NO333047B1 - Fremgangsmate for fremstilling av et trelegeme som har hoy holdbarhet, dimensjonsstabilitet og overflatehardhet - Google Patents

Fremgangsmate for fremstilling av et trelegeme som har hoy holdbarhet, dimensjonsstabilitet og overflatehardhet

Info

Publication number
NO333047B1
NO333047B1 NO20051570A NO20051570A NO333047B1 NO 333047 B1 NO333047 B1 NO 333047B1 NO 20051570 A NO20051570 A NO 20051570A NO 20051570 A NO20051570 A NO 20051570A NO 333047 B1 NO333047 B1 NO 333047B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
mixtures
bis
hydroxymethyl
dihydroxyimidazolidin
catalyst
Prior art date
Application number
NO20051570A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20051570L (no
Inventor
Andreas Krause
Holger Militz
Original Assignee
Basf Ag
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 Basf Ag filed Critical Basf Ag
Publication of NO20051570L publication Critical patent/NO20051570L/no
Publication of NO333047B1 publication Critical patent/NO333047B1/no

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
    • B27K1/00Damping wood
    • 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
    • B27K3/08Impregnating by pressure, e.g. vacuum impregnation
    • 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
    • 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
    • B27K5/00Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
    • B27K5/001Heating
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/21Urea; Derivatives thereof, e.g. biuret
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31971Of carbohydrate
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31971Of carbohydrate
    • Y10T428/31975Of cellulosic next to another carbohydrate
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31971Of carbohydrate
    • Y10T428/31975Of cellulosic next to another carbohydrate
    • Y10T428/31978Cellulosic next to another cellulosic
    • Y10T428/31982Wood or paper
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31971Of carbohydrate
    • Y10T428/31975Of cellulosic next to another carbohydrate
    • Y10T428/31978Cellulosic next to another cellulosic
    • Y10T428/31986Regenerated or modified
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31971Of carbohydrate
    • Y10T428/31989Of wood

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

En fremgangsmåte for å forbedre holdbarheten, dimensjonsstabiliteten og overflatehardheten til et trelegeme blir beskrevet, hvor et ubehandlet trelegeme blir impregnert med en vandig løsning av A) e t impregneringsmiddel fra gruppen bestående av 1,3-bis(hydroksymetyl)- 4,5-dihydroksyimidazolidin-2-on, 1,3-bis(hydroksymetyl)-4,5- dihydroksyimidazolidin-2-on modifisert med en Cl-5-alkohol, en polyol eller blandinger derav, 1,3-dimetyl-4,5-dihydroksyimidazolidin-2-on, dimetylolurea, bis(metoksymetyl)urea, tetrametylolacetylendiurea, 1,3bis(hydroksymetyl)imidazolidin-2-on, metylolmetylurea eller blandinger derav og B) en katalysator fra gruppen bestående av metall- eller ammoniumsaltene, organiske eller uorganiske syrer eller blandinger derav, og deretter herdet samtidig som fuktige forhold opprettholdes ved forhøyet temperatur.

