NL8000668A - Werkwijze voor het behandelen van hout en daarmede verkregen produkt. - Google Patents

Werkwijze voor het behandelen van hout en daarmede verkregen produkt. Download PDF

Info

Publication number
NL8000668A
NL8000668A NL8000668A NL8000668A NL8000668A NL 8000668 A NL8000668 A NL 8000668A NL 8000668 A NL8000668 A NL 8000668A NL 8000668 A NL8000668 A NL 8000668A NL 8000668 A NL8000668 A NL 8000668A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
resin
wood
water
solvent
cell walls
Prior art date
Application number
NL8000668A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Envirosol Syst Int
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
Priority claimed from US06/091,030 external-priority patent/US4276329A/en
Application filed by Envirosol Syst Int filed Critical Envirosol Syst Int
Publication of NL8000668A publication Critical patent/NL8000668A/nl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27KPROCESSES, 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
    • B27K3/00Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/02Processes; Apparatus
    • B27K3/15Impregnating involving polymerisation including use of polymer-containing impregnating agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/02Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27KPROCESSES, 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
    • B27K3/00Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/34Organic impregnating agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L31/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid or of a haloformic acid; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L31/02Homopolymers or copolymers of esters of monocarboxylic acids
    • C08L31/04Homopolymers or copolymers of vinyl acetate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)

Description

‘ v '·* VO 8891
Werkwijze voor het behandelen van hout en daarmede verkregen produkt.
De uitvinding heeft betrekking op de behandeling van hout om de eigenschappen daarvan te verbeteren. Neer in het bijzonder heeft hij betrekking op het impregneren van hout met hars en eventueel met verschillende toevoegsels zoals conserveermid-5 delen en vuurvertragende middelen.
Het is een bekend feit, dat hout uitzet en samentrekt afhankelijk van de mate van zwelling van zijn celwanden. De hout-celwanden vertonen wisselende graden van zwelling afhankelijk van het speciale oplosmiddel of de speciale oplosmiddeldamp 10 waaraan het is blootgesteld en van zijn affiniteit voor dit op losmiddel of deze damp. Zo veroorzaakt blootstelling aan water of waterdamp een sterke mate van zwelling en blootstelling aan minder polaire oplosmiddelen of oplosmiddelmengsels zo als een ethanol-xyleenmengsel doet zijn celwanden dehydrateren waar-15 door krimp optreedt.
Voorts als de houtcelwand, die in hoofdzaak uit cellulaire ketens bestaat, wordt gezwollen heeft zij een maximale poreusheid d.w.z. dat de vrije ruimte tussen de feitelijke celke-tens groot is, en als zij niet gezwollen is is de poreusheid 20 zeer klein. Dientengevolge is de grootte en de hoeveelheid moleculen die kunnen worden afgezet binnen de houtcelwanden afhankelijk van de mate van zwelling van de celwanden.
0e bovenvermelde eigenschap van hout is op velerlei wijzen toegepast om specifieke eigenschappen aan hout te verlenen.
8000668 2
Zo Kunnen in water oplosbare polyglycolen, zoals polyethyleen-glycol. met een molecuulgewicht van ongeveer 3000 - 6000 in hout-celwanden in hun natte of gezwollen staat worden ingébracht.
(Zie "New and Better Ways to Dimensionally Stabilize Wood", 5 A.J.Stam, Forest Products Journal, 9 (1959):3, 107 - 110, en "PEG of the Woodworker’s Heart”, Harry C.Leslie, Man Society Technology, A Journal of Industrial Arts Education, 33(1):13-16, september, oktober 1973.)Dergelijke polyglycolen bezitten een lage dampdruk en anders dan water verdampen zij slechts zeer lang-10 zaam. Dientengevolge is de bovenvermelde behandeling zeer doelmatig voor het voorkomen van barstvorming en scheuren van hout.
Een dergelijke behandeling wordt vaak toegepast voor het behandelen van houtgravures, standbeelden enz., waardoor deze houten voorwerpen een lange levensduur verkrijgen zelfs wanneer zij in 15 een droge atmosfeer zijn opgeslagen. Echter blijven polyglycolen in water oplosbaar en logen zij uit als met hen behandeld hout wordt blootgesteld aan natte omstandigheden. Het nut van deze behandeling is daarom zeer beperkt.
Gebruikmakend van ongeveer dezelfde gedachte zijn in wa-20 ter oplosbare laagmoleculaire fenol- en ureumharsen toegepast voor het behandelen van hout. (Zie Amerikaanse octrooischriften 3.968.276, 3.519.476 en 3.493.417.) Om deze harsen binnenin de houtcelwanden te fixeren is een navolgende thermische behandeling vereist om de fenolhars te harden om haar in water anoplos-25 baar te maken. Zeer vaak wordteen combinatie van verwarming en druk toegepast om het hout verder te verdichten. Een dergelijke behandeling, ofschoon doelmatig, vereist speciale apparatuur en wordt derhalve slechts in praktijk gebracht voor de industriële produktie van speciale voorwerpen waar water of chemische besten-30 digheid of structurele sterkte of combinatie daarvan nodig is.
Vele andere polymeren zijn toegepast voor het impregneren van hout. Enkele daarvan omvatten het gebruik van monomeren van het acryltype (Amerikaans octrooischrift No.3.663.261), poly-isocyanaat (Amerikaans octrooischrift No.3.539.386) en dibroom-35 propylglyoidylether (Amerikaans octrooischrift No,3.483.021).
8000668 t Λ 3
Al deze behandelingen vereisen een bijkomende behandeling van hout na de impregneringstrap om de monomeren in situ te polymeri-seren om hen in het hout te fixeren. De vaakst toegepaste bijkomende behandeling is het verhitten van het geïmpregneerde hout, 5 ofschoon in het geval van monomeren van het vinyltype zoals acrylharsen, blootstelling aan /"-stralen kan worden toegepast.
Het vereiste van een na-impregnerings bijkomende behandeling is duur en omslachtig. Dientengevolge heeft geen dezer technieken ruime toepassing in de industrie gevonden.
10 Zelfs als de hcutcelwanden in een vochtige of gezwollen toestand verkeren kunnen slechts betrekkelijk kleine moleculen binnen de houtcelwanden doordringen. De werkelijke grootte van het molecuul dat in de houtcelwanden zal doordringen, is afhankelijk van de mate van zwelling en de houtsoort. Polymeren die gro-15 ' te moleculen hebben zullen zelfs niet doordringen in een gezwol len houtcelwand. Zo zijn b.v. polyvinylacetaat- en polyacrylaat-amulsies jaren toegepast voor het bereiden van plakmiddelen en verven voor hout. Anders dan bij condensatiepolyraeren, zoals de eerder vermelde fenolharsen, worden deze emulsies bereid door 20 vrije-radicaal of ketenpolymerisatie en bevatten zij geen aanzienlijke hoeveelheden componenten van laag molecuulgewicht.
(Zie Text Book of Polymer Science, F.W.Billmeyer Jr., Inter-science Publishers, 1966.] Wanneer daarom hout wordt behandeld met deze emulsies zwellen de houtcelwanden als gevolg van de 25 aanwezigheid van water maar de polymeermoleculen zijn te groot om zelfs de gezwollen houtcelwand binnen te dringen. Dientengevolge verkrijgt het hout een beschermende bekleding maar zijn andere eigenschappen zoals bestandheid tegen barstvorming en scheuren worden niet beïnvloed. Het is daarom niet gebruikelijk 30 een in water oplosbaar polymeer van grote molecuulafmetingen te gebruiken om de doeleinden van deze uitvinding te bereiken.
Laagmoleculaire vinylharsen zoals acrylharsen zijn bekend, maar hun nut voor de behandeling van houtcelwanden om barstvorming te voorkomen, en hun dimensionele stabiliteit en 35 andere eigenschappen te verbeteren, is niet ingezien. B.v. zijn 8000668 4 deze harsen voorgesteld voor gebruik in vloerwassen als egali-seermiddel.
