EP1646483A1 - Verfahren zum einbringen von wachs in thermoholz - Google Patents

Verfahren zum einbringen von wachs in thermoholz

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EP1646483A1
EP1646483A1 EP04738887A EP04738887A EP1646483A1 EP 1646483 A1 EP1646483 A1 EP 1646483A1 EP 04738887 A EP04738887 A EP 04738887A EP 04738887 A EP04738887 A EP 04738887A EP 1646483 A1 EP1646483 A1 EP 1646483A1
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EP
European Patent Office
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wax
thermowood
wood
impregnated
waxes
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Withdrawn
Application number
EP04738887A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hans-Joachim Burger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Frohner Juergen
Froner Reinhard
Gut Marcus
Original Assignee
Frohner Juergen
Froner Reinhard
Gut Marcus
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Frohner Juergen, Froner Reinhard, Gut Marcus filed Critical Frohner Juergen
Publication of EP1646483A1 publication Critical patent/EP1646483A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/34—Organic impregnating agents
    • B27K3/36—Aliphatic compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
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    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/02—Processes; Apparatus
    • B27K3/0207—Pretreatment of wood before impregnation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/02—Processes; Apparatus
    • B27K3/0207—Pretreatment of wood before impregnation
    • B27K3/0214—Drying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K5/00—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
    • B27K5/001—Heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K5/00—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
    • B27K5/0085—Thermal treatments, i.e. involving chemical modification of wood at temperatures well over 100°C

Definitions

  • the invention relates to a method for introducing wax into thermowood.
  • the invention is therefore based on the object of providing a simple method for impregnating wood which can be carried out with low process risks, and of presenting a wood with improved mechanical properties.
  • thermowood in which wax is first heated above its melting point, after which thermowood is introduced into the liquid wax.
  • the wax penetrates the thermal wood and impregnates it.
  • the use of hot wax as a soaking medium is simple and effective.
  • Thermowood is wood that can only be made weatherproof by intense heat.
  • thermowood There are various methods and process steps for the production of thermowood.
  • softwood was mainly used for this; the process has now also been extended to hardwood, for example beech.
  • a method is known in which the wood is heat-treated at about 200 ° C., preferably at about 215 ° C. or 240 ° C., for about 24 hours with the exclusion of oxygen and without the addition of chemicals.
  • thermowood process moisture and other volatile components are almost completely removed from the wood and its cell structure changes so that weather, moisture and fungi can no longer harm the wood.
  • This heat treatment makes the wood more resistant to the attack by wood pests and also to the weather.
  • the results outperform the treatment with chemical wood preservatives - and that naturally.
  • Thermowood swells and shrinks less than untreated wood, so it is less prone to changes in shape and size.
  • the wood has an equilibrium moisture content of approx. 8%.
  • the water content is thus greatly reduced, as is the content of resins and wood constituents, which are volatile at the above-mentioned temperature of 215 ° C.
  • thermowood The reasons for the increasing importance of so-called thermowood are:
  • thermowood is more brittle than before the heat treatment. There was no significant improvement in weather resistance.
  • the waxes that are used to impregnate the thermowood are preferably solid at room temperature. Their melting point is well above room temperature.
  • thermo wood can be easily impregnated with liquid wax. Due to the low water content, the liquid wax can penetrate well into the cavities of the wood and into the cell walls. After cooling, the wax remains in the wood. The wax-impregnated wood is easier to process mechanically and its compressive strength is better than before.
  • thermowood which has been treated with the method according to the invention is immediately ready for use. It no longer has to be subjected to complex and complicated drying processes. The risk of producing rejects is eliminated or is significantly reduced.
  • thermowood The quality of such wax impregnation of thermowood is far superior to all other impregnation processes, even with the simplest treatment in terms of long-term weather resistance, strength, water stability, workability, environmental compatibility and aesthetics. This can easily be explained in the basic material properties of waxes. There are shrines, death masks and other objects made of wax that have survived for centuries without significant losses.
  • thermowood Even impregnation with at least 10 percent by weight (weight) of atro wood shows significantly improved mechanical properties. It is preferred if at least 20% by weight of wax is introduced, particularly preferably at least 30% by weight.
  • Waxes which contain polyethylene or which consist of polyethylene have proven to be particularly suitable for carrying out the process according to the invention.
  • waxes can be melted without special precautions being taken. must, for example against the release of solvents.
  • Waxes made of polyethylene (PE waxes) penetrate wood well, they have a compressive strength that is of the same order of magnitude as wood. PE waxes are therefore well suited to improve the mechanical properties of thermowood. The PE waxes also do not weigh down the wood unnecessarily and they are uncomplicated to process, in particular machining, and to dispose of or recycle the thermowood.
  • "wood-hard" pure PE waxes should preferably be used, which have a melting point of approx. 130 ° C and which are low viscosity when heated to 200 ° C.
  • the waxes are inexpensive, the application is simple, it is done without toxic traces and the product is 100% recyclable.
  • An example of such a PE wax is the product "Luwax AH ®” from Tenside (BASF) or PE-Wax A112 from LEUNA Polymer GmbH.
  • melt points of suitable waxes are approx. 90 ° C to 120 ° C. According to a preferred embodiment of the method according to the invention, however, the wax is further heated to temperatures of at least 140 ° C., preferably at least 160 ° C., particularly preferably of at least 80 ° C. This ensures that the wax achieves the lowest possible viscosity, which is particularly suitable for penetration into thermowood. Heating beyond the melting point to the above-mentioned temperatures thus ensures that large amounts of wax can be introduced into the thermowood. At these temperatures, it is also ensured that the wax penetrates deep into the thermowood and impregnates all or almost the entire cross section of the thermowood.
  • the thermowood is heated when it is introduced into the liquid wax. It is particularly preferred if the thermowood is introduced into the liquid wax immediately after the heat treatment. Even a wood heated to at least 140 ° C considerably reduces the energy required to apply the wax. If the thermowood has a temperature of at least 160 ° C, preferably at least 180 ° C, this further optimizes the energy requirement for impregnation.
  • the liquid wax penetrates the thermowood relatively quickly.
  • a dwell time of at least 30 minutes in the liquid wax improves the mechanical properties of the thermowood considerably.
  • the dwell time can be increased to at least 60 minutes, preferably to at least 120 minutes.
  • the method according to the invention is therefore a relatively short exposure time in comparison to the treatment with thermowood.
  • thermowood The penetration of the wax into the thermowood is effectively supported if the wax is introduced into the thermowood using excess pressure. It has proven to be advantageous to apply a pressure of at least 5 bar in order to introduce the wax faster and deeper into the thermowood. According to a preferred further development of the method, at least 10 bar pressure is applied, particularly preferably at least 20 bar pressure. Higher pressures (up to or even over 150 bar) can be even more advantageous. If this embodiment of the method is chosen, then it makes sense to stack the thermowood in a heatable pressure vessel. If the liquid wax, which has grown to the desired pressure, is then introduced into the kettle via pressure lines, the wax can be introduced into the thermowood in a simple and inexpensive manner.
  • the invention also relates to a wax-impregnated thermowood in which at least 30% of the wood cross section of the thermowood is impregnated with wax. According to an advantageous embodiment of the invention, at least 50%, preferably at least 75%, of the wood cross section of the thermo wood is impregnated with wax.
  • the deep penetration of the thermo wood with wax ensures a significant improvement in the mechanical properties of the wood, especially the compressive strength.
  • thermowood At least in the unpressurized treatment of thermowood, the cooling contraction presumably results in microscopic pores which have the desired moisture absorption of e.g. B. allow condensation without causing swelling of the thermowood.
  • thermowood is the subject of the invention, the compressive strength of which is at least 5%, preferably at least 10% above the compressive strength of the natural wood used as the starting material and significantly above that of the non-impregnated thermowood.
  • the wax introduced into the thermowood can also be colored. This is particularly advantageous if the discoloration of the thermo wood does not satisfy the heat treatment.
  • the use of colored waxes is then simple and safe.
  • the color tones can be permanently corrected, especially by adding wax-soluble dyes to the drinking wax.
  • a spruce wood (thermo wood) with a cross section of 8 x 8 cm and a length of approx. 3 m is conveyed into a heatable pressure chamber and fixed after the heat treatment.
  • the pressure chamber is provided with a feed line and a discharge line for liquid wax.
  • PE wax is heated to 180 ° C and the heatable pressure chamber, which is also heated to 180 ° C, is flooded with the liquefied wax via the feed line with the application of pressure.
  • the pressure is 20 bar.
  • the wood temperature is still 165 ° C.
  • the chamber remains flooded for 45 minutes and is kept at a temperature of 180 ° C.
  • the wax is continuously circulated during the 45 minutes by connecting the supply and discharge lines and switching on a pump. After the 45 minutes have passed, the supply and discharge lines are decoupled and the liquid wax is pumped out of the pressure chamber. Pressure equalization is initiated and the chamber is opened after the equalizing pressure is reached.
  • the thermowood is examined after cooling. The treatment absorbed 25% by weight of wax based on dry wood. After cooling, the compressive strength is approx. 7% higher than the compressive strength of the untreated wood. When planing the wax-impregnated wood, the surface is smoother than when planing untreated thermowood.
  • the thermal wood treated according to the invention can still be glued well despite the wax content.
  • plywood, etc. can also be produced with wood that has already been treated with wax.
  • the wood can still be painted well.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen von Wachs in Thermoholz, mit den Schritten (1) Erhitzen von Wachs über dessen Schmelzpunkt hinaus and (2) Einbringen von Thermoholz in das flussige Wachs. Sie betrifft weiter wachsimpragniertes Thermoholz, bei dem mindestens 30%, bevorzugt mindestens 50%, besonders bevorzugt mindestens 75 % des Holzquerschnitts wachsimpragniert sind.

Description

Verfahren zum Einbringen von Wachs in Thermoholz
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen von Wachs in Thermoholz.
Das Einbringen von Substanzen in Holz zur Verbesserung von mechanischen oder biologischen Eigenschaften ist an sich bekannt. So wird in der DE 19640 873 beispielsweise beschrieben, wie die mechanische Bearbeitbarkeit von Holz durch Einbringen von Dispersionen oder wässrigen Emulsionen von Tensiden verbessert werden kann. Im- prägniert wird frisches Holz, also Holz mit einem hohen Feuchtegehalt. Das Imprägniermittel verdrängt das Wasser im Holz, hier z. B. durch größere Affinität zur Cellulose bzw. zu den Hemicellulosen. Als schwierig erweist sich dann oft die Trocknung derart imprägnierter Hölzer, da das Entfernen des Wassers durch die Imprägniermittel behindert werden kann. Um diese Trocknungsschäden zu vermeiden, die von unerwünschter Formänderung (Verziehen, Verwerfen) bis hin zum Reißen und damit zum Verlust der mechanischen Festigkeit reichen, muss der Trocknungsprozess sehr exakt geführt werden. Gelingt dies nicht, so ist der Anteil von Ausschuss außerordentlich hoch, da stets größere Holzmengen gleichzeitig getrocknet werden.
Das Imprägnieren von bereits getrocknetem Holz, beispielsweise mit einer Holzfeuchte von unter 20 % bezogen auf die absolut trockene Masse (atro) an Holz konnte sich in der Praxis nicht durchsetzen, da die Wegsamkeit des trockenen Holzes, also die Durch- dringbarkeit mit Flüssigkeiten oder Gasen, gegenüber frischem Holz stark reduziert ist.
Versuche, Holz mit Ölen zu imprägnieren, auch bei erhöhter Temperatur, haben gezeigt, dass positive Wirkungen erst dann zu erwarten sind, wenn die flüssigen Öle zu Feststoffen oxidiert sind. Es liegt auf der Hand, dass die hierfür erforderliche Zeit in der praktischen Anwendung zu lang ist. Die Anwendung von Polyethylenglycol wurde ebenfalls in Verbindung mit der Behandlung feuchten Holzes entwickelt. Das Verfahren ist außeror- dentlich langwierig und wird an sich nur bei der Konservierung von Objekten mit besonderer historischer Bedeutung angewendet. Die Verfüllung von Holz mit Acrylharzen (PMMA) ergibt schwere Werkstoffe, die nur noch wenig Holzeigenschaften aufweisen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und mit geringen Prozessrisiken durchführbares Verfahren zum Imprägnieren von Holz bereitzustellen sowie ein Holz mit verbesserten mechanischen Eigenschaften vorzustellen.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zum Einbringen von Wachs in Thermoholz gelöst, bei dem zunächst Wachs über dessen Schmelzpunkt hinaus erhitzt wird, wonach Thermoholz in das flüssige Wachs eingebracht wird. Das Wachs dringt in das Thermoholz ein und imprägniert dieses. Der Einsatz von heißem Wachs als Tränkmedium ist einfach und effektiv.
Thermoholz ist Holz, dass nur durch starke Hitze witterungsbeständig gemacht wird. Es gibt verschiedene Verfahren bzw. Prozessschritte zur Erzeugung von Thermoholz. Früher wurde dazu hauptsächlich Nadelholz verwendet; inzwischen hat man das Verfahren auch auf Laubholz, zum Beispiel Buche erweitert. Bekannt ist zum Beispiel ein Verfahren, bei dem das Holz über ca. 24 Stunden unter Sauerstoffabschluss und ohne Zusatz von Chemikalien bei über 200 °C, bevorzugt bei ca. 215 °C oder 240 °C hitzebehandelt wird.
Bei einem anderen, unter der Marke Thermowood® bekannten Verfahren, das einheimischen Hölzern die Qualität von Tropenhölzern verschafft soll, wird das Holz in drei Phasen behandelt:
1. Bei Temperaturen bis 130 °C wird dem Holz die Feuchtigkeit fast vollständig entzogen. Dabei wird Wasserdampf zugeführt, der zum einen das Entzünden verhindert, zum anderen eine chemische Umwandlung des biologischen Materials in Gang setzt.
2. Bei Temperaturen zwischen 185 und 215 °C, wieder unter Zuführung von Wasser- dampf, das Holz hart und widerstandsfähig.
3. Sprühendes Wasser senkt nun die Temperatur wieder ab und pendelt den Feuchtegehalt des Holzes auf circa 4% ein.
Der gesamte Prozess läuft über 36 Stunden.
Beim Thermoholzprozess wird die Feuchtigkeit und andere flüchtige Bestandteile fast vollständig aus dem Holz entfernt und seine Zellstruktur ändert sich so, dass Wetter, Feuchtigkeit und Pilze dem Holz nichts mehr anhaben können. Durch diese Wärmebehandlung wird das Holz resistenter gegen den Angriff von Holzschädlingen bzw. auch gegen Witterungseinflüsse. Die Ergebnisse übertreffen die Behandlung mit chemischen Holzschutzmitteln - und das ganz natürlich. Thermoholz quillt und schwindet weniger als unbehandeltes Holz, neigt also weniger zu Form- und Maßänderungen. Das Holz weist eine Ausgleichsfeuchte von ca. 8% auf. Der Wassergehalt ist also stark reduziert, ebenso wie der Gehalt an Harzen und Holzinhaltsstoffen, die bei der genannten Temperatur von 215 °C flüchtig sind.
Die Gründe für die zunehmende Bedeutung des sog. Thermoholzes sind:
1. Färb- und Strukturänderung einheimischer Hölzer wie Birke, Ahorn, Esche, Fichte u.a.m. mit dem Ziel, die Attraktivität der tropischen Hölzer zu erreichen, auch um Raubbau entgegenzuwirken.
2. Verbesserung der mechanischen Werte. 3. Geringere Formänderung durch Feuchte.
4. Verringerung der Fäulnis- und Schimmelanfälligkeit.
5. Vermeidung des Einsatzes schwermetallischer Chemikalien wie bei der Kesseldruckimprägnierung.
Das Holz ist allerdings spröder als vor der Hitzebehandlung. Bei der Wetterbeständigkeit ist keine signifikante Verbesserung zu beobachten. Die Wachse, die zur Imprägnierung des Thermoholzs eingesetzt werden, sind bevorzugt bei Raumtemperatur fest. Ihr Schmelzpunkt liegt deutlich über Raumtemperatur.
Überraschenderweise ist dieses Thermoholz gut mit flüssigem Wachs imprägnierbar. Wegen des geringen Wassergehalts kann das flüssige Wachs gut in die Hohlräume des Holzes und bis in die Zellwände eindringen. Nach dem Abkühlen verbleibt das Wachs im Holz. Das wachsimprägnierte Holz ist mechanisch besser zu bearbeiten und seine Druckfestigkeit ist besser als vorher.
Es ist als besonderer Vorteil anzusehen, dass Thermoholz, das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt wurde, unmittelbar gebrauchsfertig ist. Es muss nicht mehr aufwändigen und komplizierten Trocknungsverfahren unterworfen werden. Das Risiko, Ausschuss zu erzeugen entfällt bzw. ist ganz wesentlich reduziert.
Die Qualität solcherart Wachstränkung von Thermoholz ist schon bei der einfachsten Behandlung hinsichtlich Langzeit- Wetterbeständigkeit, Festigkeit, Wasserstabilität, Bearbeitbarkeit, Umweltverträglichkeit und -Ästhetik allen anderen Tränkverfahren weit überlegen. Dies ist leicht erklärbar in den grundsätzlichen Materialeigenschaften von Wachsen. Bekannt sind Bildstöcke, Totenmasken und andere Gegenstände aus Wachs, die Jahrhunderte ohne wesentliche Einbußen überdauert haben.
Es können erhebliche Mengen an Wachs in das Thermoholz eingebracht werden. Bereits eine Imprägnierung mit mindestens 10 Gewichts-Prozent (Gew.- ) bezogen auf atro Holz zeigt deutlich verbesserte mechanische Eigenschaften. Bevorzugt wird es, wenn mindestens 20 Gew.-% Wachs eingebracht werden, besonders bevorzugt sind es mindestens 30 Gew.-%.
Als besonders geeignet zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens haben sich Wachse erwiesen, die Polyethylen enthalten oder die aus Polyethylen bestehen.
Diese Wachse lassen sich schmelzen, ohne dass besondere Vorkehrungen getroffen wer- den müssen, zum Beispiel gegen das Freisetzen von Lösungsmitteln. Wachse aus Polyethylen (PE- Wachse) dringen gut in Holz ein, sie weisen eine Druckfestigkeit auf, die in der Größenordnung von Holz oder darüber liegt. Damit sind PE-Wachse gut geeignet, die mechanischen Eigenschaften von Thermoholz zu verbessern. Die PE-Wachse be- schweren das Holz auch nicht unnötig und sie sind unkompliziert bei der Bearbeitung, insbesondere spanabhebenden Bearbeitung und bei der Entsorgung bzw. beim Recycling des Thermoholzes. Um den hohen Ansprüchen spezieller Holzanwendungen, z. B. im Instrumentenbau, gerecht zu werden, sollen vorzugsweise "holzharte", reine PE- Wachse verwendet werden, die einen Schmelzpunkt von ca. 130 °C haben und die bei Aufheizen auf 200 °C niederviskos sind. Die Wachse sind preisgünstig, die Anwendung ist einfach, sie erfolgt ohne toxische Spuren und das Produkt ist 100% recycelbar. Als Beispiel für ein solches PE-Wachs ist das Produkt "Luwax AH ®" der Fa. Tenside (BASF) oder das PE-Wax A112 der Firma LEUNA Polymer GmbH zu nennen.
Schmelzpunkte geeigneter Wachse liegen bei ca. 90 °C bis 120 °C. Nach einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Wachs jedoch weiter bis auf Temperaturen von mindestens 140 °C, bevorzugt von mindestens 160 °C, besonders bevorzugt von mindestens ι8o°C erhitzt. Dadurch wird gewährleistet, dass das Wachs eine möglichst niedrige Viskosität erreicht, die für das Eindringen in das Thermoholz besonders geeignet ist. Das Erhitzen über den Schmelzpunkt hinaus bis auf die vorgenannten Temperaturen gewährleistet damit, dass große Mengen Wachs in das Thermoholz eingebracht werden können. Weiter ist bei diesen Temperaturen dafür gesorgt, dass das Wachs tief in das Thermoholz eindringt und den ganzen oder nahezu den ganzen Querschnitt des Thermoholzes imprägniert.
Nach einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Thermoholz beim Einbringen in das flüssige Wachs erhitzt. Besonders bevorzugt wird es, wenn das Thermoholz im unmittelbaren Anschluss an die Wärmebehandlung in das flüssige Wachs eingebracht wird. Schon ein auf mindestens 140 °C erhitztes Holz redu- ziert den zum Einbringen des Wachses erforderlichen Energiebedarf erheblich. Hat das Thermoholz eine Temperatur von mindestens 160 °C, bevorzugt von mindestens 180 °C, so wird der Energiebedarf des Imprägnierens weiter optimiert.
Das flüssige Wachs dringt verhältnismäßig schnell in das Thermoholz ein. Eine Verweildauer von mindestens 30 Minuten im flüssigen Wachs verbessert die mechanischen Eigenschaften des Thermoholzes erheblich. Je nach Holzart und / oder Ansprüchen an das Ausmaß der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften kann die Verweildauer auf mindestens 60 Minuten, bevorzugt auf mindestens 120 Minuten erhöht werden. Damit handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren um eine -im Vergleich zur Thermoholz-Behandlung- verhältnismäßig kurze Einwirkzeit.
Das Eindringen des Wachses in das Thermoholz wird wirkungsvoll unterstützt, wenn das Wachs unter Anwendung von Überdruck in das Thermoholz eingebracht wird. Es hat sich als günstig erwiesen, mindestens 5 bar Druck aufzubringen, um das Wachs schneller und tiefer in das Thermoholz einzubringen. Nach einer bevorzugten Weiter- entwicklung des Verfahrens werden mindestens 10 bar Druck aufgebracht, besonders bevorzugt mindestens 20 bar Druck. Höhere Drücke (bis oder sogar über 150 bar) können durchaus noch vorteilhafter sein. Wird diese Ausführungsform des Verfahrens gewählt, dann bietet es sich an, das Thermoholz in einen beheizbaren Druckkessel einzustapeln. Wird dann das flüssige Wachs über Druckleitungen in den Kessel eingebracht, der dem gewünschten Druck gewachsen ist, so kann das Wachs auf einfache und kostengünstige Weise in das Thermoholz eingebracht werden.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein wachsimprägniertes Thermoholz, bei dem mindestens 30 % des Holzquerschnitts des Thermoholzes mit Wachs imprägniert sind. Nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 75% des Holzquerschnitts des Thermoholzes mit Wachs imprägniert. Die tief reichende Durchdringung des Thermoholzes mit Wachs gewährleistet eine deutliche Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Holzes, insbesondere der Druckfestigkeit.
Erwähnenswert bei der erfindungsgemäßen Präparation sind das überraschend gute Klangverhalten die exzellente Bearbeitbarkeit der Selbstpoliereffekt die Wetterbeständigkeit - das deutlich reduzierte Quell- / Schwindungsverhalten
Der Selbstpoliereffekt erlaubt den Einsatz so behandelter Hölzer ohne jegliche weitere Oberflächenbehandlung über schätzungsweise Jahrzehnte oder Jahrhunderte. Dies kann dadurch begründet werden, dass bei der Wachstränkung keinerlei z. B. durch Oxi- dation veränderbare flüchtige Bestandteile eingebracht werden.
Insbesondere überraschend für den Musikinstrumentenbau ist, dass mindestens bei der drucklosen Behandlung von Thermoholz vermutlich durch die Abkühlungskontraktion mikroskopisch feine Poren entstehen, die eine gewünschte Feuchteaufnahme von z. B. Kondenswasser erlauben, ohne dass es zu störender Quellung des Thermoholzes kommt.
Schließlich ist nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ein wachsimprägniertes Thermoholz Gegenstand der Erfindung, dessen Druckfestigkeit mindestens 5%, vorzugsweise mindestens 10 % über der Druckfestigkeit des als Ausgangsstoff verwendeten Naturholzes und deutlich über dem des nicht imprägnierten Thermoholzes liegt.
Weiter kann das in das Thermoholz eingebrachte Wachs eingefärbt sein. Dies ist vor allem dann von Vorteil, wenn die Vorstellungen der Verfärbungen des Thermoholzes bei der Hitzebehandlung nicht befriedigen. Die Verwendung eingefärbter Wachse sind dann einfach und sicher. Die Farbtöne können dauerhaft korrigiert werden, insbesondere durch Zugabe wachslöslicher Farbstoffe zum Tränkwachs.
Wesentliche Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Beispiels näher erläutert: Ein Fichtenkantholz (Thermoholz) mit einem Querschnitt von 8 x 8 cm und einer Länge von ca. 3 m wird nach Abschluss der Hitzebehandlung in eine beheizbare Druckkammer gefördert und fixiert. Die Druckkammer ist mit einer Zuleitung und mit einer Ableitung für flüssiges Wachs versehen. PE- Wachs wird auf 180 °C erhitzt und die beheizbare Druckkammer, die ebenfalls auf 180 °C erhitzt ist, wird über die Zuleitung mit dem verflüssigten Wachs unter Aufbringen von Druck geflutet. Der Druck beträgt 20 bar. Beim Fluten der Druckkammer beträgt die Holztemperatur noch 165 °C. Die Kammer bleibt für 45 Minuten geflutet und wird auf einer Temperatur von 180 °C gehalten. Das Wachs wird durch Verbinden von Zu- und Ableitung und Einschalten einer Pumpe während der 45 Minuten ständig umgewälzt. Nach Ablauf der 45 Minuten werden Zu- und Ableitung entkoppelt und das flüssige Wachs wird aus der Druckkammer abgepumpt. Es wird ein Druckausgleich eingeleitet und die Kammer wird nach Erreichen des Ausgleichsdrucks geöffnet. Das Thermoholz wird nach Abkühlen untersucht. Es hat durch die Behandlung 25 Gew.-% Wachs bezogen auf atro Holz aufgenommen. Die Druckfestigkeit liegt nach Abkühlen um ca. 7% über der Druckfestigkeit des unbehandelten Holzes. Beim Hobeln des wachsimprägnierten Holzes ergibt sich eine glättere Oberfläche als beim Hobeln von unbehandeltem Thermoholz.
Das erfindungsgemäß behandelte Thermoholz lässt sich trotz des Wachsanteiles noch gut verleimen. Auf diese Weise kann mit bereits wachsbehandelten Holz auch Schichtholz, etc. hergestellt werden. Das Holz lässt sich auch weiterhin gut lackieren.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Einbringen von Wachs in Thermoholz, mit den Schritten:
- Erhitzen von Wachs über dessen Schmelzpunkt hinaus und
- Einbringen von Thermoholz in das flüssige Wachs.
2. Verfahren zum Einbringen von Wachs in Thermoholz nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass -bezogen auf atro Holz- mindestens lo Gew.-% , vorzugsweise mindestens 20 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 30 Gew.-% Wachs in das Thermoholz eingebracht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Wachse oder Mischungen von Wachsen in das Thermoholz eingebracht werden, die Polyethylen enthalten oder die aus Polyethylen bestehen.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wachs auf Temperaturen von mindestens 140 °C, vorzugsweise von mindestens 160 °C, be- sonders bevorzugt von mindestens 180 °C erhitzt ist, wenn es in das Thermoholz eingebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermoholz auf Temperaturen von mindestens 140 °C, vorzugsweise von mindestens 170 °C, besonders bevorzugt von mindestens 200 °C erhitzt ist, wenn es in das flüssige Wachs eingebracht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermoholz für mindestens 30 Minuten, bevorzugt für mindestens 90 Minuten, beson- ders bevorzugt für mindestens 120 Minuten in das flüssige Wachs eingebracht wird. η. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das Wachs unter Anwendung von Druck in das Thermoholz eingebracht wird, wobei ein Druck von mindestens 5 bar, vorzugsweise von mindestens 10 bar, besonders bevorzugt von mindestens 20 bar angelegt wird.
8. Wachsimprägniertes Thermoholz, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 30%, bevorzugt mindestens 50%, besonders bevorzugt mindestens 75 % des Holzquerschnitts wachsimprägniert sind.
9. Wachsimprägniertes Thermoholz, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfestigkeit des wachsimprägnierten Thermoholzes mindestens 5%, vorzugsweise mindestens 10% über der Druckfestigkeit des nicht imprägnierten Thermoholzes liegt.
EP04738887A 2003-07-14 2004-07-08 Verfahren zum einbringen von wachs in thermoholz Withdrawn EP1646483A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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DE20310745U DE20310745U1 (de) 2003-07-14 2003-07-14 Wachsverfestigung von Thermoholz
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005002096B3 (de) * 2005-01-14 2006-11-09 Carl-G. Berninghausen Imprägniermittel zur Imprägnierung von fertig getrocknetem und profiliertem Holz und Verwendung des Imprägniermittels
DE102006027934B4 (de) * 2006-06-14 2009-09-10 Owi Gmbh Verfahren zur Herstellung von witterungsbeständigem Holzfurnier sowie Holzfurnier
DE102007012353A1 (de) * 2007-03-14 2008-09-25 Siemens Ag Innenausbaukomponente aus Holz für ein Schienenfahrzeug
DE102011104025A1 (de) 2010-06-11 2011-12-15 Technische Universität Dresden Verfahren zur Modifizierung von Holz oder Holzwerkstoffen sowie chemisch und thermisch modifiziertes Holz
DE102012103795A1 (de) * 2012-04-30 2013-10-31 Jan Tomsky Akustisches Streichinstrument und Verfahren zum Herstellen eines akustischen Streichinstruments
WO2015095900A2 (en) * 2013-12-17 2015-06-25 Rhino Modified Wood (Pty) Limited Timber treatment process
WO2018090064A1 (en) * 2016-11-11 2018-05-17 Rhino Modified Wood (Pty) Ltd Lamination process

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3928677A (en) * 1972-12-08 1975-12-23 Firewood Inc Process of treating wood
JPS5628805A (en) * 1979-08-17 1981-03-23 Earth Chemical Co Vermin detesting wood and its manufacture
JPS5842411A (ja) * 1981-09-07 1983-03-11 大塚化学株式会社 木質材料の寸法安定化処理方法
DE69426563T2 (de) * 1993-05-12 2001-08-23 Valtion Teknillinen Verfahren zur verbesserung des widerstands von cellulosehaltigen produkten gegen schimmel und fäulnis
DE29780342U1 (de) * 1996-04-01 2000-04-27 Rettenbacher Markus Formkörper aus imprägniertem Holz
US6426118B2 (en) * 1998-06-17 2002-07-30 Coating Development Group, Inc. Method for pressure treating wood
FR2810917B1 (fr) * 2000-06-30 2002-09-20 Armines Ass Pour La Rech Et Le Procede d'impregnation a coeur de pieces de bois par traitement thermique en bains

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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