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for fremstilling av et trelegeme som har høy holdbarhet, dimensjonsstabilitet og overflatehardhet, hvori et ubehandlet trelegeme impregneres med en vandig løsning av A) et impregneringsmiddel fra gruppen bestående av 1,3-bis(hydroksymetyl)-4,5-dihydroksyimidazolidin-2-on, 1,3-bis(hydroksymetyl)-4,5-dihydroksyimidazolidin-2-on modifisert med en Ci_5-alkohol, en polyol eller blandinger derav, 1,3-dimetyl-4,5-dihydroksyimidazolidin-2-on, dimetylolurea, bis(metoksymetyl)urea, tetrametylolacetylendiurea, 1,3-bis(hydroksymetyl)imidazolidin-2-on, metylolmetylurea eller blandinger derav og B) en katalysator fra gruppen bestående av metall- eller ammoniumsaltene, organiske eller uorganiske syrer eller blandinger derav,
og deretter herdet ved en relativ fuktighet på fra 50 til 100% og
ved forhøyet temperatur.
Oppfinnelsen angår spesielt trelegemer med relativt store dimensjoner. Med et trelegeme forstås det et formet legeme av heltre. Trelegemet og impregneringsmiddelet er tilsiktet å gi, så å si, et komposittmateriale hvor de positive egenskaper til det naturlige tremateriale, spesielt utseendet beholdes, men én eller flere fysiske og biologiske egenskaper blir betydelig forbedret.
Fra publikasjonen "Treatment of timber with water soluble dimethylol resins to improve the dimensional stability and durability", i Wood Science and Technology 1993, side 347-355 er det kjent at krympe- og svelle-egenskapene til treverk og resistens mot sopp og insekter kan forbedres ved behandling av treverket med et impregneringsmiddel som består av en vandig løsning av dimetyloldihydroksy-etylenurea (DMDHEU eller 1,3-bis(hydroksymetyl)-4,5-dihydroksyimidazolidin-2-on) og en katalysator. Katalysatorer som blir anvendt, er metallsalter, sitronsyre og aminsalter, individuelt eller i kombinasjon. DMDHEU blir anvendt i den vandige løsningen i konsentrasjoner på fra 5% til 20%. Den tilsatte katalysatormengden er 20%, basert på DMDHEU. Impregneringen blir utført under redusert trykk. Ved forhøyet temperatur inntreffer en reaksjon av DMDHEU med seg selv og med treverket. Denne reaksjonen finner sted i løpet av én time i en tørkeovn ved temperaturer på 80°C eller 100°C. Treprøvene således behandlet viser en forbedring på opptil 75% i krympings- og svellingsegenskaper og gjør dette ved DMDHEU-konsentrasjoner på 20%. Trelegemer som har dimensjoner på 20 mm x 20 mm x 10 mm ble undersøkt på denne måten. Fremgangsmåten som er beskrevet, kan anvendes bare i tilfellet av små dimensjoner av trelegemer, fordi tømmer som behandles tenderer til å sprekke i tilfellet av større dimensjoner.
Fra publikasjonen av W. D. Ellis, J. L. 0'Dell," Wood-Polymer Composites Made with Acrylic Monomers, Isocyanate and Maleic Anhydride ", publisert i Journal of Applied Polymer Science, Vol. 73, sidene 2493-2505 (1999) er det kjent at naturlig treverk kan behandles med en blanding av akrylater, isocyanat og maleinsyre-anhydrid under redusert trykk. Stoffene som anvendes, reagerer med seg selv men ikke med treverket. Ved hjelp av en slik impregnering øker tettheten, hard-heten og resistensen mot vanndampdiffusjon. Videre forbedres vannavstøtligheten og dimensjonsstabiliteten til treverket.
EP-B 0 891 244 beskriver impregneringen av trelegemer av heltre med en biologisk nedbrytbar polymer, en naturlig harpiks og/eller en fettester - hvis egnet med anvendelse av redusert trykk og/eller superatmosfærisk trykk. Impregneringen blir utført ved forhøyede temperaturer. Porene i treverket er i det minste hovedsakelig fylt, og det dannes et formet legeme som omfatter både tre og biologisk nedbrytbar polymer. Det finner ikke sted noen reaksjon mellom polymeren og treverket. De karakteristiske egenskaper til treverket, den biologiske nedbrytbarheten og de mekaniske egenskapene tapes ikke med denne behandlingen. Termoplastisiteten kan økes. Avhengig av andelen av innført polymer blir det en økning i overflatehardhet på grunn av innføring av polymeren inn i trematriksen, slik at naturlig bløtt tre også er egnet for høykvalitetsgulv.
SE-C 500 039 beskriver en fremgangsmåte for herding av tre med kompresjon, hvor ubehandlet tre impregneres med forskjellige aminoplast-monomerer basert på melamin og formaldehyd ved hjelp av vakuumtrykkimpregnering, deretter tørket og herdet i en presse med kompresjon ved forhøyet temperatur. Bl.a. blir DMDHEU, dimetyllourea, dimetoksymetylurea, dimetyloletylenurea, dimetylolpropyleneurea og dimetoksymetyluron nevnt som tverrbindingsmidler.
Denne prosessen har ulempen med et energiforbrukende tørketrinn.
Videre tapes den naturlige trestrukturen som et resultat av kompresjonen.