Alkyden zijn condensatiepolymeren en bevatten een belangrijke hoeveelheid componenten van laag molecuulgewicht CText 5 Book of Polymer Science, boven]. Bovendien verknopen alkydharsen en worden zij gehard d.w.z. worden bestendig tegen oplosmiddelen en ten dele onsmeltbaar door reactie met lucht. In het verleden waren slechts alkydharsen die oplosbaar zijn in organische oplosmiddelen standaardprodukten in de handel. De organische oplos-10 middelen in deze alkydharsenrdoen de houtcelwanden niet opzwellen. Vele ervan doen de houtcelwanden feitelijk krimpen door vervanging van water en verlagen de poreusheid van hout. In het laatste decennium zijn alkydharsen die oplosbaar zijn in water of een waterpolair oplosmiddeUrengsel op ruime schaal toegepast 15 voor industriële bekledingen zoals bekledingen voor wasmachines, koelkasten, auto's enz. Echter werd niet ingezien dat zij ook een basis vormen voor het verlenen van de hoog begeerde eigenschappen van het verminderen van scheur- en barstvorming, onder verlening van dimensionele stabiliteit en van een belangrijke 20 blijvende vuurvertraging en conserverende behandeling van hout, zonder een bijkomende na-impregneringsbehandeling van verhitten of blootstellen aan ^-stralen. Eenvoudig blootstellen aan lucht is voldoende om hen te verknopen ter vorming van een polymeer in situ. Bovendien daar zij in water zijn en een overmatige hoe-25 veelheid kleine maar reactievemoleculen bevatten bezitten zij een uitstekende penetratie in houtcelwanden.
Volgens een geprefereerde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding worden permanent specifieke chemische mengsels binnen de celwanden van houtvezels afgezet, waarbij de combina-30 tie van af te zetten chemische stoffen oplosbaar is gemaakt in water of water/water-mengbare aplosmiddelcombinaties, teneinde de houtcelwand te doen opzwellen en aldus een maximale penetratie van de chemische stoffen in de wand zelf te bereiken. De uitgekozen chemische stoffen zijn zodanig, dat tenminste één der 35 componenten van het mengsel moleculen van kleine grootte bevat 8000668 *- * 5 in staat tot binnendringsn van de vrije ruimte in de celwanden bij aanwezigheid van het oplosmiddel en die in staat zijn om onder omgevingsomstandigheden te worden omgezet hetzij als zodanig hetzij b.v. door de aanwezigheid van andere chemische stof- f.
5 fen die ais Katalysatoren Kunnen·, werken, tot een in water onoplosbare vorm, waarbij tegelijkertijd andere in water oplosbare chemische stoffen worden vastgehouden die in het mengsel aanwezig Kunnen zijn waardoor aldus de neiging van het gehele mengsel uit te logen bij navolgende behandeling van het hout met water 10 of water bevattende oplossingen wordt geëlimineerd of sterk verminderd.
De door de uitvinding toegepaste chemische stof die in een in water onoplosbare vorm wordt omgezet, Kan een met water verdunbare alkydhars of een gemodificeerde met water verdunbare 15 alkydhars zijn. Voorbeelden van dergelijke alkydharsen zijn lange, medium of korte olie met water verdunbare alkyden thans in de handel door een aantal verschillende producenten en;:die bekend zijn aan de industriële bekledingsindustrie. Gemodificeerde alkydharsen zoals met urethan gemodificeerde alkydharsen zijn 20 ook in de handel beschikbaar en bekend. Dergelijke alkyden of gemodificeerde alkyden zijn in het algemeen oplosbaar in water of waterpolaire oplosmiddelmengsels in nagenoeg neutrale of licht alkalische oplossingen. Voorbeelden van polaire oplosmiddelen zijn butanol of hogere alcoholen, ketonen, butylcellosolve, 25 butylcarbitol, propasol en N-methylpyrrolidon.
Bij wijze van achtergrond is het bekend dat alkydharsen worden bereid door het combineren van synthetische tweebasische zuren zoals ftaalzuuranhydride, isoftaalzuuranhydride, trimel-lietzuuranhydride met synthetische of natuurlijke vetoliën, 30 d.w.z. glyceriden van vetzuren. De vetzuren of de glyceriden daarvan die algemeen worden toegepast bestaan uit mengsels van vetzuren van verschillende ketenlengten en verschillende graad van onverzadiging in de keten.
Alkyden kunnen bijkomend worden gemodificeerd door hen te 35 combineren met verschillende glycolen. Voorbeelden van gewoon- 8000668 δ lijk taegepaste glycolen zijn pentaerythritoüÊiëthyleenglycol. Drastische wijzigingen in de alkydeigenschappen kunnen worden verkregen door hen te verknopen door de toevoeging van isocyana-ten zoals tolueendiïsocyanaat. Laatstgenoemde alkyden worden ge-5 woonlijk met urethan gemodificeerde alkyden genoemd, Urethaan-gemodificeerde alkyden drogen tot veel hardere lagen dan alkyden die niet aldus zijn gemodificeerd. Andere voorbeelden van gemodificeerde alkyden omvatten modificering door hen te laten reageren met natuurharsen zoals colofonium of met andere syntheti-10 sche harsen zoals fenol, amino en siliconharsen of door hen te laten reageren met imiden, styreen en dergelijke.
Het eindmolecuulgewicht of de polymerisatiegraad van de alkyden wordtngeregeld door toevoeging van geregelde hoeveelheden van een overmaat van een der reactiecomponenten Cvetzuren of 15 glycolen]. Dientengevolge bevatten de gerede alkydharsen in het algemeen geringe hoeveelheden onomgezette hydroxyl- of zuurgroe-pen of beide. Alkyden bereid door gebruik van betrekkelijk kleine verhoudingen van synthetische meerbasische zuren tot vetzuur worden lange-olie-alkyden genoemd, die bereid met een zeer hoge 20 verhouding, korte-olie-alkyden en die bereid met een tussenliggende verhouding medium-olie-alkyden.
De alkydharsen van het bovenvermelde type zijn oplosbaar in zowel aromatische als alifatische koolwaterstofoplosmiddelen en onoplosbaar in de meeste polaire oplosmiddelen zoals water, 25 methanol en butanol."Recenter heeft men alkydharsen laten reageren met verschillende chemische stoffen om hun oplosbaarheid in polaire oplosmiddelen te verhogen. Dit kan geschieden door inbrengen van sterk polaire groepen in de alkydstructuur. Als voorbeeld kunnen alkyden worden bereid door gebruik van een overmaat 30 zuur waarbij het eindprodukt een zuurgetal variërend van 10 tot 100, bij voorkeur van 20 - 60, heeft. De zuurgroepen worden dan ten dele of geheel geneutraliseerd onder toepassing van een amine of ammoniak of een combinatie van aminen en ammoniak. De aldus bereide produkten zijn dan oplosbaar in zodanige polaire 35 oplosmiddelen als methanol, butanol, carbitol, butylcellosolve 8 0 0 0 6 6 8 ; -4 7 (ethyleenglycolmonobutylether) en mengsels van dergelijke oplosmiddelen met water. Om een volledige oplosbaarheid te verkrijgen kunnen mengsels van de bovenvermelde type oplosmiddelen worden toegepast. B.v. bezitten enkele van deze alkyden een grotere op-5 losbaarheid in hoogkokende oplosmiddelen zoals butylcarbitol
Cdiëthyleenglycolmonobutylether] of butylcellosolve, en kan toevoeging van dergelijke oplosmiddelen de hoeveelheid water die als deel van het oplosmiddelstelsel kan worden gebruikt, verhogen. Het zijn deze alkydharsen die zijn gemodificeerd voor oplos-10 sing in polaire oplosmiddelen die geschikt zijn bij de onderhavige uitvinding en in dit verband met water verdunbare alkyden worden genoemd.
