MXPA05003420A

MXPA05003420A - Proceso para mejorar la durabilidad, estabilidad dimensional y dureza superficial de un cuerpo de madera.

Info

Publication number: MXPA05003420A
Application number: MXPA05003420A
Authority: MX
Inventors: Militz Holger
Original assignee: Basf Ag
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2003-10-01
Publication date: 2005-11-23
Also published as: PT1556195E; DE10246401A1; EP1556195B1; CN100522521C; UA80299C2; US7595116B2; NO20051570L; BR0314985B1; CA2501052A1; DE50303136D1; WO2004033170A1; EP1556195A1; ES2263012T3; NO333047B1; DK1556195T3; CA2501052C; RU2360792C2; JP2006502022A; CN1703308A; ATE324235T1

Abstract

Se describe un proceso para mejorar la durabilidad, estabilidad dimensional y dureza superficial de un cuerpo de madera, en el cual un cuerpo de madera no tratado se impregna con una solucion acuosa de A) un agente de impregnacion del grupo que consiste de 1,3-bis(hidroximetil)-4, 5-dihidroxiimidazolidin-2ona, 1,3-bis(hidroximetil)-4, 5-dihidroxiimidazolidin-2-ona modificadas con un alcohol C1-5, un poliol o mezclas de los mismos, 1, 3-dimetil-4, 5-dihidroxiimidazolidin-2-ona, dimetilolurea, bis(metoximetil)urea, tetrametilolacetilendiurea, 1, 3-bis (hidroximetil)imidazolidin-2-ona, metilolmetilurea o mezclas de los mismos. Y B) un catalizador del grupo que consiste de sales de metal o amonio, acidos organicos o inorganicos y mezclas de los mismos, y se provoca que la madera y el agente de impregnacion reaccionen mientras que se mantienen en condiciones humedas a temperatura eleva.

Description

PROCESO PARA MEJORAR LA DURABILIDAD, ESTABILIDAD DIMENSIONAL Y DUREZA SUPERFICIAL DE UN CUERPO DE MADERA CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un proceso para la producción de un cuerpo de madera que tiene alta durabilidad, estabilidad dimensional y dureza superficial, en el cual un cuerpo de madera no tratado se impregna con una solución acuosa de A) un agente de impregnación del grupo que consiste de 1,3-bis (hidroximetil) -4 , 5-dihidroxiimidazolidin-2 -ona, 1,3-bis (hidroximetil ) -4 , 5-dihidroxiimidazolidin-2 -ona modificada con un alcohol Ci-5, un poliol o mezclas de los mismos, 1,3-dimetil -4 , 5 -dihidroxiimidazolidin-2 -ona, dimetilolurea , bis (metoximetil) urea, tetrametilolacetilendiurea, 1,3-bis (hidroximetil ) imidazolidin-2 -ona , metilolmetilurea o mezclas de los mismos, y B) un catalizador del grupo que consiste de sales de metal o amonio, ácidos orgánicos o inorgánicos o mezclas de los mismos , a continuación se endurece mientras que se mantiene en condiciones de humedad a temperatura elevada. La invención se refiere en particular a cuerpos de madera de dimensiones relativamente grandes. Se entiende que un cuerpo de madera significa un cuerpo conformado de madera sólida. Se pretende que el cuerpo de madera y el agente de impregnación proporcionen, por asi decirlo, un material compuesto en el cual se conserven las propiedades positivas de la madera de material natural, en particular la apariencia, salvo que una o más propiedades físicas y biológicas se mejoran sustancialmente . ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN A partir de la publicación "Treatment of timber with water soluble dimethylol resins to improve the dimensional stability and durability", en Wood Science and Technology 1993, páginas 347-355, se sabe que las propiedades de encogimiento e hinchamiento de la madera y su resistencia a hongos e insectos se puede mejorar tratando la madera con un agente de impregnación el cual consiste de una solución acuosa de dimetiloldihidroxietilenurea (DMDHEU ó 1,3-bis (hidroximetil ) -4 , 5-dihidroxiimidazolidin-2 -ona) y un catalizador. Los catalizadores utilizados son sales metálicas, ácido cítrico y sales de amina, individualmente o en combinación. La DMDHEU se utiliza en la solución acuosa en concentraciones desde 5% hasta 20%. La cantidad agregada de catalizador es un 20%, en base a la DMDHEU. La impregnación se efectúa bajo presión reducida. A temperatura elevada, tiene lugar una reacción de la DMDHEU misma y con la madera. Esta reacción tiene lugar en el transcurso de una hora en un horno de secado a temperaturas de 80 °C ó 100 °C. Las muestras de madera así tratadas exhiben una mejora de hasta 75% en las propiedades de encogimiento e hinchamiento, y lo hace a concentraciones de DMDHEU de 20%. De esta manera se investigaron los cuerpos de madera que tienen dimensiones de 20 mm x 20 rara x 10 mra. El proceso descrito se puede utilizar solamente en el caso de dimensiones pequeñas de los cuerpos de madera debido a que las maderos tratados tienden a rajarse en el caso de dimensiones grandes. A partir de la publicación de W. D. Ellis, J. L.