Målet ifølge oppfinnelsen var å tilveiebringe en fremgangsmåte for å forbedre holdbarheten, dimensjonsstabiliteten og overflatehardheten til et trelegeme som også har relativt store dimensjoner, som metode ikke har ulempene til tidligere teknikk, som spesielt fører til ingen sprekker i treverket, og gir trelegemer hvor den naturlige trestruktur er bevart.
Målet ifølge oppfinnelsen blir oppnådd, ifølge oppfinnelsen, ved fremgangsmåten beskrevet i begynnelsen. Trelegemer som produseres ved denne metoden er egnet for forskjellige fordelaktige potensielle applikasjoner uansett hvor tre blir eksponert for fuktighet og klimapåvirkning, spesielt når det anvendes som vindusprofiler i saget trevirke, fasadebord eller trappetrinn.
Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse angår forbedring av en rekke egenskaper til trelegemer som har relativt store dimensjoner, for eksempel som har en bredde på fra 30 til 200 mm og en tykkelse på fra 30 til 100 mm. I impregneringen av ubehandlet treverk med impregneringsmidler A) og hvis egnet C) og påfølgende herding ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen skjedde overraskende ingen sprekkdannelse, selv ikke i tilfellet av relativt store dimensjoner på trelegemene. En slik impregnering med påfølgende herding forbedrer samtidig holdbarheten, dimensjonsstabiliteten og overflatehardheten til trelegemet.
Egnete impregneringsmidler A) for trelegemer er 1,3-bis(hydroksymetyl)-4,5-dihydroksyimidazolidin-2-on, 1,3-bis(hydroksymetyl)-4,5-dihydroksyimidazolidin-2-on modifisert med en Ci-5-alkohol, en polyol eller blandinger derav, 1,3-dimetyl-4,6-dihydroksyimidazolidin-2-on, dimetylolurea, bis(metoksymetyl)urinstoff, tetrametylolacetylendiurea, 1,3-bis(hydroksymetyl)imidazolidin-2-on, metylolmetylurea eller blandinger derav.
1,3-bis(hydroksymetyl)-4,5-dihydroksyimidazolidin-2-on eller 1,3-bis(hydroksymetyl)-4,5-dihydroksyimidazolidin-2-on modifisert med en C1-5-alkohol, en polyol eller blandinger derav, eller blandinger derav, er spesielt egnet.
Et meget spesielt egnet impregneringsmiddel A) er 1,3-bis(hydroksymetyl)-4,5-dihydroksyimidazolidin-2-on modifisert med en Ci^-alkohol, en polyol eller blandinger derav.
Modifisert 1,3-bis(hydroksymetyl)-4,5-dihydroksyimidazolidin-2-on (mDMDHEU) er beskrevet, for eksempel i US 4,396,391 og WO 98/29393. De er reaksjons-produkterav 1,3-bis(hydroksymetyl)-4,5-dihydroksyimidazolidin-2-on med en C1.5-alkohol, en polyol eller blandinger derav.
Egnete Ci-5-alkoholer er for eksempel metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol og n-pentanol, hvor metanol blir foretrukket.
Egnete polyoler er etylenglykol, dietylenglykol, 1,2-og 1,3-propylenglykol, 1,2-, 1,3- og 1,4-butylenglykol, glycerol og polyetylenglykoler med formelen HO(CH2CH20)nH, hvor n er fra 3 til 20, hvor dietylenglykol blir foretrukket.
For fremstilling av derivatene av 1,3-bis(hydroksymetyl)-4,5-dihydroksy-imidazolidin-2-on (mDMDHEU) blir DMDHEU og den monohydratiske alkohol og/eller polyolen blandet, den monohydratiske alkohol og/eller polyolen anvendes i en mengde på fra 0,1 til 2,0 molekvivalenter hver, basert på DMDHEU. Blandingen av DMDHEU, monohydratisk alkohol og/eller polyol blir omsatt ved temperaturer på fra 20 til 70°C og en pH på fra 1 til 2,5, pH bringes til 4 til 8 etter reaksjonen.
Egnete impregneringsmidler C) er Ci_5-alkoholer, polyoler eller blandinger derav, så som for eksempel metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, n-pentanol, etylenglykol, dietylenglykol, 1,2-og 1,3-propylenglykol, 1,2-, 1,3-og 1,4-butylenglykol, glycerol, polyetylenglykoler med formelen HO(CH2CH20)nH, hvor n er fra 3 til 20 eller blandinger derav.
Metanol, dietylenglykol og blandinger derav blir foretrukket.
Impregneringsmidler A) og hvis egnet C) blir anvendt i en konsentrasjon på fra 1 til 60 vekt%, fortrinnsvis fra 10 til 40 vekt%, basert på den vandige løsningen av impregneringsmiddelet.
Hvis impregneringsmiddelet C) anvendes samtidig blir fra 1 til 50 vekt%, basert på impregneringsmiddel A) foretrukket.
Egnede katalysatorer B) er metallsalter fra gruppen bestående av metallhalogenider, metallsulfater, metallnitrater, metalltetrafluorborater, metallfosfater eller blandinger derav. Eksempler er magnesiumklorid, magnesiumsulfat, sinkklorid, litiumklorid, litiumbromid, bortrifluorid, aluminiumklorid, aluminiumsulfat, sinknitrat, natriumtetrafluorborat eller blandinger derav.
Egnede katalysatorer B) er også ammoniumsalter fra gruppen bestående av ammoniumklorid, ammoniumsulfat, ammoniumoksalat, diammoniumfosfat eller blandinger derav.
Ytterligere egnede katalysatorer B) er organiske eller uorganiske syrer. Egnede eksempler er maleinsyre, maursyre, sitronsyre, vinsyre, oksalsyre, p-toluensulfonsyre, saltsyre, svovelsyre, borsyre eller blandinger derav. Magnesiumklorid, sinkklorid, magnesiumsulfat og aluminiumsulfat blir fortrinnsvis anvendt. Magnesiumklorid er spesielt foretrukket.
Ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse kan impregneringen utføres under virkningen av redusert trykk med påfølgende virkning av trykk. Trelegemet eksponeres for redusert trykk på fra 10 til 100 mbar i en periode på fra 10 minutter til 2 timer, fortrinnsvis ca. 30 minutter, avhengig av dimensjonene til trelegemet, i en impregneringsenhet og deretter senkes i impregneringsmiddelet. Redusert trykk på ca. 50 mbar i cirka én time har vist seg fordelaktig. Alternativt kan imidlertid trelegemet først senkes i impregneringsmiddelet i impregneringsenheten, og deretter eksponeres for redusert trykk fra 10 til 100 mbar i det ovennevnte tidsrom.
Trykk på fra 2 til 20 bar, fortrinnsvis fra 10 til 12 bar, avhengig av dimensjonene til trelegemet får deretter virke i en periode på fra 10 minutter til 2 timer, fortrinnsvis cirka én time. Vakuumtrykkprosessen er hensiktsmessig spesielt i kombinasjon med høye vektandeler av impregneringsmiddelet.
Etter trykkfasen blir den gjenværende væsken fjernet og det impregnerte trelegemet herdes uten mellomtørking. Det er spesielt viktig å opprettholde fuktige forhold under herdingen av impregneringsmiddel slik at tørking således unngås under denne reaksjonen. Impregneringsmiddelet innført i treverket reagerer således med seg selv og med treverket under fuktige forhold, og samtidig unngås tørking. I denne sammenheng betyr fuktige forhold et vanninnhold i treverket over fibermetningspunktet, som kan være ca. 30% vann i treverket, avhengig av tretypen. Som et resultat av impregneringen kan treverket absorbere opptil 200% av det vandige impregneringsmiddelet.
For å sikre fuktige forhold under herdingen blir det impregnerte trelegemet lagret i et tørkekammer som kan kontrolleres via atmosfærisk fuktighet, temperatur og trykk, og montert slik at vridning forhindres. Ved en relativ fuktighet på fra fra 50 til 100%, spesielt fortrinnsvis fra 80 til 100% og en temperatur på fra 70 til 130°C, fortrinnsvis fra 80 til 100X, herdes det impregnerte trelegemet over en periode på fra 1 til 72 timer, fortrinnsvis fra 1 til 48 timer, avhengig av dimensjonene til trelegemet, impregneringsmidlene A) og, hvis egnet C) omsetning med treverket og med seg selv.
Opprettholdelse av en relativ fuktighet over 50% og spesielt fortrinnsvis over 80 til 100% tjener til å unngå tørking av trelegemet under fibermetningspunktet under herdingen.
En fagmann på området ville under alle omstendigheter ha tørket det impregnerte trelegemet før herding fordi han ellers ville forventet sprekkdannelse av trelegemet. Således er det overraskende aspektet til foreliggende oppfinnelse at trelegemet ikke tenderer til å sprekke selv uten foregående tørking. Dette gjelder spesielt trelegemer som har relativt store dimensjoner, for eksempel som har en bredde på fra 30 til 200 mm og en tykkelse på fra 30 til 100 mm.
Etter herdingen blir trelegemene tørket, vridninger i treverket blir forhindret på egnet måte og de fysiske data målt.
Anvendelse eksempel 1
Vindusprofiler i saget trevirke ble produsert av Pinus radiata, dvs. profilerte legemer som kan anvendes ved fremstilling av vindusrammer.
DMDHEU modifisert med dietylenglykol og metanol (mDMDHEU) blir fortynnet til 30 vekt% med vann og blandet med 1,5% MgCI2 ■ 6 H20. Trelegemene som er tørket til ca. 12% fuktighetsinnhold i tre ble innført i en impregneringsenhet. Impregneringsenheten ble underkastet et redusert absolutt trykk på 40 mbar i 30 minutter. Nedsenkning i impregneringsenheten med impregneringsmiddelet ble deretter utført. Det reduserte absolutte trykket på 50 mbar ble holdt konstant. Et trykk på 10 bar ble deretter påført i 2 timer. Trykkfasen ble avsluttet og den gjenværende væsken ble fjernet.
Trelegemene ble deretter lagret i et tørkekammer kontrollerbart via temperatur og atmosfærisk fuktighet og montert slik at vridning ble umulig. Kammeret ble bragt til 95°C og en relativ fuktighet på ca. 95%. Disse fuktige forhold ble holdt inntil en temperatur på minst 90°C ble nådd i 48 timer i det indre av trelegemene.
Den påfølgende tørking av trelegemene ble utført i en godt ventilert trestabel. Profilene av saget trevirke ble deretter ytterligere prosessert.
Svelling og krymping av de behandlete profilene i saget trevirke:
Kantene som var behandlet skilte seg ut ved sterkt redusert svelling og krymping ved endringer i atmosfærisk fuktighet (dimensjonsstabilitet) sammenlignet med de ubehandlete profilene i saget trevirke.
Fordelen med en slik behandling for anvendelse i vinduskonstruksjoner er at dannelsen av åpne sprekker som dannes som et resultat av svelling og krymp og i det lange løp fører til ødeleggelse av vindu, reduseres og livslengden til trevinduer økes således.