Afgedacht van eenvoudige alkyden, korte, medium of lange olielengte, kunnen alkyden worden gemodificeerd door hen te la-15 ten reageren met de isocyanatsn, acrylverbindingen of andere geschikte chemische verbindingen die gewoonlijk voor het modificeren van alkyden worden toegepast voor uitvoering van de onderhavige uitvinding. Deze modificaties zijn hetzelfde als die taege-past bij alkyden op organische oplosmiddelbasis, en die verder 20 zijn gemodificeerd met neutraliseerbare zuurgroepen voor oplosbaarheid in polaire oplosmiddelen.
Opgemerkt wordt, dat de onderhavige uitvinding niet beperkt is tot de typen besproken gemodificeerde alkyden. Elk met water verdunbaar polymeer stelsel dat oplosbaar is in polaire 25 oplosmiddelen, of mengsels van polaire oplosmiddelen, of mengsels van een polair oplosmiddel en water, en in staat is om te worden omgezet in een in water onoplosbaar stadium zoals harden door blootstellen aan lucht, door verdampen van water of door vervluchtiging van een in water oplosbaar makende aminecomponent 30 onder omgevingsomstandigheden van temperatuur en druk, kunnen voor de uitvinding worden gebruikt. Voor de beste resultaten dient de uitgekozen hars tenminste 5 gew.% moleculen met een molecuulgewicht kleiner dan ongeveer 1000, bij voorkeur 10 gew.% moleculen met een molecuulgewicht beneden 1000, te bevatten. Dit 35 zal binnentreden in de vrije ruimte van de houtcalwand bevorde- 8000668 8 ren. De grotere moleculen die te groot zijn om de vrije ruimte van de houtcelwand binnen te treden, vormen een beschermende en decoratieve laag op het houtoppervlak.
Ofschoon alle met water verdunbare polymere stelsels als 5 boven beschreven ruim kunnen worden toegepast bij de uitvinding, dient te worden begrepen dat sommige harsen meer bevredigend dan andere voor een speciale toepassing kunnen worden gebruikt.
B.v, verschillen de stabiliteit van de harsoplosmiddelstelsels en kan harsprecipitatie in sommige stelsels gemakkelijker optre-10 den dan in andere. Opgemerkt is dat de keuze van de hars kritischer is ten aanzien van de stabiliteit in verdundere harsoplossingen die minder dan ongeveer 20 gew.% hars bevatten. In dergelijke oplossingen kunnen verschillende harsen worden beproefd om een met optimale eigenschappen uit te kiezen. Het navolgende 15 voorbeeld III illustreert een harsoplosmiddelstelsel met een betrekkelijk lange stabiliteit bij lage harsconcentraties.
Evenals met olie of organisch oplosmiddel verdunbare alky-den reageren de met water verdunbare alkyden of gemodificeerde alkyden met zuurstof in de lucht en verknopen zij onder vorming 20 van een in water onoplosbaar produkt. De mate van verknoping kan sterk worden verhoogd door toevoeging van kleine hoeveelheden, in het algemeen 0,05 - 1,0 gew.% katalysatoren, zoals siccatieven. Voorbeelden vancsiccatieven die kunnen worden toegepast zijn calcium-, kobalt-, mangaan- en zirkoonnaftenaten, of geche-25 lateerde zouten van calcium, kobalt, mangaan ofzzirkoon.
Verrassenderwijze is gevonden, dat de bovenbedoelde met water verdunbare alkydoplossingen bij aanbrengen op hout de houtcelwand penetreren en navolgend blootstellen aan lucht in water onoplosbaar worden. Zij kunnen daarom worden toegepast 30 voor het stabiliseren van de hcautcelwanden waardoor aldus een sterk verbeterde dimensionele stabiliteit of een verminderde neiging tot expanderen en krimpen bij wijzigingen in vochtgehalte wordt verleend. Voorts is ook verrassenderwijze gevonden dat andere chemische stoffen die normaliter in water oplosbaar of 35 oplosbaar in de bovenvermelde alkydoplossing zijn, wanneer ge- 8000668
* -X
9 bruiKt tezamen met deze alkyd of gemodificeerde alkydoplossingen ook de houtcelwanden penetreren en bij navolgend harden door lucht van de alkyd of gemodificeerde alkyd in het hout worden gefixeerd en in hoofdzaak niet met water kunnen worden uitge-5 loogd.
Derhalve behalve dat een dimensionele stabiliteit aan hout wordt verleend, kan de onderhavige ontdekking worden toegepast voor het behandelen van hout met een aantal chemische stoffen dat aan hout een lange levensduur en andere speciale eigen-10 schappen verleent. Zo kunnen normaliter in water oplosbare vuurvertragende chemische stoffen worden toegepast om aan behandeld hout duurzame niet met water uitloogbare vuurvertragende eigenschappen te verlenen. Evenzo kunnen in water oplosbare houtconserveermiddelen zowel van organische als anorganische 15 aard, in het hout worden ingébracht waarna zij na harden van de alkyd of gemodificeerde alkyd niet uitloogbaar worden onder verlening aan het hout van het vermogen deze verbindingen zelfs onder vochtige en natte gebruiksomstandigheden vast te houden.
De onderhavige uitvinding kan op velerlei wijzen worden 20 toegepast. Zo kan als het gewenst is, scheurbestendigheid en dimensionele stabiliteit aan hout te verlenen,een eenvoudige behandeling met een oplossing van een met water verdunbare alkyd die geschikte siccatieven bevat, gevolgd door drogen aan de lucht voldoende zijn. De hoeveelheid materiaal die in de houtcel-25 wanden wordt afgezet, is evenredig met de concentratie van het materiaal in de behandelingsoplossing. Dit geldt zowel voor het bindende polymeer als voor de andere bestanddelen zoals houtconserveermiddelen of vuurvertragende middelen.
Het toegepaste polymere bindmiddel kan een concentratie 30 hebben van ongeveer 70 gew,% of naar beneden toe ongeveer 5 gew.%. In het algemeen zijn mengsels van ongeveer 5 tot ongeveer 30 gew.% geprefereerd daarboven dit concentratiegebied de viskositeit van de oplossing zeer groot is. Zeer viskeuze oplossingen hebben lange tijd nodig om door het hout te worden geab-35 sorbeerd. De viskositeit kan enigszins worden verlaagd door de 8000668 ία oplossing te verhitten. Echter is het uit een praktisch oogpunt bekeken geschikter kamertemperatuur en lagere concentratiegebieden te gebruiken. Hoewel concentraties van ongeveer 5 gew.% harsbindmiddel een duidelijke verbetering in dimensionele stabiliteit 5 van behandeld hout en het fixeren van andere toevoegsels daarin vertonen, dient een concentratie van tenminste ongeveer 8% hars te worden toegepast indien uitloging door water van toevoegsels in sterke mate moet worden vermeden.
□e hoeveelheid houtconserveermiddel of mengsel van haut-10 conserveermiddelen is weer afhankelijk van de mate van gewenste bescherming.Zo kan pentachlorofenol b.v. worden toegepast in concentraties van ongeveer 0,5-6 gew.%, bij voorkeur 2-5 gew.%. Anderzijds worden tributyltinoxydeadducten in het algemeen toegepast in concentraties van ongeveer 0,1 - 0,5 gew.%. Op soortge-15 lijke wijze kunnen vuurvertragende middelen of mengsels daarvan worden toegepast in concentraties van ongeveer 2-15 gew.%, weer afhankelijk van de mate van gewenste bescherming.Andere beschouwde hout behandelende chemische stoffen zijn koper-8-chi-nolinolaat en koperammoniumboraat.
20 Het hout kan achtereenvolgens of tegelijkertijd met con serveermiddelen, vuurvertragende middelen en harsbindmiddel worden behandeld. Waar hout eerst wordt behandeld met vuurvertra-gend middel of houtconserveermiddel en daarna met het bindmiddel van het onderhavige stelsel, kunnen hogere niveaus van de bescher-25 ming worden verkregen dan mogeiijk zou zijn met een gelijktijdige behandeling. B.v. kan een vuurvertragend middel zoals borax verdraagzaam zijn met het onderhavige bindmiddelstelsel tot ongeveer 4 gew.% en is een grotere hoeveelheid nodig voor afzetting in het hout om vuurbescherming te verkrijgen. Onder die omstan-30 digheden kan hout eerst worden behandeld met 10 - 15 gew.% borax in water en vervolgens met het bindmiddel volgens het onderhavige stelsel, om de hogere concentratie borax in de celwanden te fixeren.
Het harsbindmiddel en de andere houtbehandelende chemi-35 sche stoffen kunnen met het hout volgens elke geschikte techniek 8000668 t -* 11 in aanraking worden gebracht. Gebruikelijke methoden zoals borstelen/· spuiten, dompelen of onderwerpen van het hout aan vacuum gevolgd door de behandelingsoplossing onder druk bij omgevingstemperatuur of verhoogde temperatuur, zijn alle geschikt afhanke-5 lijk van het hout en de mate van de gewenste penetratie.
Gebruikelijke pigmenten, kleurstoffen, verdikkingsmiddelen, matteringsmiddelen en strekmiddelen, zowel van organische als anorganische aard, kunnen in de recepten naar wens worden opgenomen.
10 Experimenteel:
Voorbeeld I.
De verbetering van houteigenschappen door de onderhavige uitvinding weerspiegelt zich in de bestandheid van hout tegenover dimensionele wijzigingen met wijzigingen in vochtgehalte 15 en ook de dimensionele wijziging in hout zelf. Voor monsters 3 esdoornhout van ongeveer 1,5 cm geïmpregneerd met 20, 40 en 60 gew.I’s concentratieoplossingen van hars en aan de lucht gedroogd gedurende 2 weken, werden de volgende percentages wijzigingen in afmetingen bij verzadigingsvochtniveau en in droge 20 toestand gevonden.
Hars in oplossing Tangentiaal Radiaal
Cgew.%] (%) x (%) x 0 112,18 105,46 20 110,25 103,86 25 40 109,24 103,34 60 104,94 101,83 * Afmeting bij verzadiging 1QQ Afmeting bij ovendroging
Bovenstaande resultaten werden verkregen door drenken 30 van de houtmonsters gedurende een nacht in de harsoplossingen in de volgende tabel. Na de luchtdroogperiode van 2 weken werden zij opnieuw gedurende een nacht in.-.water gedrenkt. Ovendroging geschiedde bij 150°C tot een constant gewicht was verkregen, gewoonlijk in ongeveer 3 uren.
8000668 12
Bestanddelen (per gewicht] 60% 40% 20%
Mediumolie met water verdunbare alkyd. 80% in butylcellosolve 627,0 412,0 200,0 ammoniumhydroxyde 28%'s 36,0 24,0 12,0 5 butylcellosolve 34,6 77,6 120,0 water 138,4 310,4 480,0 6% kobaltnaftenaat X 4,0 2,7 1,3 18% zirkoniumnaftenaat x 2,0 1,3 0,7
Activ-8 X 2,8 1,9 0,9 10 BYK 301 xx 6,0 4,0 2,0 totaal 836,0 824,0 812,0 x Kobaltnaftenaat, 18% zirkoniumnaftenaat en Activ-8 zijn siccatieven .
xx BYK 301 is een bevochtigingsmiddel.
15 Het is duidelijk dat de impregnering van het hout met de oplossing een grote verbetering van de dimensionele stabiliteit heeft gegeven en dat de dimensionele stabiliteit verkregen in de tangentiale richting groter is. Het is ook opmerkelijk dat de behandeling resulteert in een gelijkmaken van de dimensi-20 onele wijzigingen in zowel de tangentiale als de radiale richting. De verbetering in dimensionele stabiliteit toont ook dat er feitelijke celwandpenetratie van het polymeer is.
Soortgelijke resultaten werden verkregen toen lindenhout, suikerden, gele populiermonsters werden behandeld met de boven 25 beschreven oplossingen.
Bij deze studie werd gevonden dat hout na behandeling met de harsoplossing, gevolgd door aan de lucht harden gedurende 1 week, zijn oorspronkelijke afmetingen niet herkreeg. Het percentage wijziging in afmetingen bij een dergelijke behandeling 30 voor esdoornhout wordt onder vermeld:
Harsconcentratie Tangentiaal Radiaal
Cgew.%] i%] x (%] x 0 0 0 20 103,4 101,45 35 40 103,86 102,15 60 105,81 102,64 8000668 13 * Lengte van behandeld monster Covendroog] ^gg
Lengte van onbehandeld monster Covendroog)
Dit is een bij Komend bewijs van het feit dat het polymeer inderdaad de houtoelwanden penetreert.
5 Voorbeeld II
Afgezien dat de onderhavige behandeling van hout ook een dimensionele stabiliteit verleent, wordt een sterk verbeterde barstbestendigheid verkregen. Dit werd bewezen uitgaande van drie gelijkwaardige monsters rode eik.
10 Monster No.l werd slechts in een oven gedroogd en is be trekkelijk vrij van barsten.
Monster No.2 werd in een oven gedroogd, met water verzadigd door drenken in water gedurende ongeveer 20 minuten en daarna in een oven gedroogd. Talrijke barsten zijn zichtbaar.
15 Monster No.3 werd in een oven gedroogd en daarna gedrenkt in het polymeerstelsel als vermeld in onderstaande tabel. Bij drogen in een oven vertoonden zich slechts enkele zeer kleine barstjes.
Bestanddelen Cper gewicht] 20 Medium olie met water verdunbare alkyd 80¾ in butylcellosolve 248,70 ammoniumhydroxyde, 28¾ 15,00 butylcellosolve 59,51 water 493,93 25 Tinuvin 328 x 4,46 8¾ kobaltnaftenaat 1,24 18¾ zirkoniumnaftenaat 0,62
Activ-8 1,36 8YK 301 2,60 30 Totaal 827,42 x Tinuvin 328 is een U.V.-absorptiemiddel.
Voorbeeld III
Reeds eerder is vermeld dat houtconserveermiddelen en vuurvertragende middelen die normaliter bij blootstellen van 35 hout worden uitgeloogd, zoals bij regen, niet uitloogbaar en ge- 8000668 14 fixeerd door de uitvinding kunnen worden verkregen.
Pentachloorfenol wordt gewoonlijk toegepast als houtcon- serveermiddel. Hiertoe wordt het in het algemeen opgelost in een aromatische of alifatische koolwaterstof. Houtblokken behan-·- 5 deld met pentachlorofenol verliezen bij uitlogen met water het 3 conserveermiddel zeer snel. Zo werd een 1 cm houtblok behandeld met een 5 gew.%’s pentachlorofenol en zijn chloorgehalte geanalyseerd voor en na uitlogen met water Cl maand] onder toepassing van energiedispersieve X-straal-analyse CEDXA3. Analyse 10 op de afwezigheid van chloor in het uitgeloogde monster toont duidelijk aan dat het meeste pentachlorofenol was uitgeloogd.
Een ander houtblok van 1 cm werd behandeld met een 5 gew.%'s oplossing pentachlorofenol en 14 gew.% met water verdunbare alkyd. Het blok werd aan de lucht gedurende 30 dagen gedroogd.
15 Weer werd zijn chloorgehalte geanalyseerd onder toepassing van EDXA voor en na wateruitloging Cl maand]. Uit de resultaten blijkt duidelijk dat zeer weinig chloor was opgelost, het polymeer had het pentachlorofenol in het hout gefixeerd.