O'Dell, "Wood-Polymer Composites Made with Acrylic Monomers, Isocyanate and Maleic Anhydride" publicada en Journal of Applied Polymer Science, Vol . 73, páginas 2493-2505 (1999), se sabe que se puede tratar la madera natural con una mezcla de acrilatos, isocianato y anhídrido maleico bajo presión reducida. Las sustancias utilizadas reaccionan con si mismas aunque no con la madera. Por medio de tal impregnación, se incrementa la densidad, la dureza y la resistencia la difusión de vapor de agua. Además, se mejoran la repelencia al agua y la estabilidad dimensional de la madera. La EP-B 0 891 244 describe la impregnación de cuerpos de madera de madera sólida con un polímero biodegradable , una resina natural y/o áster graso - si es apropiado con la aplicación de presión reducida y/o presión súper-atmosférica . La impregnación se efectúa a temperaturas elevadas. Los poros en la madera se rellenan al menos sustancialmente , y un cuerpo conformado el cual comprende tanto formas de madera como de polímero biodegradable . No tiene lugar una reacción del polímero con la madera. Las propiedades características de madera, la biodegradabilidad y las propiedades mecánicas no se pierden con este tratamiento. La termoplasticidad se puede incrementar. Dependiendo de la proporción del polímero introducido, existe un incremento en la dureza superficial debido a la incorporación del polímero en la matriz de madera, de modo que los maderos naturalmente blandos también sean adecuados para pisos de alta calidad. La SE-C 500 039 describe un proceso para endurecer madera con compresión, en el cual la madera no tratada se impregna con varios monómeros de aminoplasto a base de melamina y formaldehído por medio de impregnación con presión a vacío, luego se seca, y se endurece en una prensa con compresión a temperatura elevada. Entre otros, se mencionan la DMDHEU, dimetilolurea , dimetoximetilurea , dimetiloletilenurea , dimetilolpropilenurea y dimetoximetilurona como agentes de reticulado. Este proceso tiene la desventaja de un paso de secado que consume energía. Además, la estructura de madera natural se pierde como resultado de la compresión.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un objeto de la invención es proporcionar un proceso para mejorar la durabilidad, estabilidad dimensional y dureza superficial de un cuerpo de madera, que también tenga dimensiones relativamente grandes, el cual proceso no tenga las desventajas de la técnica previa, en particular no conduce a la ruptura en la madera, y da cuerpos de madera en los cuales se conserva la estructura de la madera natural. El objetivo de la invención se logra, de conformidad con la invención, mediante el proceso descrito al principio. Los cuerpos de madera producidos mediante este proceso son adecuados para varias aplicaciones potenciales, ventajosas, dondequiera que se exponga la madera a la humedad e intemperie. En particular cuando se utilizan como secciones de ventana de madera encuadrada, bordes de fachada o peldaños de escalera . El proceso de la presente invención tiene que ver con mejorar una pluralidad de propiedades de cuerpos de madera que tengan dimensiones relativamente grandes, por ejemplo que tengan una amplitud desde 30 hasta 200 mm y un espesor desde 30 hasta 100 mm. En la impregnación de la madera no tratada con los agentes de impregnación A) y, si es apropiado, C) y el endurecimiento subsecuente mediante el proceso de conformidad con la invención, sorprendentemente no ocurrió un rompimiento, ni aún en el caso de dimensiones relativamente grandes de los cuerpos de madera. Tal impregnación con endurecimiento subsecuente simultáneamente mejora la durabilidad, estabilidad dimensional y dureza superficial del cuerpo de madera. Los agentes de impregnación adecuados A) para cuerpos de madera son, 1, 3-bis (hidroximetil) -4 , 5-dihidroxiimidazolidin-2-ona , 1 , 3 -bis (hidroximetil ) -4 , 5-dihidroxiimidazolidin-2 -ona modificadas con un alcohol Ci-5, un poliol o mezclas de los mismos, 1, 3-dimetil-4 , 6-dihidroxiimidazolidin-2-ona, dimetilolurea, bis (metoximetil ) urea , tetrametilolacetilendiurea, 1 , 3 -bis (hidroximetil ) imidazolidin-2 -ona, metilolmetilurea o mezclas de los mismos. La 1 , 3-bis (hidroximetil) -4 , 5-dihidroxiimidazolidin-2 -ona ó 1 , 3 -bis (hidroximetil ) -4 , 5-dihidroxiimidazolidin-2 -ona modificada con un alcohol Ci-5, un poliol o mezclas de los mismos, o mezclas de los mismos, son particularmente útiles. Un agente de impregnación muy particularmente adecuado A) es 1 , 3-bis (hidroximetil ) -4 , 5 -dihidroxiimidazol idin-2 -ona modificada con un alcohol Ci_5í un poliol o mezclas de los mismos. La 1,3 -bis (hidroximetil ) -4 , 5-dihidroxiimidazolidin-2 -ona (mD DHEU) modificada se describe, por ejemplo, en la US 4,396,391 y la WO 98/29393. Las mismas son productos de reacción de 1, 3-bis (hidroximetil) -4, 5-dihidroxiimidazolidin-2 - ona con un alcohol Ci_5, un poliol o mezclas de los mismos. Los alcoholes Ci_5 adecuados son, por ejemplo, metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol y n-pentanol, siendo preferido el metanol. Los polioles adecuados son etilenglicol , dietilenglicol , 1,2- y 1 , 3 -propilenglicol , 1,2-, 1,3- y 1,4-butilenglicol , glicerol, polietilenglicoles de la fórmula HO (CH2CH20) nH, en donde n es desde 3 hasta 20, siendo preferido el dietilenglicol. Para la preparación de los derivados de 1,3-bis (hidroximetil ) -4 , 5-dihidroxiimidazolidin-2 -ona (mDMDHEU) , se mezclan la D DHEU y el alcohol monohídrico y/o el poliol, el alcohol monohídrico y/o el poliol que se utilizan en una cantidad desde 0.1 a 2.0 moles equivalentes cada uno, a base de DMDHEU. La mezcla de DMDHEU, alcohol monohídrico y/o poliol se hace reaccionar a temperaturas desde 20 hasta 70 °C y un pH desde 1 hasta 2.5, el pH se lleva de 4 a 8 después de la reacción . Los agentes de impregnación adecuados C) son alcoholes Ci_5, polioles o mezclas de los mismos, tales como, por ejemplo, metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, n-pentanol, etilenglicol, dietilenglicol, 1,2- y 1,3-propilenglicol , 1,2-, 1,3- y 1 , 4 -butilenglicol , glicerol, polietilenglicoles de la fórmula HO (CH2CH20) nH, en donde n es desde 3 hasta 20, o mezclas de los mismos.

Son preferidos el metanol, dietilenglicol y mezclas de los mismos. Los agentes de impregnación A) y, si es apropiado, C) se utilizan en una concentración desde 1 hasta 60% en peso, preferiblemente desde 10 hasta 40% en peso, en base de la solución acuosa del agente de impregnación. Si se utiliza concomítantemente el agente de impregnación C) , se prefiere desde 1 hasta 50% en peso, en base al agente de impregnación A) . Los catalizadores adecuados B) son sales metálicas del grupo que consiste de haluros metálicos, sulfatos metálicos, nitratos metálicos, tetrafluoroboratos metálicos, fosfatos metálicos o mezclas de los mismos. Los ejemplos son cloruro de magnesio, sulfato de magnesio, cloruro de zinc, cloruro de litio, bromuro de litio, trifluoruro de boro, cloruro de aluminio, sulfato de aluminio, nitrato de zinc, tetrafluoroborato de sodio o mezclas de los mismos. Los catalizadores adecuados B) también son sales de amonio del grupo que consiste de cloruro de amonio, sulfato de amonio, oxalato de amonio, fosfato de diamonio o mezclas de los mismos. Los catalizadores adicionalmente adecuados B) son ácidos orgánicos o inorgánicos. Los ejemplos adecuados son-ácido maleico, ácido fórmico, ácido cítrico, ácido tartárico, ácido oxálico, ácido p-toluensulfónico , ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido bórico o mezclas de los mismos. Se utilizan preferiblemente cloruro de magnesio, cloruro de zinc, sulfato de magnesio y sulfato de aluminio. El cloruro de magnesio es particularmente preferido. En el proceso de la presente invención, la impregnación se puede llevar a cabo bajo la acción de presión reducida con la subsecuente acción de la presión. El cuerpo de madera se expone a presión reducida desde 10 hasta 100 mbar durante un período desde 10 minutos hasta 2 horas, de manera preferible aproximadamente 30 minutos, dependiendo de las dimensiones del cuerpo de madera, en una unidad de impregnación y luego inundándolo con el agente de impregnación. La presión reducida de aproximadamente 50 mbar durante una hora ha probado ser ventajosa. Alternativamente, sin embargo, el cuerpo de madera se puede inundar primero con el agente de impregnación en la unidad de impregnación y luego se expone a presión reducida desde 10 hasta 100 mbar durante el período antes mencionado. Las presiones desde 2 hasta 20 bar, preferiblemente desde 10 hasta 12 bar, dependiendo de las dimensiones del cuerpo de madera, durante un período de 10 minutos hasta 2 horas, de manera preferible aproximadamente una hora, se dejan actuar entonces. El proceso de presión a vacío es conveniente particularmente en combinación con altas proporciones en peso del agente de impregnación.

Después de la fase de presión, el líquido residual se extrae y el cuerpo de madera impregnado se endurece sin un secado intermedio. Particularmente es importante mantener condiciones de humedad durante el endurecimiento del agente de impregnación de modo que se evite así el secado durante la reacción. Por consiguiente se provoca que el agente de impregnación introducido en la madera reaccione en sí mismo con la madera bajo condiciones de humedad y mientras que se evita el secado. En este contexto, condiciones de humedad significa un contenido de agua de la madera por arriba del punto de saturación de fibra, el cual puede ser de aproximadamente 30% de agua en la madera, dependiendo del tipo de madera. Como resultado de la impregnación, la madera puede absorber hasta 200% del agente de impregnación acuoso. Con el fin de asegurar las condiciones de humedad durante el endurecimiento, el cuerpo de madera impregnado se almacena en una cámara de secado la cual se puede controlar a través de humedad atmosférica, temperatura y presión, y se fija de modo que se contrarreste la deformación. A una humedad relativa desde 40 hasta 100%, preferiblemente desde 50 hasta 100%, en particular preferiblemente desde 80 hasta 100%, y una temperatura desde 70 hasta 130°C, preferiblemente desde 80 hasta 100 °C, el cuerpo de madera impregnado se endurece durante un período desde 1 hasta 72 horas, preferiblemente desde 1 hasta 48 horas, dependiendo de las dimensiones del cuerpo de madera, los agentes de impregnación A) y, si es apropiado, C) haciéndolos reaccionar con la madera y con ellos mismos. Manteniendo una humedad relativa por arriba de 40%, preferiblemente por arriba de 50% y en particular preferiblemente por arriba de 80 a 100% sirve para evitar el secado del cuerpo de madera por debajo del punto de saturación de fibra durante el endurecimiento. Una persona experta en la técnica podría en cualquier caso haber secado el cuerpo de madera impregnado antes del endurecimiento debido a que la misma de otra manera esperaría, el rompimiento del cuerpo de madera. Por consiguiente, el aspecto sorprendente de la presente invención es que el cuerpo de madera no . tiende a romperse aún sin un secado previo. Esto aplica, en particular a cuerpos de madera que tienen dimensiones relativamente grandes, por ejemplo que tienen una amplitud desde 30 hasta 200 mm y un grosor desde 30 hasta 100 mm . Después del endurecimiento, los cuerpos de madera se secan, la deformación de la madera se contrarresta por medios adecuados y los datos físicos se miden. Ejemplo de uso 1 Se producen secciones de una ventana de madera encuadrada de Pinus radiata, es decir, cuerpos perfilados los cuales se pueden utilizar en la producción de marcos para ventana . La DMDHEU modificada con dietilenglicol y metanol (mDMDHEU) se diluye a 30% en peso con agua y se mezcla con 1.5% de MgCl2 · 6 H20. Los cuerpos de madera secados hasta aproximadamente un 12% del contenido de humedad en la madera, se introdujeron en una unidad de impregnación. La unidad de impregnación se sometió a una presión reducida de 40 mbar absolutos durante 30 minutos. La inundación de la unidad de impregnación con el agente de impregnación se efectúo entonces. La presión reducida absoluta de 50 mbar se mantuvo constante. Una presión de 10 bar se aplicó entonces durante 2 horas. La fase de presión se terminó y el líquido residual se extrajo. Los cuerpos de madera se almacenaron entonces en una cámara de secado controlable a través de la temperatura y humedad atmosférica y se fijó de modo que la redeformación fuera imposible. La cámara se llevó a 95 °C y una humedad relativa de aproximadamente 95%. Estas condiciones de humedad se mantuvieron hasta una temperatura de al menos 90 °C se alcanzaron durante 48 horas en el interior de los cuerpos de madera. El subsecuente secado de los cuerpos de madera se llevó a cabo en una pila de madera bien ventilada. Las secciones de madera encuadrada se procesaron entonces adicionalmente .

Hinchamiento y encogimiento de las secciones tratadas de madera encuadrada: Los bordes así tratados se distinguieron por un hinchamiento y encogimiento muy reducidos sobre los cambios en la humedad atmosférica (estabilidad dimensional) comparados con las secciones no tratadas de madera encuadrada. Tabla 1 La ventaja de tal tratamiento para su uso en la construcción de ventanas es que se reduce la formación de empalmes abiertos los cuales se forman como resultado del hinchamiento y encogimiento y a largo plazo llevan a la destrucción de la ventana y por consiguiente la vida de las ventanas de madera se incrementa. Además, la madera se protege de la degradación abiótica por luz UV y/o agua de lluvia. Esto se investigó en la albura de pino en exposición a la intemperie externa. Los resultados después de un año se muestran en las figuras donde: La figura 1 muestra la madera no tratada antes de la exposición a la intemperie; La figura 2 muestra la madera no tratada después de la exposición a la intemperie durante 1 año; La figura 3 muestra la madera tratada antes de la exposición a la intemperie; La figura 4 muestra la madera tratada después de la exposición a la intemperie durante 1 año. Claramente es evidente que el tratamiento antes mencionado ha llevado a una mejora sustancial en la resistencia a la exposición a la intemperie. Por consiguiente, son observables un rompimiento considerablemente reducido, una coloración grisácea substancialmente reducida y substancialmente menos erosión en la superficie de la madera. Ejemplo de uso 2 Aquí se trataron postes de pino redondeados de modo que se puedan construir palizadas con los mismos. La DMDHEU se diluyó hasta aproximadamente 15% en peso con agua y se mezcló con 75% de ZnN03 · 6 H20. Los cuerpos de madera redondeados se secaron hasta un contenido de humedad en la madera de aproximadamente 20% y teniendo aproximadamente las mismas dimensiones, se introdujeron en una unidad de impregnación. Esta unidad de impregnación se inundó con el agente de impregnación y se sometió a una presión reducida de 40 mbar absolutos durante 30 minutos. Una presión de 10 bar se aplicó entonces durante 2 horas. La fase de presión se terminó y se extrajo el liquido residual. Los cuerpos de madera se almacenaron entonces en una cámara de secado controlable a través de la temperatura y humedad atmosférica y se fijó de modo que la deformación fuera imposible. La cámara de secado se llevó a 98°C y una humedad relativa de aproximadamente 80%. Las condiciones se mantuvieron hasta que se alcanzó una temperatura de al menos 95°C durante 30 horas en el interior de los cuerpos de madera. Los cuerpos de madera se secaron entonces en una pila de madera bien ventilada en al aire libre. Durabilidad de los especímenes de prueba tratados: La resistencia a la pudrición blanda (contacto con la tierra) es muy importante con respecto a la durabilidad de las palizadas. Es particularmente importante la pérdida resultante de rigidez, por ejemplo el declive en los módulos de elasticidad. Tabla 2 Módulo de Módulo de Declive en los Pérdida de Madera elasticidad al inicio elasticidad después módulos de masa de la prueba de 32 semanas elasticidad No tratada 8309 N/mm2 4096 N/mm2 51% 18% Tratada 8419 N/mm2 8272 N/mm2 2% 2% Esta prueba se llevó a cabo de conformidad con ENv807. Las muestras se sometieron a la degradación durante el contacto con la tierra, bajo condiciones optimizadas para los organismos. Ejemplo de uso 3 Las tablas de madera de caucho se trataron con el fin de producir muebles de jardín o cubiertas de jardín a partir de las mismas. La DMDHEU se modificó con dietilenglicol y metanol (mDMDHEU) , se diluyó hasta 40% en peso con H20 y se mezcló con 2% en peso de A12(S04)3 ¦ 16 H20. Las tablas se secaron hasta un contenido de humedad de aproximadamente 12% en peso, se introdujeron en una unidad de impregnación. Esta se inundó con el agente de impregnación y se sometió a una presión reducida absoluta de 40 mbar durante 30 minutos. Una presión de 10 bar se aplicó entonces durante 2 horas. Después del final de la fase de presión, se extrajo el líquido residual. Los cuerpos conformados se calentaron en una atmósfera de vapor de agua saturada a aproximadamente 90 °C. Esto se logró empacando los cuerpos de madera en una hoja la cual permanece estable a esta temperatura. La duración de la aplicación de temperatura dependió del tipo de madera y de las dimensiones de los cuerpos de madera. En el caso de cuerpos de madera de un grosor de 3 a 6 cm, el tiempo de reacción fue de aproximadamente 48 horas. Después de la reacción, la madera se fijó en pilas de .modo que la deformación se hiciera imposible. Seguido de un proceso de secado a una temperatura de aproximadamente 50°C y durante una duración de 14 días. Fue posible utilizar una cámara de secado convencional para este propósito . Durabilidad de los cuerpos de madera asi tratados: Los utensilios de madera para jardín (muebles o cubiertas) los cuales no se someten al contacto con la tierra padecen de degradación por ciertos hongos y exposición a la intemperie abiótica. Se investigó la degradación mediante hongos que destruyen la madera de una madera comparable con el EN 113: Tabla 3 Ejemplo de uso 4 Aquí, se producen peldaños de escalera de madera sólida, por ejemplo de haya. Estos peldaños tienen dimensiones de 1000 mm x 400 mm x 80 mra. El valor particular se colocó en la dureza de la superficie incrementada de los peldaños de escalera .

La DMDHEU se diluyó en una solución acuosa, comercial, hasta 60% en peso con H20 y se mezcló con 1.5% en peso de MgCl2 · 6 H20. Los peldaños de escalera se secaron hasta un contenido de humedad en la madera de aproximadamente 12% y teniendo aproximadamente las mismas dimensiones, se introdujeron en una unidad de impregnación la cual se inundó con el agente de impregnación. En la unidad de impregnación, se estableció una presión reducida absoluta de 40 bar durante 1 hora. La unidad de impregnación se llevó entonces por debajo de una presión de 10 bar durante 2 horas. Después del final de la fase de presión, se extrajo el líquido residual. Los peldaños de escalera se calentaron en una atmósfera saturada de agua a aproximadamente 95 °C. La duración de la aplicación de temperatura dependió del tipo de madera y de las dimensiones de los peldaños. En el caso de los peldaños que tienen un grosor de 80 mm, el tiempo de reacción fue de aproximadamente 80 horas. Después de la reacción, la madera se fijó en pilas de modo que la deformación se hiciera imposible. Seguido de un proceso de secado a una temperatura de aproximadamente 50 °C y durante una duración de 14 días. Se utilizó una cámara de secado convencional para este propósito. Dureza superficial de las muestras de madera así tratadas: La dureza superficial de las muestras de madera se determinó por medio del método EN 1534 de dureza Brinell.

Tabla 4 Madera Dureza Brinell Mejora No Tratada 35 N/mm2 Tratada 1 12 N/mm2 220%

Claims

REIVINDICACIONES 1. - Un proceso para la producción de un cuerpo de madera que tiene alta durabilidad, estabilidad dimensional y dureza superficial, caracterizado porque un cuerpo de madera no tratado se impregna con una solución acuosa de A) un agente de impregnación del grupo que consiste de 1 , 3 -bis (hidroximetil) -4 , 5 -dihidroxiimidazol idin-2 -ona , 1,3-bis (hidroximetil) -4, 5-dihidroxiimidazolidin-2-ona modificada con alcohol Ci-5, un poliol o mezclas de los mismos, 1,3-dimetil-4 , 5-dihidroxiimidazolidin-2-ona, dimetilolurea , bis (metoximetil ) urea, tetrametilolacetilendiurea, 1,3-bis (hidroximetil ) imidazolidin-2 -ona, metilolmetilurea o mezclas de los mismos, y B) un catalizador del grupo que consiste de sales de metal o amonio, ácidos orgánicos o inorgánicos o mezclas de los mismos, y a continuación se endurece mientras que se mantiene en condiciones húmedas a temperatura elevada. 2. - El proceso como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado porque el agente de impregnación utilizado es
A) 1 , 3 -bis (hidroximetil) -4 , 5 -dihidroxiimidazol idin-2 -ona, 1 , 3-bis (hidroximetil) -4 , 5-dihidroxiimidazolidin-2-ona modificadas con un alcohol Ci-5, un poliol o mezclas de los mismos .
3. - El proceso como se reivindica en la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el agente de impregnación utilizado es A) 1, 3-bis (hidroximetil) -4, 5-dihidroxiimidazolidin-2-ona modificada con un alcohol Ci_5, un poliol o una mezcla de los mismos .
4. - El proceso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se utiliza concomitantemente un agente de impregnación C) del grupo que consiste de un alcohol C^s, un poliol o mezclas de los mismos.
5. - El proceso como se reivindica en la reivindicación 4, caracterizado porque se utilizan concomitantemente metanol, etanol , n-propanol, isopropanol, n-butanol, n-pentanol, etilenglicol , dietilenglicol , 1,2- y 1 , 3 -propilenglicol , 1,2-, 1,3- y 1 , 4 -but ilenglicol , glicerol, polietilenglicoles de la fórmula HO (CH2CH20) nH, en donde n es desde 3 hasta 20, ó mezclas de los mismos.
6. - El proceso como se reivindica en la reivindicación 5, caracterizado porque se utilizan concomitantemente metanol, dietilenglicol o una mezcla de los mismos.
7. - El proceso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los agentes de impregnación A) y, si es apropiado, C) se utilizan en una concentración desde 1 hasta 60% en peso de la solución acuosa.
8. - El proceso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque se utilizan sales metálicas del grupo que consiste de haluros metálicos, sulfatos metálicos, nitratos metálicos, tetrafluoroboratos metálicos, fosfatos metálicos o mezclas de los mismos como el catalizador B) .
9. - El proceso como se reivindica en la reivindicación 8, caracterizado porque se utilizan sales metálicas del grupo que consiste de cloruro de magnesio, sulfato de magnesio, cloruro de zinc, cloruro de litio, bromuro de litio, trifluoruro de boro, cloruro de aluminio, sulfato de aluminio, nitrato de zinc, tetrafluoroborato de sodio o mezclas de los mismos como el catalizador B) .
10. - El proceso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque se utilizan sales de amonio del grupo que consiste de cloruro de amonio, sulfato de amonio, oxalato de amonio, fosfato de diamonio o mezclas de los mismos como el catalizador B) .
11. - El proceso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque se utilizan ácidos orgánicos e inorgánicos del grupo que consiste de ácido maleico, ácido fórmico, ácido cítrico, ácido tartárico, ácido oxálico, ácido p-toluensulfónico, ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido bórico o mezclas de los mismos como el catalizador B) .
12. - El proceso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque se utiliza cloruro de magnesio como el catalizador B) .
13. - El proceso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque se utiliza el catalizador B) en una concentración desde 0.1 hasta 10% en peso, en base a la cantidad de los agentes de impregnación A) y, si es apropiado, C) .
14. - El proceso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el cuerpo de madera impregnado se endurece a una humedad relativa desde 50 hasta 100%.
15.- El proceso como se reivindica en la reivindicación 14, caracterizado porque el cuerpo de madera impregnado se endurece a una humedad relativa desde 80 hasta 100%.
16. - El proceso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el cuerpo de madera impregnado se endurece a una temperatura desde 70 hasta 130°C.
17. - El proceso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque el cuerpo de madera impregnado se endurece durante un período desde 1 hasta 72 horas.
18. - El proceso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque después de la impregnación, el cuerpo de madera se fija de tal manera que se contrarreste un cambio en la forma del cuerpo de madera durante el endurecimiento.
19. - Un cuerpo de madera que tiene alta durabilidad, estabilidad dimensional y dureza superficial, obtenibles mediante un proceso como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18.