I tillegg blir treverket beskyttet fra ikke-biologisk nedbrytning fra UV-lys og/eller regnvann. Dette ble undersøkt på furu splintved ved utendørsaldring. Resultatene etter ett år er vist i figurene nedenfor:
Ubehandlet før klimapåvirkning:
Ubehandlet etter klimapåvirkning i 1 år:
Behandlet før klimapåvirkning:
Behandlet etter klimapåvirkning i 1 år:
Det er åpenbart klart at den ovennevnte behandlingen har ført til en vesentlig forbedring i resistens mot klimapåvirkning. Således observeres betraktelig redusert sprekkdannelse, vesentlig redusert gråning og hovedsakelig mindre erosjon på treoverflaten.
Anvendelse eksempel 2
Her ble runde furustolper behandlet slik at palisadene dermed kan bli oppført.
DMDHEU ble fortynnet til ca. 15 vekt% med vann og blandet med 0,75% ZnN03 ■ 6 H20. De runde trelegemer som var tørket til ca. 20% fuktighetsinnhold i treet og som har omtrent de samme dimensjonene, ble innført i en impregneringsenhet. Denne impregneringsenheten ble fylt med impregneringsmiddel og underkastet et redusert absolutt trykk på 40 mbar i 30 minutter. Et trykk på 10 bar ble deretter påført i 2 timer. Trykkfasen ble avsluttet og den gjenværende væsken ble fjernet. Trelegemer ble deretter lagret i et tørkekammer kontrollerbart via temperatur og atmosfærisk fuktighet, og montert slik at vridning ble umulig. Tørkekammeret ble bragt til 98°C og en relativ fuktighet på ca. 80%. Forholdene ble holdt inntil en temperatur på minst 95°C ble nådd i 30 timer i det indre av trelegemene. Trelegemene ble deretter tørket på en godt ventilert trestabel i åpen luft.
Holdbarheten til de behandlete testprøvene:
Resistensen mot bløt råte (kontakt med jord) er meget viktig med hensyn til holdbarheten av palisadene. Spesielt viktig er det resulterende tap av styrke, for eksempel nedgangen i elastisitetsmodulen.
Denne testen ble utført i henhold til ENv807. Prøvene ble utsatt for nedbrytning under kontakt med jord, under betingelser optimalisert for organismene.
Anvendelse eksempel 3
Bord av gummitreverk ble behandlet for å produsere hagemøbler eller hagegulv derav.
DMDHEU modifisert med dietylenglykol og metanol (mDMDHEU) ble fortynnet til 40 vekt% med H20 og blandet med 2 vekt% AI2(S04)3■ 16 H20. Bordene som ble tørket til ca. 12 vekt% fuktighetsinnhold i treverket, ble innført i en impregneringsenhet. Denne ble fylt med impregneringsmiddelet og underkastet et redusert absolutt trykk på 40 mbar i 1 time. Et trykk på 10 bar ble deretter anvendt i 2 timer. Etter slutten av trykkfasen ble den gjenværende væsken fjernet.
De formete legemene ble oppvarmet i en mettet vanndampatmosfære til ca. 90°C. Dette ble oppnådd ved innpakking av trelegemene i folie som forblir stabil ved denne temperatur. Varigheten av temperaturanvendelsen ble avhengig av typen tre og dimensjonene til trelegemene. I tilfellet med 3 til 6 cm tykke trelegemer ble reaksjonstiden ca. 48 timer.
Etter reaksjonen ble treverket fiksert i stabler slik at vridning ble umulig. Deretter fulgte en tørkeprosess ved en temperatur på ca. 50°C og med en varighet på 14 dager. Det var mulig å anvende et konvensjonelt tørkekammer for dette formålet.
Holdbarheten til trelegemene således behandlet:
Hageutstyr i treverk (møbler eller gulv) som ikke blir utsatt for kontakt med jord, gjennomgår nedbrytning av visse sopper og ikke-biologisk klimapåvirkning. Nedbrytningen av tre-ødeleggende sopper ble undersøkt på en måte sammenlignbar med EN 113:
Anvendelse eksempel 4
Her ble det fremstilt trappetrinn i heltre, for eksempel bøk. Disse trinnene hadde dimensjoner på 1000 mm x 400 mm x 80 mm. Spesiell betydning ble lagt på økt overflatehardhet til trappetrinnene.
DMDHEU ble fortynnet i en kommersiell vandig løsning til 60 vekt% med H20 og blandet med 1,5 vekt% MgCI2■ 6 H20. Trappetrinn som var tørket til ca. 12% fuktighetsinnhold i treverket, og med omtrent like dimensjoner ble innført i en impregneringsenhet som ble fylt med impregneringsmiddelet. I impregneringsenheten ble et redusert absolutt trykk på 40 bar etablert i 1 time. Impregneringsenheten ble deretter bragt til under et trykk på 10 bar i 2 timer. Etter slutten av trykkfasen ble den gjenværende væsken fjernet.
Trappetrinnene ble oppvarmet i en vannmettet atmosfære til ca. 95°C. Varigheten av temperaturanvendelsen ble avhengig av typen tre og dimensjonene på trinnene. I tilfellet av trinn med en tykkelse på 80 mm ble reaksjonstiden ca. 60 timer.
Etter reaksjonen ble treverket fiksert i stabler slik at vridning ble umulig. Deretter fulgte en tørkeprosess ved en temperatur på ca. 50°C og med en varighet på 14 dager. Et konvensjonelt tørkekammer ble anvendt for dette formålet.
Overflatehardheten til treprøver således behandlet:
Overflatehardheten til treprøver ble bestemt ved hjelp av Brinell hardhetsmetode EN 1534.