Dezelfde methode kan worden toegepast voor het toevoegen 20 van andere chemische stoffen aan hout, zoals vuurvertragende middelen en om hen niet uitloogbaar te maken.
De behandelingsoplossing werd bereid uit een combinatie van de mengsels A en B vermeld in onderstaande tabel. Mengsel A
25 pentachlorofenol 823 butylcellosolve 3837 ammonia 28%’s 180 4840
Mengsel B
30 Arolon * 385 955 ammonia 28%’s 22 butylcellosolve 64 kobalthydrocure 6,5
Activ-8 4,0 35 mengsel A 1190 8000668 . -+ 15 meng gedurende 15 minuten en voeg toe: water 2700 stel in op pH 3,5 met ammonia (28%’s) x met water verdunbare alKydhars (Ashland Chemical 5 Company).
Voorbeeld IV
□it voorbeeld toont dat evenals het houtconserveermiddel uit voorbeeld III, een vuurvertragend middel kan worden afgezet in de houtcelwanden en kan worden gefixeerd tegen uitloging 10 door water door de hars.
□e methode van voorbeeld II werd herhaald met uitzondering, dat aan het bindmiddelmengsel van voorbeeld II 42 g (5%) natriumboraat werden toegevoegd. De toegepaste houtblokken hadden afmetingen van 5 X 10 x 0,5 cm. Volgend op de behandeling 15 werd het blok aan de lucht gedroogd bij kamertemperatuur gedurende 2 weken. Het werd dan over zijn breedte gehalveerd. Een der halve stukken werd herhaaldelijk met water gewassen en aan de lucht gedroogd. De met water gewassen en de niet gewassen delen van het blok werden blootgesteld aan een ontstaken toorts die 20 op een afstand van 10 cm van de eindkorrelzijde van het blok werd gehouden. Beide blokken begonnen 8 minuten na het begin te verkolen. Ter vergelijking begon een onbehandeld blok onder identieke omstandigheden in 4 minuten te verkolen.
Uit bovenstaande bespreking en proeven blijkt in hoofd-25 zaak de onderhavige uitvinding met met water verdunbaar alkyd-harsen. Zoals vermeld kan de uitvinding met elk met water verdunbaar polymeerstelsel worden uitgevoerd, dat oplosbaar is in polaire oplosmiddelen of mengsels van polaire oplosmiddelen en water,-terwijl het daarna omzetbaar is in een in water onoplos-30 bare toestand. In dit opzicht zijn met water verdunbare film-vormende harsen bereid uit vinylmonomeren gebleken voordelige eigenschappen volgens de uitvinding te hebben. Deze van vinyl-monomeer afgeleide met water verdunbare harsen worden in een in water onoplosbare vorm omgezet door verdamping van water en 35 filmvorming en/of door vervluchtiging van ammonia of een amine, 8000668 16 dat met zuurgroepen in de hars heeft gereageerd.
De met water verdunbare harsen op vinylmonomeerbasis zijn van voordeel doordat zij met veel minder organisch polymeer oplosmiddel Kunnen worden samengesteld dan de met water verdun-5 bare alKydharsen. Bepaalde typen van deze vinylharsen vereisen nl. in het geheel geen organisch oplosmiddel en worden samengesteld met water alleen als het oplosmiddel als beschreven in een samenhangende aanvrage.
In het onderhavige geval Kunnen geringe hoeveelheden met 10 water mengbare organische oplosmiddelen worden toegepast om een vinylhars te verschaffen die een film onder omgevingsomstandigheden vormt. Het gebruiK van slechts geringe hoeveelheden organisch oplosmiddel (in het algemeen minder dan 10 gew.% en bij voorKeur minder dan 5 gew.% van het mengsel} heeft zowel milieu-15 als economische voordelen. De functionele voordelen zijn zeer significant.
In dit verband, zijn de organische medeoplosmiddelen die worden toegepast om aan het alKydpolymeermengsel verdunbaarheid met water te verlenen ooK goede oplosmiddelen voor enKele der 20 donKer geKleurde chemische stoffen die natuurlijK in hout aanwezig zijn. Het behandelen van het hout met deze oplossingen brengt deze donKer geKleurde verbindingen naar het oppervlaK waardoor het hout donKer wordt geKleurd en aan natuurlijKe schoonheid verliest. Bovendien veroorzaKen de met water mengba-25 re organische oplosmiddelen moeilijKheden met betreKKing tot bepaalde typen in water oplosbare chemische stoffen zoals houtconserveermiddelen en vuurvertragende middelen die aan het mengsel worden toegevoegd voor permanente afzetting in het met het mengsel behandelde hout. De toevoeging van bepaalde van deze verbin-30 dingen aan een mengsel dat grotere hoeveelheden organisch oplosmiddel bevat scheidt het mengsel in twee lagen, een hars-mede-oplosmiddellaag en een water/houtconserveermiddel en/of vuurver-tragend middel-laag. Dit verschijnsel sluit het gebruiK van de meeste in water oplosbare verbindingen voor het bereiden van 35 een eenheidshoutbehandelende oplossing uit en de stelsels, die 8000668 17 grotere hoeveelheden organisch oplosmiddel bevatten, zijn derhalve slechts geschikt wanneer toegepast in combinatie met chemische stoffen die tamelijk sterk in het mengsel oplossen, zoals pentachlorofenol of vuurvertragende middelen die oplosbaar zijn 5 in polaire oplosmiddelen. Dergelijke verbindingen zijn duur vergeleken met in water oplosbare verbindingen en zijn vaak niet doelmatig in dezelfde hoeveelheden. Het gebruik van harsen gevormd uit vinylmonomeren, die het gebruik van een betrekkelijk geringe hoeveelheid organische mede-oplosmiddelen mogelijk 10 maakt vermijdt de bovenvermelde problemen, die aanwezig zijn in stelsels die grotere hoeveelheden organische mede-oplosmiddelen vereisen.
Polymeren, gevormd uit vinylmonomeren zoals acrylpolyme-ren, zowel copolymeren als homopolymeren, worden in het algemeen 15 verkregen door reacties die resulteren in een betrekkelijk nauwe molecuulgewichtsverdeling. Als bij de alkydharsen dient de uitgekozen hars op vinylbasis tenminste 5 gew.% van de harsmoleculen aanwezig te hebben met een molecuulgewicht kleiner dan ongeveer 1000 en bij voorkeur tenminste ongeveer 10 gew.% van de harsmole-20 culen met een molecuulgewicht beneden ongeveer 1000. Volgens de geprefereerde uitvoeringsvorm is het gewenst in het mengsel voldoende grotere moleculen te hebben die de houtcelwand niet kunnen penetreren en daarom een beschermende en decoratieve buiten-oppervlakbekledingslaag vormen. Hiertoe zullen de geprefereerde 25 mengsels gewoonlijk met zich brengen het combineren van twee verschillende vinylmonomeren, een met de kleine moleculen voor penetratie in het hout en de andere met betrekkelijk grotere moleculen voor filmvorming op het oppervlak van het hout. De grotere moleculen zullen in het algemeen een molecuulgewicht 30 van ongeveer 20.000 - 200.000 bezitten, waarbij als typisch mengsel kan worden genoemd een met 95% van de moleculen in een mole-cuulgewichtsgebied van 90.000 - 110.000.
Gevonden is dat de meeste emulsies bereid door emulsie-polymerisatie· van vinyl bevattende monomeren kunnen worden toe-35 gepast voor de bereiding van de behandelingsoplossing. Voorbeel- 8000668 ' 18 ' den van monomeren die een vinylgroep bevatten, zijn vinylacetaat, methylmethacrylaat, ethylethacrylaat, acrylamide, acrylonitrile, styreen, isopreen en maleïnezuuranhydride. Deze monomeren Kunnen met zichzelf onder vorming van homopolymeren worden gepolymeri-5 seerd. Bij voorkeur echter wordt een oordeelkundig gekozen mengsel van monomeren toegepast voor het regelen van zodanige eigenschappen als minimale filmvormingstemperatuur, de hardheid van de gedroogde film, enz. De polymerisatie wordt gewoonlijk uitgevoerd bij afwezigheid van zuurstof door gebruik van een vrije-10 radicaalinitiator, zoals een peroxyde, waarbij het monomeer of het monomerenmengsel gesuspendeerd is in water, door roeren en de temperatuur wordt geregeld boven die waarbij de initiator ontleedt.
Vele acrylharsemulsies uit de handel bevatten organische 15 mede-oplosmiddelen die dienen als verdikkingsmiddelen en/of coalesceermiddelen. Als in water oplosbare houtconserveermidde-len of vuurvertragende middelen daaraan worden toegevoegd kan uitvlokken van de emulsie, of een of meer van de toevoegsels plaats vinden.
20 Voorbeelden van emulsies, die geschikt zijn bevonden, worden later vermeld. Andere emulsies, die filmvormers zijn bij of beneden kamertemperatuur en stabiel zijn bij aanwezigheid van de toevoegsels, kunnen worden toegepast.
De laagmoleculaire polymeren, hetzij in de emulsievorm 25 of als blanke oplossingen, worden gesynthetiseerd op dezelfde wijze als de bovenbeschreven polymerisatiereactie met uitzondering dat een geschikte ketenoverdrager in het reactiemengsel wordt opgenomen.
Emulsiepolymeren met een klein of groot molecuulgewicht 30 wanneer bereid onder toepassing van een zuur, zoals acrylzuur of methacrylzuur, of een mengsel van zodanige zuren als deel van het monomeermengsel, hebben de neiging heldere oplossingen te vormen als aminen of ammoniak worden toegevoegd om hun pH in het alkalische gebied in het algemeen boven 8 of 8,5 te verho-35 gen.
8000668 19
Ofschoon oplosbaar in deze vorm wanneer toegepast als bindmiddelen of filmvormers, verliezen zij de ammoniaR of het vluchtige amine Cals een vluchtig amine is toegepast om de pH in te stellen) door verdamping en worden zij in water onoplos-5 baar.
Als een mengsel van een hoogmoleculair polymeer en een laagmoleculair polymeer warden toegepast zal het laagmoleculaire polymeer tezamen met water en de toevoegsels de houtcelwanden penetreren en bij verdamping van water daarin worden afgezet.
10 De fractie van haogmdlecuülgewicht wordt toegevoegd om een film op het buitenoppervlak te vormen om deze aldus tegen de elementen te beschermen en tevens een esthetisch uiterlijk te verlenen. De opname van deze oppervlakte-filmvormende component maakt ook de toevoeging aan de behandelingsoplossing van pigmenten en 15 kleurstoffen mogelijk waardoor aldus een houtbehandelend en houtbekledend of kleurend stelsel in een enkel mengsel wordt verschaft. De gewichtsverhouding van hoogmoleculaire hars tot laagmoleculaire hars zal in het algemeen variëren van 95 : 5 tot 50 : 50 en gewoonlijk van ongeveer 90 : 10 tot 70 : 30.
20 Als dergelijke gepigmenteerde stelsels worden toegepast dienen de pigmenten ook als ultraviolet (UV) lichtabsorptiemidde-len. Het is bekend dat ultraviolet licht hout afbreekt. Daarom dient de opname van het pigment ertoe de levensduur van het hout verder te verhogen. In heldere bekledingen kan hetzelfde doel 25 worden verkregen door de toevoeging van UV-absorptiemiddelen.
Typische voorbeelden van UV-absorptiemiddelen zijn vermeld in de voorgaande voorbeelden.
De volgende voorbeelden illustreren typische mengsels waarin harsen worden gebruikt gevormd uit vinylmonomeren en die 30 kunnen worden bereid uit betrekkelijk geringe hoeveelheden organisch polair mede-oplosmiddel. In voorbeeld V bezitten zowel de harsen met groot als klein molecuülgewicht meerdere zuurgroe-pen die zijn geneutraliseerd met het ammoniumhydroxyde. Het resultaat is een sterk oplosbare waterwitte transparante oplossing. 35 Voorbeeld VIII illustreert het vermogen van het mengsel anorga- 3000668 20
nische vuurvertragende middelen en conserverende zouten op te nemen zonder fasenscheiding te geven vanwege de betrekkelijk lage concentratie van het organische polaire mede-oplosmiddel. Voorbeeld V
5 Rhoplex B-505 X 45,00
Acrysol 527 xx 4,44 ammoniumhydroxyde, 28% xxx 1,00 water 46,56 methylcarbitol 3,00 10 totaal 100,00 x Rhoplex B-505 is een acrylcopolymeer van hoog molecuulge-wicht (Rohm S Haas Company, 40% n.v.] xx Acrysol 527 geheel acryl (laag molecuulgewicht) harsoplossing (Rohm S Haas Company, 45% n.v.) 15 xxx Ammoniumhydroxyde gebruikt voor instellen van de pH en helder maken van het mengsel.
Het totaal aan hars-vaste stoffen van bovenstaand mengsel is 20%. De verhouding van B-505 tot Acrysol 527 op vaste ....... . " stof-basis bedraagt 9,0 : 1,0.
20 Voorbeeld VI
Synthernul 40-450 x 32,65
Acrysol 527 8,88 ammoniumhydroxyde 28% 2,00 water 52,47 25 butylcarbitol 4,00 totaal 100,00 x Synthernul 40-450 is een polyvinylacetaat, acrylcopolymeer- emulsie, 49% n.v. (Rechhold Chemicals Ine.)
Totaal hars-vaste stoffen = 20%.
30 S-4Q-45Q/AC 527 verhouding 80 :2Q,
Voorbeeld VII
E-1630, 45% n.v. x 40,00
Acrysol 527 4,44 water 52,06 35 methylcarbitol 3,50 totaal 100,00 8000668 21 x E-1630 is een experimentele acrylemulsie [Rohm & Haas Company, n.v. = 45%).
E-1630/AC-527 verhouding 90 s 10.
Totaal hars-vaste stoffen 20%.
5 Voorbeeld VIII
E-1630 40,00
Acrysol 527 4,44 vuurvertragend middel x 10,00
Nylate-10 xx 2,00 10 water 40,56 methylcarbitol 3,00 totaal 100,00 x Vuurvertragend middel verkregen door volledig neutraliseren van dimethylamine met fosforzuur.
15 xx Nylate-10 is een houtconserveringsmiddel op basis van koper- 6-chinolinolaat [Seymore Chemicals Co.).
Voorbeeld IX
Het mengsel van voorbeeld VIII werd gebruikt ter aanbrenging op twee blokken geel cederhout van 10 x 20 cm."Het hout 20 werd gedrenkt in het mengsel gedurende 15 minuten en daarna aan de lucht gedurende een 'nacht bij kamertemperatuur gedroogd. Een der blokken werd daarna gewassen onder stromend kraanwater gedurende 6 uren en weer gedurende een nacht bij kamertemperatuur gedroogd. De blokken werden daarna blootgesteld aan de vlam van 25 een blaastoorts die op 15 cm van hun oppervlak werd gehouden.
Geen der beide blokken onderhield de vlam nadat de blaastoorts was verwijderd. Echter was plaatselijke verkoling zichtbaar na een periode van 3 minuten. Bij een controle houtblok dat in het geheel niet was behandeld, vatte het hout vlam binnen 1 minuut 30 wanneer aan de vlam blootgesteld en bleef het branden nadat de toorts was verwijderd. Uit deze proeven blijkt, dat het vuurver-tragende middel doelmatig was om de spreiding van de vlam te verminderen en dat het niet uitloogbaar was geworden zelfs ofschoon het oorspronkelijk een in water oplosbare verbinding was.
8000668 22
Voorbeeld X
Een blok wit eikenhout van ongeveer 3,7 x 7,5 x 1G cm werd gedrenkt in het mengsel van voorbeeld VIII gedurende 12 uren en aan de lucht gedroogd gedurende 24 uren. Een houtblok’ 5 van dezelfde afmetingen werd als interne controle toegepast.
Het behandelde blok en het controle-blok werden gedrenkt in water gedurende 2 uren en gedroogd in een oven bij 121°C. Bij onderzoek van beide gedroogde blokken bleek dat het niet behandelde blok was gebarsten langs de straalcellen terwijl het behandel-10 de blok geen enkele barst vertoonde. Uit deze proef blijkt, dat de mengsels van voorbeeld VIII het hout doelmatig hadden gestabiliseerd.
De gehele proef werd herhaald met uitzondering dat het Acrysol 527 werd weggelaten uit het mengsel van voorbeeld VIII.
15 In dit geval werd gevonden dat zowel al het controle als het behandelde blok barstte bij drogen in de oven. Uit deze proef blijkt, dat het hoogmoleculaire acrylpolymeer alleen het hout niet doelmatig stabiliseerde.
8000668

Claims (36)

1. Werkwijze voor het behandelen van hout om de eigenschappen daarvan te verbeteren, met het kenmerk, dat het te behandelen hout in aanraking wordt gebracht met een voldoende hoeveelheid met water verdunbare hars in een met water mengbaar oplos- i 5 middel om een doelmatige hoeveelheid van genoemd hars in de cel-wanden van genoemd hout af te zetten, welke hars moleculen van een grootte bevat, die de vrije ruimte in genoemde celwanden bij aanwezigheid van·genoemd oplosmiddel kan binnentreden waar- -na de hars in genoemde celwanden in een in water onoplosbare 10 vorm bij omgevingstemperatuur wordt omgezet.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat genoemd oplosmiddel water omvat.
3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat genoemd oplosmiddel een met water mengbaar organisch oplosmiddel 15 bevat.
4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat genoemde hars een alkydhars is die hardbaar is bij blootstelling aan lucht onder vorming van een in water onoplosbaar produkt.
5. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat ge- 20 noemde hars is gevormd uit een vinylmonomeer.
6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat genoemde hars is gevormd uit een acrylmonomeer.
7. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat genoemde hars omvat een filmvormende emulsie, die in water onoplos- 25 baar is gemaakt door verdamping van oplosmiddel.
8. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat genoemde hars met amine of ammoniak geneutraliseerde zuurgroepen bevat voor het verlenen van wateroplosbaarheid daaraan, terwijl vervluchtiging van genoemd amine of ammoniak de hars in water 30 onoplosbaar maakt.
9. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat genoemde hars tenminste ongeveer 5 gew.% moleculen met een mole- 8000668 cuulgewicht Kleiner dan ongeveer 1000 bevat.
10. Werkwijze volgens conclusie 9, met het Kenmerk, dat genoemde hars tenminste ongeveer 10 gew.% moleculen met een mole-cuulgewicht Kleiner dan ongeveer 1000 bevat.
11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het Kenmerk, dat ge noemde hars een belangrijke hoeveelheid moleculen bevat met een molecuulgrootte groter dan die welke de vrije ruimte in genoemde celwanden kan binnentreden en zijn uitgekozen voor het vormen van een oppervlaktefilm op genoemd hout.
12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat ge noemde moleculen van grote moleculaire afmetingen een molecuul-gewicht van ongeveer 20.000 - 200.000 bezitten.
13. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat genoemde hars aanwezig is in de hars-aplosmiddelcombinatie in een 15 gewichtshoeveelheid van 5 - 70%.
14. Werkwijze volgens conclusie 10, met hBt kenmerk, dat genoemde hars in de hars/oplosmiddeloombinatie aanwezig is in een hoeveelheid van ongeveer 5 - 30 gew.%.
15. Werkwijze volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat ge- • 20 noemde hars in de hars/oplosmiddelcombinatie aanwezig is in een hoeveelheid van tenminste ongeveer 8 gew.%. r 1B. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat een bijkomend houtbehandelingsmiddel in een met water mengbaar oplosmiddel in aanraking wordt gebracht met het hout voor het af-25 zetten van een doelmatige hoeveelheid ervan in de celwanden van het hout alvorens de hars in de celwanden wordt omgezet in een in water onoplosbare vorm waarna de houtbehandelende chemische stof in de celwanden wordt gefixeerd door genoemde hars in een in- water onoplosbare vorm om te zetten.
17. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat een bijkomend houtbehandelingsmiddel in een met water mengbaar oplosmiddel met het hout in aanraking wordt gebracht voor het afzetten van een doelmatige hoeveelheid ervan in de celwanden van het hout alvorens de hars in de celwanden in een in water onop-35 losbare vorm om te zetten waarna het houtbehandelingsmiddel in 8000668 de celwanden wordt gefixeerd door genoemde hars in een in water onoplosbare vorm om te zetten.
18. Werkwijze volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat genoemd houtbehandelingsmiddel aanwezig is in hetzelfde oplosmid- 5 del als de hars en tegelijkertijd met het hout in aanraking wordt gebracht waardoor houtbehandelingsmiddel en hars tezamen in de celwanden worden afgezet.
19. Werkwijze volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat genoemd houtbehandelingsmiddel aanwezig is in hetzelfde oplosmid- 10 del als de hars en tegelijkertijd met het hout in aanraking wordt gebracht waarbij houtbehandelingsmiddel en hars tezamen in de celwanden worden afgezet.
20. Werkwijze volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat genoemd houtbehandelingsmiddel wordt gekozen uit houtconserverings- 15 middelen en vuurvertragende middelen.
21. Werkwijze volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat genoemd houtbehandelingsmiddel wordt gekozen uit houtconserveer-middelen en vuurvertragende middelen en genoemde met water meng- - — ... bare organische vloeistof niet meer dan ongeveer 10 gew.% van 20 de harsoplosmiddelcombinatie omvat.
22. Werkwijze volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat genoemd met water mengbaar organische vloeistof niet meer dan ongeveer 5 gew.% van de harsoplosmiddelcombinatie omvat.
23. Werkwijze volgens conclusies 21 - 22, met het kenmerk, 25 dat genoemd houtbehandelingsmiddel in water oplosbaar is.
24. Houtbehandelingsmengsel omvattend een met water verdun-bare hars die in een in water onoplosbare vorm kan worden omgezet door blootstellen aan omgevingsomstandigheden, een met water mengbaar oplosmiddel voor genoemd hars en een doelmatige hoe- 30 veelheid van een houtbehandelingsmiddel gedispergeerd in genoemd hars en oplosmiddel, waarbij genoemde hars tenminste ongeveer 10 gew.% moleculen met een molecuulgewicht kleiner dan ongeveer 1000 bezit.
25. Mengsel volgens conclusie 24, met het kenmerk, dat genoemd 35 oplosmiddel water en een met water mengbaar organische vloeistof 3000668 bevat.
26. Mengsel volgens conclusie 25, met het kenmerk, dat de genoemde hars uit gepolymeriseerde vinylmonomersn bestaat,
27. Mengsel volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat ge-5 noemd mengsel minder dan ongeveer 10 gew.% met water mengbare organische vloeistof bevat.
28. Mengsel volgens conclusie 24, met het kenmerk, dat genoemde hars aanwezig is in de harsoplosmiddelcombinatie in een hoeveelheid van ongeveer 5-70 gew.%.
29. Mengsel volgens conclusie 28, met het kenmerk, dat de genoemde hars aanwezig is in een hoeveelheid van ongeveer 8 -30 gew.%.
30. Mengsel volgens conclusie 24, met het kenmerk, dat genoemd houtbehandelingsmiddel wordt gekozen uit houtconserveermid- 15 delen en vuurvertragende middelen.
31. Mengsel volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat genoemd houtbehandelingsmiddel een in water oplosbaar zout is en genoemd mengsel minder dan ongeveer 5 gew.% met water mengbare organische vloeistof bevat.
32. Mengsel volgens conclusie 27, met het kenmerk, dat ge noemd mengsel een belangrijke hoeveelheid moleculen met molecuul-afmetingen groter dan de vrije ruimte in de houtcelwanden kunnen binnentreden gekozen voor het vormen van een oppervlaktefilm op met genoemde mengsels behandeld hout.
33. Houtbehandelingsmengsel volgens conclusie 32, met het kenmerk, dat de gewichtsverhouding van hars met hoog molecuul-gewicht tot hars met laag molecuulgewicht ongeveer 95 : 5 tot 50 : 50 bedraagt.
34. Mengsel volgens conclusie 33, met het kenmerk, dat de ge-30 wichtsverhouding van de hars met hoog molecuulgewicht tot de hars met laag molecuulgewicht ongeveer 90 : 10 tot 70 : 30 bedraagt .
35. Houtbehandelingsmengsel volgens conclusie 34, met het kenmerk, dat genoemde hars een acrylcopolymeer bevat.
36. Mengsel volgens conclusie 32, met het kenmerk, dat genoem- 8000668 r de hars aanwezig is als een emulsie.
37. Mengsel volgens conclusie 32, met het kenmerk, dat de genoemde hars voldoende zuurgroepen bevat voor oplosbaarheid in alkalische oplossing. 8300668
NL8000668A 1979-03-22 1980-02-01 Werkwijze voor het behandelen van hout en daarmede verkregen produkt. NL8000668A (nl)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US2305179A 1979-03-22 1979-03-22
US2305179 1979-03-22
US06/091,030 US4276329A (en) 1979-05-16 1979-11-05 Wood treatment process and product thereof
US9103079 1979-11-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8000668A true NL8000668A (nl) 1980-09-24

Family

ID=26696673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8000668A NL8000668A (nl) 1979-03-22 1980-02-01 Werkwijze voor het behandelen van hout en daarmede verkregen produkt.

Country Status (16)

Country Link
AU (1) AU524639B2 (nl)
CA (1) CA1149982A (nl)
CH (1) CH643177A5 (nl)
DE (1) DE3005406A1 (nl)
DK (1) DK122580A (nl)
FI (1) FI794096A (nl)
FR (1) FR2451811A1 (nl)
GB (1) GB2044312B (nl)
IE (1) IE49248B1 (nl)
IT (1) IT1188912B (nl)
NL (1) NL8000668A (nl)
NO (1) NO794319L (nl)
NZ (1) NZ192446A (nl)
PH (1) PH15402A (nl)
SE (1) SE8002209L (nl)
SG (1) SG72583G (nl)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2502054B1 (fr) * 1981-03-19 1986-03-07 Chryso Sa Produit pour traiter les bois, notamment les bois de construction et autres materiaux cellulosiques, contre les alterations biologiques, procede d'obtention, bois et materiaux ainsi obtenus
NO872404L (no) * 1986-07-15 1988-01-18 Vianova Kunstharz Ag Vandig treimpregneringsmiddel.
FI93432C (fi) * 1990-12-05 1995-04-10 Aho Jyrki Menetelmä parketin pintakerroksen valmistamiseksi
US5527579A (en) * 1990-12-05 1996-06-18 Jyrki Aho Wood surface layer for a parquet and method for manufacturing the same
DE4209939A1 (de) * 1992-03-27 1993-09-30 Desowag Materialschutz Gmbh Emulgatorfreies, wasserverdünnbares Konzentrat oder Mittel zum Konservieren von Holz und Holzwerkstoffen
EP0841134A1 (de) * 1996-11-07 1998-05-13 DESOWAG GmbH Verwendung eines Holzschutzmittels
FI124047B (fi) * 2007-06-19 2014-02-14 Stora Enso Oyj Lämpömodifioidun puun pintakäsittely
CN113910403A (zh) * 2020-07-08 2022-01-11 中国科学院大连化学物理研究所 一种以废弃橡胶木为原料制备环保型生物板材的方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE466527A (nl) *
US3105773A (en) * 1959-10-28 1963-10-01 American Cyanamid Co Preservation of cellulosic materials
CA913524A (en) * 1968-07-15 1972-10-31 Orchardson And Company Limited Process of treating wood against stain and decay
FR2057365A6 (en) * 1969-08-14 1971-05-21 Aquitaine Petrole Wood treatment fungicide compsn
US4071514A (en) * 1977-05-20 1978-01-31 Sapolin Paints Water dispersible alkyd paint composition

Also Published As

Publication number Publication date
IT8048053A0 (it) 1980-02-29
NO794319L (no) 1980-09-23
GB2044312B (en) 1983-06-15
CA1149982A (en) 1983-07-12
SE8002209L (sv) 1980-09-23
DK122580A (da) 1980-09-23
PH15402A (en) 1982-12-24
FR2451811B1 (nl) 1984-02-10
IE800096L (en) 1980-09-22
NZ192446A (en) 1981-12-15
AU524639B2 (en) 1982-09-23
IT8048053A1 (it) 1981-08-29
FR2451811A1 (fr) 1980-10-17
AU5424279A (en) 1980-09-25
GB2044312A (en) 1980-10-15
FI794096A (fi) 1980-09-23
IE49248B1 (en) 1985-09-04
DE3005406A1 (de) 1980-10-02
IT1188912B (it) 1988-01-28
CH643177A5 (de) 1984-05-30
SG72583G (en) 1984-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4276329A (en) Wood treatment process and product thereof
CA2435765C (en) Furan polymer impregnated wood
US8197948B2 (en) Furan polymer impregnated wood, method for preparing the polymer and uses thereof
US4386134A (en) Process for impregnating cellulosic materials and products hereby obtained
BRPI0610473A2 (pt) processo para o tratamento das superfìcies de madeira ou materiais de madeira, e, madeira ou material de madeira tratado na superfìcie
AU2002230310A1 (en) Furan polymer impregnated wood
NL8000668A (nl) Werkwijze voor het behandelen van hout en daarmede verkregen produkt.
US20220243069A1 (en) Electron beam irradiation process and polymerizable stain applied to wood planking
DE1492513A1 (de) Holzbehandlungsmittel
Ruwoldt et al. Alternative wood treatment with blends of linseed oil, alcohols and pyrolysis oil
Tjeerdsma et al. Process development of treatment of wood with modified hot oil
EP0043035B1 (de) Mittel zum Konservieren von Holz und Holzwerkstoffen
US5731096A (en) Permanent decrease of wood hardness by in situ polymerization of pre-polymers
KR840000423B1 (ko) 목재 처리방법
EP1064128A1 (en) Process for producing a modified lignocellulosic material
RU2362671C2 (ru) Композиция для обработки древесины
DE4223604A1 (de) Verfahren zur Nassverfestigung von Cellulose, Papier, Papierderivaten sowie Formteilen oder Preßmassen derselben
WO2008072967A1 (en) Treatment of wood
Hill The potential for the use of modified wood products in the built environment
RU2764926C1 (ru) Способ модификации древесины
US20060134337A1 (en) Methods for preventing warping in wood products
FR2924045A1 (fr) Procede de coloration d'un bois dans son volume permettant de realiser un substitut aux bois precieux exotiques
RU2764924C1 (ru) Способ модификации древесины
US20060134335A1 (en) Methods for preventing warping in wood products
NO803019L (no) Fremgangsmaate ved behandling av virke.

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed