Dispersionen oder Emulsionen aus Insekticiden oder Fungiciden in Wasser lösliche Polyalkylenglykole zugesetzt. Beispiele .für solche Produkte sind: Polyäthylenglykole undPolypropylenglykole. Als Beispiele für Insecticide und Fundgicide, die gemäß der Erfindung benutzt werden können, seien Fluoride des Natriums, Kaliums und Ammoniums, Kupfersulfat, Zinkchlorid, Quecksilberchlorid sowie Arsenate, Chromate, Bichromate, Zinksilicofluorid usw. genannt. Weiter können auch organische Insecticide oder Fungicide zur Anwendung kommen. Beispiele hierfür sind: Benzoesäurederivate, halogenierte: Naphthalinderivate, Naphthenate, Dinitrophenole, Dinitrokresole, Trinitrophenole, Parachlorphenole, Natrium- oder Kaliumpentachlorphenolate und andere aromatische Verbindungen, die Hydroxygruppen enthalten.

Für Holz gibt es bisher zwei verschiedene Imprägnierverfahren: Oberflächenimprägnierung und durchgehende Imprägnierung. Bei beiden werden die Lebensbedingungen für Fäulnispilze (z. B. Coniophora puteana, Merulius lacrimans, Poria vaporaria) und Schimmelpilze zerstört, die durch die Anwesenheit von Feuchtigkeit und durch die Möglichkeit, den Bestandteilen des Holzes Nahrung zu entnehmen, begünstigt werden. Die gewöhnlichste Oberflächenimprägnierung besteht im Bestreichen mit Lack- oder Ölfarben, Firnissen, Leinöl, Polierrot oder Holz- oder Steinkohlenteer. Diese Stoffe sind indessen hydrophob und werden dadurch nicht in die Tiefe des Holzes, das immer etwas Feuchtigkeit enthält, hineingesäugt. Weiter eignen sich diese Stoffe oft nicht zu einer Kombination mit den Insecticiden und Fungiciden. Eine Oberflächenimprägnierung kann erfindungsgemäß z. B. mit Hilfe eines Polyäthylenglykols ausgeführt werden, das eine hydrophile Substanz ist und im Holz bedeutend leichter aufgenommen sowie mit den meisten in Wasser löslichen Insecticiden und Fungiciden, aber außerdem mit einer Mehrzahl in Wasser nicht löslichen Insecticiden und Fungiciden kombiniert werden kann. Die Oberflächenimprägnierung, die in großem Umfang unter anderem bei Sägewerken gegen Fäulnispilze (z. B. Coniophora puteana, Merulius lacrimans) und Bläuepilze (z. B. Cladosporium herbarum, Ophiostoma pini, Pullularia puUulans) benutzt wird, besteht in einem Bespritzen des neugesägten Holzes mit chemischen Präparaten, in erster Linie Chlorphenolderivaten, z. B. Natriumpentachlorphenolat. Für eine solche Behandlung gibt es verschiedene Methoden, z. B. Eintauchen von Hand, mechanisches Eintauchen oder Behandeln mit nebelartig feinverteilten ' Flüssigkeitsstrahlen. Hierbei bedient man sich gewöhnlich Lösungen mit einer Konzentration von etwa ι %. Um Hautkrankheiten des Personals zu verhindern., Flüssigkeit einzusparen und die Behandlung rationeller durchzuführen, wendet man nunmehr bei allen größeren Sägewerken die letztgenannte Methode, d. h. die Flüssigkeitsverneblung, _7g an, bei der man so vorgeht, daß, wenn das Holz von den Kantvorrichtungen und Sägegattern auf den Transportbändern zur Sortierstelle gelangt, es sogenannte Nebelbildekästen passiert, in denen die Bohlen von allen Seiten mit der Konservierungsflüssigkeit bespritzt werden. Die Flüssigkeit, die in erster Linie bei Sägewerken. zur Anwendung kommt, wird dadurch hergestellt, daß man in Wasser Natriumpentachlorphenolat auflöst, das meist in Form eines Pulvers vorliegt. Die Partikel dieses Pulvers sind sehr klein, was einen Nachteil darstellt, da sie sich schnell in der Luft verteilen und eine unangenehme Reizung der Schleimhäute der Atmungsorgane hervorrufen. Ein anderer Nachteil besteht darin, daß Pentachlorphenolate nur unbedeutend in Wasser löslich sind, wodurch die Lösungszeit lang wird und nur schwache Lösungen benutzt werden können. Durch Anwendung z. B. einer Pulvermischung, die aus einem wachsartigen Polyäthylenglykol sowie Natriumpentachlorphenolat besteht, das in Wasser aufgelöst wird, verteilt sich das Pulver bei seiner Anwendung nicht in der Luft, und weiterhin wirkt das Polyäthylenglykol als LösungsVermittler, so daß die Löslichkeit des Natriumpentachlorphenolats in Wasser wesentlich zunimmt.

Wenn man' die hochwertigen Holzarten, die z. B. bei der Möbelherstellung verwendet werden,. mit einem Mittel imprägniert, das ein wachsartiges Polyglykol enthält, erreicht man außer der konservierenden Wirkung auch eine Verringerung oder Beseitigung der Eigenschaft des Holzes, daß sich sein Volumen bei variierender Feuchtigkeit ändert, unter der Voraussetzung, daß das Material keiner direkten Feuchtigkeit ausgesetzt wird, die nach einiger Zeit das Polyglykol beeinflußt.

Die Imprägniermittel, die nach der Erfindung verwendet werden, sind gewöhnlich in Wasser löslich, was bisweilen vorteilhaft, bisweilen nachteilig ist. Beim Imprägnieren von Gegenständen, die Feuchtigkeit ausgesetzt sein können, kann es oft zweckmäßig sein, das Imprägniermittel mit einem in Wasser unlöslichen Bindemittel od. dgl. zu kombinieren, mit dem es verträglich ist. Als Beispiel solcher Stoffe seien genannt: Leime, z. B. Knochenleim und Kaseinleim, Kunststoffe, z. B. Melaminharze, und Nitrocellulose, natürliche Harze, z. B. Tallharz, Kolophonium und Schellack.

Die Imprägniermittel, die erfindungsgemäß benutzt werden, wirken auf Wasser zu einem gewissen Grad oft selbst obarflächenspannungsherab-

setzend; sie können jedoch außerdem mit bekanntenoberflächenaktiven Stoffen kombiniert werden. Als Beispiele solcher Stoffe seien genannt:

a) Ionenaktive Stoffe, wie Salze von Fettsäuren und organischen oder anorganischen Basen, Alkylarylsulfonate, FettalkoholsulfaO, Alkylsulfate, Sulfosuccinate, Aminoverbindungen oder Ammoniumverbindungen.

b) Nicht ionenaktive Stoffe, wie Polyglykoläther ίο aliphatischer Alkohole, z. B. Laurylalkohol oder Cerylalkohol, Polyglykoläther aromatischer Alkohole, z. B. Phenol, Butylphenol oder Oktylphenol, Polyglykolester, z. B. Kondensationsprodukte zwischen einem Alkylenoxyd und Tallfettsäure, ölsäure oder Laurinsäure.

Die Imprägniermittel können oft in Wasser gelöst werden. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, andere Lösungsmittel anzuwenden, z. B. Alkohole, wie Methanol, Äthanol und Butanol; Ketone,' wie Methylisobutylketon und Methyläthylketon; Glykoläther,. wie Äthylenglykolmonomethyl- oder -monoäthyläther; aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol und Xylol; chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Äthylendichlorid,' Kohlenstofftetrachlorid und Trichloräthylen.

Im Zusammenhang mit der Bekämpfung schädlicher Insekten in Holz sind gewisse chlorierte Kohlenwasserstoffe^ z. B. Äthylendichlorid und Trichloräthylen, besonders geeignete Lösungsmittel, da sie eine kräftige, Insekten tötende Wirkung haben und ausgezeichnete Lösungsmittel sind. Dies ist auch der Fall mit Äthylenoxyd, das indessen infolge seines niedrigen Siedepunktes von n° in Mischung mit anderen Lösungsmitteln, z. B.

Äthylendichlorid und Kohlenstofftetrachlorid, angewendet wird. Besonders geeignete Lösungsmittelmischungen mit Insekten tötender Wirkung sind z. B. eine Mischung, die aus yo Gewichtsprozent Äthylendichlorid und 30 Gewichtsprozent Kohlenstofftetrachlorid besteht, sowie eine Mischung, die aus 85 Gewichtsprozent Äthylendichlorid und 15 Gewichtsprozent Äthylenoxyd besteht. Bei der Behandlung werden die Holzgegenstände mit einer 5-bis 5o°/aigen Lösung z.B. aus einem Polyäthylenglykol mit so hohem Schmelzpunkt wie möglich bespritzt oder bestrichen. Handelt es sich nur darum, kleinere Gegenstände zu behandeln, so kann man natürlich auch für die Behandlung ein Tauchverfahren benutzen. Nachdem etwa vorhandene schädliche Tiere getötet sind, legt sich das PoIyäthylenglykol als konservierende Schicht ins Holz und verhindert neue Insektenangriffe.

Beim Konservieren altertümlicher Funde versucht man das Aussehen des Gegenstandes zu. bewahren, und gleichzeitig entfernt man Feuchtigkeit, Würmer, Motten, Rost usw. Die bisher benutzten Konservierungsverfahren sind mannigfacher Art und können auch für gleichartige Gegenstände verschieden sein, was davon abhängig ist, wie weit die Zerstörung fortgeschritten ist. Für altertümliche Funde in Form von Holzgegenständen, die in Torf, Erde oder Lehm gelegen haben, gab es bisher kein tatsächlich wirksames Konservierungsverfahren.

Das nach der Erfindung ausgearbeitete Verfahren gibt überraschend gute Resultate, und zusammen mit der konservierenden Wirkung erhält man einen imprägnierenden Effekt, der sogar äußerst empfindlichen Gegenständen Steifigkeit verleiht.

Beim Konservieren von Gegenständen, die über der Erde, z. B. in Kirohen, verwahrt sind, wie z. B. aus dem Mittelalter stammende Holzskulpturen od. dgl., bei denen die Vergoldung und die Vergoldungsunterlage abgefallen ist, hat man sich oft damit begnügen müssen, die frei liegende Holzoberfläche mit einer Beize zu überdecken. Mit Hilfe der Erfindung kann man nicht, nur das Holz mit einem Insecticid oder Fungicid imprägnieren und gleichzeitig die Poren z. B. mit einem wachsartigen Polyglykol ausfüllen und dadurch einen Insektenangriff usw. verhindern, sondern man erhält auch eine gute Bindung für die sich abblätternde Vergoldung und' ihre Unterlage. Weiter verhindert ein festes Polyglykol den Zutritt von Luft und hält dadurch Insekten, Pilze und andere Mikroorganismen fern.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand einer Reihe von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

ι. In einem Holzhaus waren die Dachstühle vom Hausbock angegriffen,, und um eine weitere Zerstörung zu verhindern, wurden sie mit einer go io°/oigen wäßrigen Lösung von Polyäthylenglykol (Molekulargewicht 4000) bespritzt. Die Lösung enthielt außerdem 0,5 % Natriumpentachlorphenolat und 0,05% Oktylphenolpolyglykoläther. Danach wurden die Bodenräume mit warmer Luft in, üblicher· Weise 24 Stunden behandelt. Schließlich wurde eine weitere Bespritzung mit der Polyglykollösung vorgenommen,, um alle Spalten und Poren auszufüllen und damit eine weitere Eierablage des Hausbocks zu verhindern.

2. In einer Kirche, in der Teile der Bänke vom Hausbock (Hylotrupes bajulus) und von derTotenuhr (Anobium punctatum) angegriffen waren, wurde eine Behandlung gegen weitere Zerstörung in folgender Weise durchgeführt:

Die Malerfarbe wurde mit einem Farbentfernungsmittel entfernt. Danach wurde das Holz mit einer Lösung folgender Zusammensetzung bespritzt: 10 Gewichtsprozent Polyäthylenglykol (Molekulargewicht 4000), 0,5 Gewichtsprozent Natriumpentachlorphenolat, 31 Gewichtsprozent Kohlenstofftetrachlorid¹, 58,5 Gewichtsprozent Äthylendichlorid.

Nach dem Bespritzen ließ man. die Lösung im Holz eintrocknen, wonach die Behandlung wiederholt wurde. Danach wurden, alle Flächen mit einer Mischung bespritzt, die aus 65 °/o Äthylendichlorid und 35% Kohlenstofftetrachlorid bestand.

Schließlich wuirden. die Bänke mit Ölfarbe überstrichen.

3. Bei einem Sägewerk benutzte man eine kontinuierliohe Bespritzung des gesägten Holzes mit einer I5^u/»igen Natriumpentachlorphenolatlösung,

um zu vefhindern, daß Bläue beim Trocknen und Lagern entsteht. Es hat sich gezeigt, daß es zweckmäßig ist, der Lösung 0,25% Polyäthylenglykol (Molekulargewicht 4000) zuzusetzen.

Bei der Zubereitung vori 500 1 einer derartigen Lösung wurden, zunächst 5 kg Natriumpentachlorphenolat mit einer konzentrierten wäßrigen Lösung befeuchtet, die 1,25 kg Polyäthylenglykol (MoIekulargewicht 4000) enthielt. Sobald das Natriumpentachlorpihenolat vollständig gelöst war, wurde die Lösung mit Wasser auf 500 1 verdünnt. Es zeigte sich, daß sich das Natriumperitachlorphenolat schneller löste, wenn Polyglykol vorhanden war, und weiter wurde die Oberflächenspannung der Spritzflüssigkeit herabgesetzt, was das Eindringen ins, Holz erleichterte. .Schließlich stellte man fest, daß das Spritzmittel mit Polyäthylenglykol im Holz besser gebunden wurde als ohne Polyäthylenglykol.

4. Natriumpentachlorphenolat wurde mit Polyäthylenglykol (Molekulargewicht 4000) im Gewichtsverhältnis 3 Teile Natriumpentachlorphenolat und ι Teil Polyäthylenglykol gemischt. Diese Pulvermischung ist dadurch gekennzeichnet, daß

ao sie im Gegensatz zu Natriumpentachlorphenolatpulver ohne Polyäthylenglykol nicht stäubt, wodurch die Schleimhäute ,weniger gereizt werden. Die Löslichkeit in Wasser ist außerdem bei der genannten Pulvermischung bedeutend besser.'

^a5 5. Es wurde die Wirkung von Natriumpentachlorphenolat als Imprägnierungsmittel für Holz gegen Pilze untersucht, und zwar sowohl für sich allein in wäßriger Lösung als auch in wäßriger Lösung zusammen mit Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von 4000. Bei den Versuchen wurde ein Bläuepilz vom Typ Leptographium lundbergii benutzt. Gleich große Probestücke aus Kiefernholz wurden in verschiedener Weise behandelt und in die Pilzkulturen hineingelegt. Es zeigte sich, daß eine Behandlung der Probestücke mit einer wäßrigen, 0,8% Natriumpentachlorphenolat und 0,3 °/<x Polyäthylenglykol enthaltenden Lösung einen guten Schutz gegen Bläuepilz ergibt und daß die Wirkung sogar verbessert wurde, wenn die Probestücke nach Behandlunginit der genannten Lösung einer Auslaugung in Wasser 24 Stunden lang vor dem Kontakt mit dem Bläuepilz ausgesetzt wurden. Eine Imprägnierung mit nur 0,8% Natriumpentachlorphenolat ergibt bei direkt eingelegten Probestücken eine gute Wirkung, dagegen eine sehr schlechte Wirkung, wenn die Probestücke nach der Behandlung mit Natriumpentachlorphenolat einer Auslaugung in Wasser 24 Stunden lang vor dem Kontakt mit dem Bläuepilz ausgesetzt wurde.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Konservieren von Holz durch Imprägnieren mit Lösungen, Emulsionen oder Dispersionen von Insekticiden oder Fungiciden, dadurch gekennzeichnet, daß den Lösungen, Emulsionen oder Dispersionen in Wasser lösliche, wachsartige Polyalkylenglykole zugesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Imprägnierungs- und/oder Konservierungsmittel miit einem oberflächenspannungsherabsetzenden Mittel kombiniert wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Imprägnierungs- und/oder Konservierungsmittel mit einem Leim oder einem anderen Bindemittel kombiniert wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 667 744, 883 803; französische Patentschriften Nr. 746 258, 884816.

© 609 549/418 7,56 (709 901/4 S. 58)