Claims (18)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et trelegeme som har høy holdbarhet, dimensjonsstabilitet og overflatehardhet,karakterisert vedat et ubehandlet trelegeme blir impregnert med en vandig løsning av A) et impregneringsmiddel fra gruppen bestående av 1,3-bis(hydroksymetyl)-4,5-dihydroksyimidazolidin-2-on, 1,3-bis(hydroksymetyl)-4,5-dihydroksyimidazolidin-2-on modifisert med en Ci^-alkohol, en polyol eller blandinger derav, 1,3-dimetyl-4,5-dihydroksyimidazolidin-2-on, dimetylolurea, bis(metoksymetyl)urea, tetrametylolacetylendiurea, 1,3-bis(hydroksy-metyl)imidazolidin-2-on, metylolmetylurea eller blandinger derav og B) en katalysator fra gruppen bestående av metall- eller ammoniumsaltene, organiske eller uorganiske syrer eller blandinger derav, og deretter herdet ved en relativ fuktighet på fra 50 til 100% og ved forhøyet temperatur.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat impregneringsmiddelet som anvendes, er A) 1,3-bis(hydroksymetyl)-4,5-dihydroksyimidazolidin-2-on, 1,3-bis(hydroksymetyl)-4,5-dihydroksyimidazolidin-2-on modifisert med en C1-5-alkohol, en polyol eller blandinger derav, eller blandinger derav.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat impregneringsmiddelet som anvendes er A) 1,3-bis(hydroksymetyl)-4,5-dihydroksyimidazolidin-2-on modifisert med en Ci-5-alkohol, en polyol eller en blanding derav.
4. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 3,karakterisert vedat et impregneringsmiddel C) fra gruppen bestående av en Ci_5-alkohol, en polyol eller blandinger derav anvendes samtidig.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisert vedat metanol, etanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, n-pentanol, etylenglykol, dietylenglykol, 1,2-og 1,3-propylenglykol, 1,2-, 1,3-og 1,4-butylenglykol, glycerol, polyetylenglykoler med formelen HO(CH2CH20)nH, hvor n er fra 3 til 20 eller blandinger derav anvendes samtidig.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5,karakterisert vedat metanol, dietylenglykol eller en blanding derav anvendes samtidig.
7. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 6,karakterisert vedat impregneringsmidlene A) og, hvis det passer, C) blir anvendt i en konsentrasjon på fra 1 til 60 vekt% i den vandige løsningen.
8. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 7,karakterisert vedat metallsalter fra gruppen bestående av metallhalogenider, metallsulfater, metallnitrater, metalltetrafluorborater, metallfosfater eller blandinger derav blir anvendt som katalysator B).
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8,karakterisert vedat metallsalter fra gruppen bestående av magnesiumklorid, magnesiumsulfat, sinkklorid, litiumklorid, litiumbromid, bortrifluorid, aluminiumklorid, aluminiumsulfat, sinknitrat, natriumtetrafluorborat eller blandinger derav blir anvendt som katalysator B).
10. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 9, k a r a k t e r i s e r t ved at ammoniumsalter fra gruppen bestående av ammoniumklorid, ammoniumsulfat, ammoniumoksalat, diammoniumfosfat eller blandinger derav blir anvendt som katalysator B).
11. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 10,karakterisert vedat organiske eller uorganiske syrer fra gruppen bestående av maleinsyre, maursyre, sitronsyre, vinsyre, oksalsyre, p-toluensulfonsyre, saltsyre, svovelsyre, borsyre eller blandinger derav blir anvendt som katalysator B).
12. Fremgangsmåten ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 11,karakterisert vedat magnesiumklorid blir anvendt som katalysator B).
13. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 12,karakterisert vedat katalysatoren B) blir anvendt i en konsentrasjon på fra 0,1 til 10 vekt%, basert på mengden av impregneringsmidlene A) og, hvis egnet C).
14. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 13,karakterisert vedat det impregnerte trelegemet blir herdet ved en relativ fuktighet på fra 80 til 100%.
15. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 14,karakterisert vedat det impregnerte trelegemet blir herdet ved en temperatur på fra 70 til 130°C.
16. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 15,karakterisert vedat det impregnerte trelegemet blir herdet over en periode på fra 1 til 72 timer.
17. Fremgangsmåten ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 16,karakterisert vedat trelegemet etter impregnering blir fiksert slik at en forandring trelegemets form under herding forhindres.
18. Trelegeme som har høy holdbarhet, dimensjonsstabilitet og overflatehardhet, som kan oppnås ved en fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 17.
NO20051570A 2002-10-04 2005-03-23 Fremgangsmate for fremstilling av et trelegeme som har hoy holdbarhet, dimensjonsstabilitet og overflatehardhet NO333047B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002146401 DE10246401A1 (de) 2002-10-04 2002-10-04 Verfahren zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit, Dimensionsstabilität und Oberflächenhärte eines Holzkörpers
PCT/EP2003/010874 WO2004033170A1 (de) 2002-10-04 2003-10-01 Verfahren zur verbesserung der dauerhaftigkeit, dimensionsstabilität und oberflächenhärte eines holzkörpers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20051570L NO20051570L (no) 2005-05-02
NO333047B1 true NO333047B1 (no) 2013-02-18

Family

ID=32086846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20051570A NO333047B1 (no) 2002-10-04 2005-03-23 Fremgangsmate for fremstilling av et trelegeme som har hoy holdbarhet, dimensjonsstabilitet og overflatehardhet

Country Status (18)

Country Link
US (1) US7595116B2 (no)
EP (1) EP1556195B1 (no)
JP (1) JP4443414B2 (no)
KR (1) KR20050049521A (no)
CN (1) CN100522521C (no)
AT (1) ATE324235T1 (no)
AU (1) AU2003268897B2 (no)
BR (1) BR0314985B1 (no)
CA (1) CA2501052C (no)
DE (2) DE10246401A1 (no)
DK (1) DK1556195T3 (no)
ES (1) ES2263012T3 (no)
MX (1) MXPA05003420A (no)
NO (1) NO333047B1 (no)
PT (1) PT1556195E (no)
RU (1) RU2360792C2 (no)
UA (1) UA80299C2 (no)
WO (1) WO2004033170A1 (no)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0610472A2 (pt) * 2005-05-02 2016-11-08 Basf Ag processo para a impregnação de materiais de lignocelulose com substâncias de efeito, material de lignocelulose, composição aquosa, e, uso de composições de substância de efeito aquosa
DK1877232T3 (da) * 2005-05-02 2014-08-11 Basf Se Fremgangsmåde til behandling af træoverflader
AU2006243369A1 (en) * 2005-05-02 2006-11-09 Basf Aktiengesellschaft Method for waterproofing lignocellulosic materials
WO2006117159A1 (de) * 2005-05-02 2006-11-09 Basf Aktiengesellschaft Wässrige, härtbare zusammensetzungen zum imprägnieren von lignocellulosematerialien
DE102005045533A1 (de) * 2005-09-23 2007-03-29 Basf Ag Verwendung von modifizierten Holzwerkmaterialien zur Herstellung von Gegenständen
DE102005045929A1 (de) 2005-09-26 2007-03-29 Variotec Sandwichelemente Gmbh & Co. Kg Tür
DE102005047362A1 (de) * 2005-10-04 2007-04-12 Basf Ag Herstellung modifizierter Lignocellulosematerialien
DE102005047363A1 (de) * 2005-10-04 2007-04-12 Basf Ag Formaldehydarmes Lignocellulosematerial und Verfahren zu dessen Herstellung
CN101422913B (zh) * 2008-12-08 2010-12-01 北京林业大学 对木材进行防腐处理方法及由该方法制备的防腐木材
DE102010009309A1 (de) 2009-02-20 2011-02-03 Technische Universität Dresden Verfahren zur dreidimensionalen Umformung und Formfixierung von Furnieren
CN101648398B (zh) * 2009-09-14 2011-05-25 骆宇红 电开关盒及/或电插座盒的面板及其制造方法
CN102107447B (zh) * 2009-12-26 2013-07-24 浙江世友木业有限公司 一种木质型材及其制备方法
CN102029636B (zh) * 2010-11-16 2012-05-09 彭建家 一种环保型强化竹木制品的生产方法
RU2486051C2 (ru) * 2011-09-06 2013-06-27 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Способ получения огнебиозащитного состава
JP5593290B2 (ja) * 2011-09-20 2014-09-17 朝雄 島崎 木質化粧板及びその製造方法
CN102320069A (zh) * 2011-09-22 2012-01-18 东北林业大学 化学功能改良木材的脆性抑制方法
EP2980308A1 (de) 2014-07-31 2016-02-03 Huntsman Textile Effects (Germany) GmbH Zusammensetzungen für die Behandlung von Fasermaterialien
CN107116638A (zh) * 2017-05-17 2017-09-01 安徽省舒城华竹实业有限公司 一种高阻燃重组竹的制备方法
JP2019217696A (ja) * 2018-06-20 2019-12-26 株式会社ダイセル 改質された木質シート、その製造方法、及び改質剤
GB2577076B (en) * 2018-09-12 2023-05-10 Lignia Wood Company Ltd Modified wood product
CN111308057B (zh) * 2019-11-04 2022-02-15 内蒙古农业大学 一种单板切削用木段处理条件的确定和处理效果评定方法
CN111203950A (zh) * 2019-12-27 2020-05-29 海南农垦宝联林产有限公司 一种改性橡胶木胶合梁制备方法
EP4122661A1 (en) 2021-07-22 2023-01-25 Faber- Castell AG Process for the production of an impregnated wood piece, impregnated wood piece obtainable by such a process and pencil having a sheath made of such an impregnated wood piece
CN113664937A (zh) * 2021-09-09 2021-11-19 苏州昊昇木驿生物科技有限公司 减少木材内应力的方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3826770A (en) * 1972-03-13 1974-07-30 Chembond Corp Stabilized mixture of urea formaldehyde and methylolureas
GB1509000A (en) * 1974-06-28 1978-04-26 Research Corp Composition and process for treating timber
US4396391B2 (en) * 1982-06-30 1993-03-16 Treating cellulose textile fabrics with dimenthylol dihydroyethyleneuree-polyol
US4908238A (en) * 1984-07-02 1990-03-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Temperature adaptable textile fibers and method of preparing same
SE500039C2 (sv) * 1985-10-10 1994-03-28 Traeteknik Centrum Förfarande för hårdgörning av trä
US5225047A (en) * 1987-01-20 1993-07-06 Weyerhaeuser Company Crosslinked cellulose products and method for their preparation
US5160582A (en) * 1989-06-07 1992-11-03 Chisso Corporation Cellulose-based, inflammable, bulky processed sheets and method for making such sheets
US5384012A (en) * 1993-02-12 1995-01-24 James River Corporation Of Virginia Process for crosslinking of cellulosic fibers
EP0891244B1 (de) 1996-04-01 2000-12-27 Markus Dipl.-Ing. Rettenbacher Formkörper aus imprägniertem holz
DE19654739A1 (de) 1996-12-30 1998-07-02 Basf Ag Gemischt-alkylierte bzw. -hydroxyalkoxyalkylierte methylolierte 4,5-Dihydroxy-imidazolidin-2-one

Also Published As

Publication number Publication date
PT1556195E (pt) 2006-07-31
DE10246401A1 (de) 2004-08-05
EP1556195B1 (de) 2006-04-26
CN100522521C (zh) 2009-08-05
UA80299C2 (en) 2007-09-10
US7595116B2 (en) 2009-09-29
NO20051570L (no) 2005-05-02
MXPA05003420A (es) 2005-11-23
BR0314985B1 (pt) 2013-09-03
CA2501052A1 (en) 2004-04-22
DE50303136D1 (de) 2006-06-01
WO2004033170A1 (de) 2004-04-22
EP1556195A1 (de) 2005-07-27
ES2263012T3 (es) 2006-12-01
DK1556195T3 (da) 2006-07-10
CA2501052C (en) 2013-07-09
RU2360792C2 (ru) 2009-07-10
JP2006502022A (ja) 2006-01-19
CN1703308A (zh) 2005-11-30
ATE324235T1 (de) 2006-05-15
JP4443414B2 (ja) 2010-03-31
AU2003268897B2 (en) 2008-11-20
AU2003268897A1 (en) 2004-05-04
US20060194901A1 (en) 2006-08-31
PL376369A1 (en) 2005-12-27
KR20050049521A (ko) 2005-05-25
BR0314985A (pt) 2005-08-09
RU2005113173A (ru) 2005-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO333047B1 (no) Fremgangsmate for fremstilling av et trelegeme som har hoy holdbarhet, dimensjonsstabilitet og overflatehardhet
NO333050B1 (no) Fremgangsmate for produksjon av et trelegeme med okt overflatehardhet
RU2576061C2 (ru) Экологически безопасный способ обработки древесины
EP1934027B1 (de) Herstellung modifizierter lignocellulosematerialien
US20120258327A1 (en) Lignocellulosic material and modification of lignocellulosic material
EP1937448B1 (de) Formaldehydarmes lignocellulosematerial und verfahren zu dessen herstellung
US8445072B2 (en) Method for treating wooden parts
US20190054650A1 (en) Modified wood product and a process for producing said product
NZ539623A (en) Method for improving the durability, dimensional stability and surface hardness of a wooden body
DE102006019819A1 (de) Wässrige, härtbare Zusammensetzungen zum Imprägnieren von Lignocellulosematerialien
NZ539622A (en) Method for improving the surface hardness of a wooden body using an aqueous solution of an impregnating agent
PL203530B1 (pl) Sposób wytwarzania wyrobów drewnianych
EP2707184A1 (en) A process for the treatment of wood comprising impregnating with citric acid followed by curing at high temperature.

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees