WO1994011167A1 - Verfahren zum tränken von holz - Google Patents

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WO1994011167A1
WO1994011167A1 PCT/HU1993/000064 HU9300064W WO9411167A1 WO 1994011167 A1 WO1994011167 A1 WO 1994011167A1 HU 9300064 W HU9300064 W HU 9300064W WO 9411167 A1 WO9411167 A1 WO 9411167A1
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WO
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wood
treatment bath
temperature
treated
treatment
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PCT/HU1993/000064
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English (en)
French (fr)
Inventor
Pál CSÉCSEI
Original Assignee
Hungbau Kft.
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 Hungbau Kft. filed Critical Hungbau Kft.
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Publication of WO1994011167A1 publication Critical patent/WO1994011167A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K5/00—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
    • B27K5/04—Combined bleaching or impregnating and drying of wood
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/02—Processes; Apparatus
    • B27K3/15—Impregnating involving polymerisation including use of polymer-containing impregnating agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L91/00—Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof
    • C08L91/005—Drying oils
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse

Definitions

  • the invention relates to a method for impregnating wood, optionally with drying, the wood being treated in a treatment bath at a temperature which exceeds the room temperature.
  • the moisture content of the primary raw materials of the woodworking industry, e.g. B. the moisture content of the cut goods does not allow immediate further processing, for this the wood must be dried.
  • the large amount of industrially processed wood made the development of artificial drying processes inevitable in order to accelerate the natural drying process with a duration of 2 to 5 years.
  • the dimensional changes of the treated wood that occur in a moist environment can substantially exceed the dimensional changes of the naturally dried wood.
  • Hungarian Patent No. 190 088 describes a method according to which a nitric acid solution is sprayed onto the wood in the drying room. Although this method reduces the disadvantages listed above, the nitric acid solution used can endanger the environment. In addition, because of the increased corrosion aggressiveness, the drying system must be manufactured from expensive materials. Another disadvantage of the known drying processes is the fact that the dried wood again absorbs a significant amount of water in a moist environment. takes. The wood, which is permanently moist, is in turn exposed to damage. At the same time, various pests (insects, rodents and microorganisms) can damage the wood. The wood dried in a conventional manner therefore needs protection, conservation, which can be granted in a subsequent process. Patent specifications GB 1 168 062 and DE 2 431 595 describe processes in which an aqueous paraffin emulsion with fungicide and insecticide additives is used. However, these methods cannot prevent subsequent water absorption.
  • Another disadvantage of the known methods for impregnating and preserving wood is the fact that the treated wood must not be used because of the substances used for the production of plants in the food industry and facilities that come into contact with food. According to the state of the art, permanent protection for damp wood can only be guaranteed by drying and soaking, used as two separate processes. This fact increases both the investment costs and the operating costs of the treatment. There is a need for a process which enables the treatment of wood in a single process, simply and at low cost, without the use of environmentally hazardous substances, and the determination of wood in accordance with its preservation and / or its coloring or its applicability guaranteed in the food industry, further reduces the processing losses caused by the formation of cracks.
  • the aim of the invention was to develop a process which eliminates the disadvantages of the known processes and for soaking wood as a single combined process, simple and at low cost, with low processing losses and can be carried out without the use of environmentally hazardous substances.
  • the invention is based on the knowledge that in the case of drying carried out in the treatment bath of the impregnation process, there is essentially an exchange of liquid; the water emerging from the wood is replaced by the impregnating agent, whereby the cracking and warping of the wood can be largely suppressed.
  • the course of the liquid exchange can be accelerated by the action of further influences (such as by centrifugal field, electrostatic or other fields).
  • the effectiveness of the method is also increased by using a centrifugal field.
  • the liquid exchange takes place in the intermediate cell space in front of itself, the cells themselves are soaked after centrifugation in the phase of the process which takes place at a temperature exceeding the room temperature with the escape of water vapor.
  • the invention is based on the finding that a polymerized impregnating agent can be provided in the treated wood under much more favorable conditions if drying oils are brought into the wood as polymerizable monomers instead of the introduction of large polymer molecules, and the polymerization is carried out in the wood .
  • the polymerization also takes place as a natural process, but the time required for this process can take several months.
  • the course of the process can be accelerated at elevated temperature (80 to 140 ° C.), in the presence of a gaseous reagent and / or by irradiation.
  • reactants of the peroxide type are preferably used in the amount of 0.1 to 50% by mass.
  • the rate of the polymerization process can be regulated by additives which act as radical traps, such as hydroquinone, or represent a redox system, such as cobalt naphthenate and p-toluidine.
  • the invention represents a method for impregnating wood, possibly with drying, the wood being treated in a treatment bath at a temperature exceeding the room temperature.
  • the process according to the invention is carried out by a) placing the wood in a treatment bath which contains at least one unmodified or modified drying oil and optionally at least one additive as impregnating agent, b) heating the treatment bath to a temperature of 80 to 150 ° C. , and if necessary maintains this temperature for a maximum of 20 hours, c) the treatment bath is allowed to cool.
  • d) lifts the wood out of the treatment bath, e) optionally repeating process steps a) to d) or b) and c) once or several times, f) and optionally the impregnating agent present in the wood and containing an additive by ei ⁇ ne heat treatment at a temperature of 80 to 140 ° C polymerized with a gaseous reactant or with the mixture of gaseous reactants at elevated pressure and / or by irradiation.
  • the process according to the invention can preferably be carried out in treatment baths which contain, as additives, dye (s), agents which increase resistance to pests, agents, combustibility-reducing agents, other polymerizable monomers and polymerization auxiliaries. Contain wax (s), petroleum product (s), liquid silicone and / or solvent.
  • the method according to the invention can equally be used for the treatment of softwood, hardwood or wood fiber boards, plywood boards or wood press boards.
  • a treatment bath is used which contains drying oils modified by means of epoxidized alkyd resins and / or dosed with hydroxymethacrylates.
  • Process step a) of the process according to the invention can preferably be carried out in a centrifuge.
  • IR rays microwaves, high-frequency fields are used for the radiation; X-rays, hard gamma rays, thermal and fast neutrons; Beta rays, electron beams and UV rays are possible.
  • Other monomers that can be used are preferably olefins, hydroxymethacrylates, as polymerization auxiliaries, organic peroxides, siccatives, p-toluidine and hydroquinone be used.
  • hydrocarbons chlorinated hydrocarbons, aldehydes, ketones and esters can be used.
  • the method according to the invention has the following essential advantages:
  • the method according to the invention leads - regardless of the dimensions of the product to be treated - in the entire cross-section to soaking, if necessary with drying.
  • additives which are selected depending on the determination of the wood to be treated, preservation against pests and / or staining and / or reduction of the flammability or applicability in the food industry can be guaranteed.
  • the method according to the invention can be used in all wood-based materials used in the woodworking industry, such as block-like or processed products of all kinds, such as, for. B. sawn timber, fibreboard, plywood or pressed wood - regardless of the type of wood - be used ver.
  • the test by pressure loading treated in the examples serves for simple and quick control of the drinking.
  • the various products - including the wood-based materials used for construction purposes - are subjected to a practical load which is several orders of magnitude below the test load (49 050 N / cm 2 ). Taking this circumstance into account, the seepage of the treatment bath from the treated wood cannot be concluded that this phenomenon also occurs under the practical conditions of use. example 1
  • a treatment *> ad is prepared from 10 mass% wood oil and 90 mass% linseed oil.
  • Beech wood prisms with dimensions of 40x40x300 mm and a moisture content of 60% by mass are placed in the treatment bath as samples.
  • the treatment bath is heated to the temperature of 80 ° C. in the course of 2 hours, then the temperature is increased further at a rate of 5 ° C./hour until the final temperature of 105 ° C. is reached, with the prisms emerging from the prisms leaking liquid is temporarily drained.
  • the decrease in the amount of vapors and gases emerging from the wood in the form of bubbles can be determined visually.
  • the heating is switched off and the treatment bath is allowed to cool.
  • the prisms are lifted out of the treatment bath, and the remnants of the treatment bath are allowed to run off the surface of the prisms. After dividing the prisms it can be seen that the impregnation in the whole cross cut was made. (By applying a pressure load, oil can also be pressed out of the inner layers.)
  • test specimens After removal of the outer layers of the prisms, the test specimens are worked out, on which the tests are carried out in accordance with the Hungarian standard MSZ 6786/13 (determination of the water absorption of test specimens with dimensions of 2.5 ⁇ 2.5 ⁇ 2.5 cm) storage for 24 hours in distilled water).
  • MSZ 6786/13 determination of the water absorption of test specimens with dimensions of 2.5 ⁇ 2.5 ⁇ 2.5 cm
  • Beechwood prisms measuring 2x2x8 cm are inserted into the centrifuge tubes filled with the treatment bath according to Example 1, after which the centrifuge is actuated for 10 minutes at a speed of 1500 / minute.
  • the moisture content of the wood can be reduced to 16% by mass by a liquid exchange during centrifugation, based on the dry content of the wood.
  • Example 2 The procedure described in Example 2 is repeated with the difference that a lacquer with the trade name TIMBEREX (manufacturer: TIMBEREX, Great Britain) is filled into the centrifuge tubes as the treatment bath. The prisms are centrifuged in this treatment bath for 20 minutes at a speed of 2000 / minute because of their higher viscosity.
  • a lacquer with the trade name TIMBEREX manufacturer: TIMBEREX, Great Britain
  • test specimens treated in the manner described can then be dried without cracks in a drying cabinet.
  • Example 1 The procedure described in Example 1 is repeated with the difference that the dye with the trade name NEPTUN SCHWARZ (manufacturer: BASF, FRG) is added to the treatment bath in an amount of 1.6% by mass.
  • NEPTUN SCHWARZ manufactured by BASF, FRG
  • Example 1 The procedure described in Example 1 is repeated with the difference that the following products are added to the treatment bath: 0.5% by mass of SICCOSOL (manufacturer: BUDALAKK, Budapest, Hungary) and 10% by mass of 2.5 -Dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) -hexane (INTEROX DHBP, manufacturer: Peroxid-Chemie GmbH, FRG), further parquet boards measuring 25x80x1200 mm are soaked, which after cooling to initiate the polymerization process 3 hours stored at a temperature of 125 ° C and then for 8 hours at a temperature of 110 ° C for complete hardening. Test pieces are worked out from the inside of the parquet boards treated in the manner described, the water absorption of which, tested according to the MS 6786/13 standard, is 15 mass after a 24-hour immersion period.
  • Example 6 Prisms impregnated according to Example 5 are exposed to a gamma radiation of intensity of 0.8 Gray / hour for a period of 12 hours.
  • the water absorption of the test specimen treated in the manner described and tested in accordance with the standard MSZ 6786/13 is 12% by mass after an immersion time of 24 hours.
  • Prisms impregnated according to Example 5 are stored for 24 hours at 60 ° C. in a room which contains pure oxygen gas at a pressure of 5 bar.
  • Example 2 The procedure described in Example 1 is repeated, with the difference that the prisms after the treatment in the treatment bath according to Example 1 are immersed in a second treatment bath according to Example 3, to which p-toluidine had previously been added 0.5 mass% is given, and the prisms are allowed to cool in the second treatment bath.
  • test specimens After removing the outer layers of the prisms, the test specimens are worked out, the water absorption of which, tested according to the standard MSZ 6786/13, is 10% by mass.
  • test specimen becomes a viscous, highly viscous under a pressure load of 49 050 N / cm 2 . not fully cured resin pressed.
  • Example 2 The procedure described in Example 2 is repeated with the difference that the prisms are allowed to cool in a treatment bath which contains 1% by mass of SICCOSOL (manufacturer: BUDALAKK, Budapest, Hungary).
  • Test specimens are worked out from the inside of the prisms treated in the manner described, the water absorption of which, tested according to the MSZ 6786/13 standard, is 8% by mass after an immersion time of 24 hours.
  • Example 8 The procedure described in Example 8 is repeated with the difference that the prisms are allowed to cool in a treatment bath which contains 0.5% by mass of p-toluidine and 1% by mass of SICCOSOL (manufacturer: BUDALAKK, Budapest, Hungary contains), and then the impregnating agent situated in the prisms is polymerizes at a temperature of 110 C ⁇ .
  • Test specimens are machined from the inside of the prisms treated in the manner described, the water absorption of which, tested according to the MSZ 6786/13 standard, is 3.8% by mass after a 24-hour immersion period.
  • No resin can be pressed from the inside of the test specimen even under a pressure load of 49 050 N / cm 2 .

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Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Tränken von Holz, gegebenenfalls unter Trocknung, wobei das Holz in einem Behandlungsbad bei einer die Raumtemperatur übersteigenden Temperatur behandelt wird. Das Verfahren wird durchgeführt, indem man a) das Holz in ein Behandlungsbad bringt, welches als Tränkungsmittel mindestens ein unmodifiziertes oder modifiziertes trocknendes Öl und gegebenenfalls mindestens einen Zusatz enthält, b) das Behandlungsbad auf eine Temperatur von 80 bis 150 °C erwärmt, und gegebenenfalls höchstens 20 Stunden diese Temperatur aufrechterhält, c) das Behandlungsbad abkühlen läßt, d) das Holz aus dem Behandlungsbad hebt, e) gegebenenfalls die Verfahrensschritte a) bis d) oder b) und c) einmal oder mehrere Male wiederholt, f) und gegebenenfalls das im Holz befindliche, mindestens einen Zusatz enthaltende Tränkungsmittel durch eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 80 bis 140 °C, mit einem gasförmigen Reaktionsmittel oder der Mischung von gasförmigen Reaktionsmitteln bei erhöhtem Druck und/oder durch Bestrahlung polymerisiert.

Description

VERFAHREN ZUM TRÄNKEN VON HOLZ
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Tränken von Holz, gegebenenfalls unter Trocknung, wobei das Holz in einem Behandlungsbad bei einer die Raumtemperatur über¬ steigenden Temperatur behandelt wird. Der Feuchtigkeitsgehalt der primären Rohstoffe der holzverarbeitenden Industrie, so z. B. der Feuchtigkeits¬ gehalt der Schnittware, ermöglicht keine unmittelbare wei¬ tere Verarbeitung, dazu muß das Holz getrocknet werden. Die große Menge vom industriell verarbeiteten Holz machte die Ausarbeitung von künstlichen Trocknungsverfahren unum¬ gänglich, um den natürlichen Trocknungsprozeß mit der Dauer von 2 bis 5 Jahren zu beschleunigen.
Die Trocknung von Holz mittels vorgewärmter Luft wird in einem Handbuch der HolzVerarbeitung [A. , Lugosi: Faipa- ri kezikönyv (Handbuch der Holzindustrie) , Müszaki Könyv- kiadό, Budapest, 1976] beschrieben. Demnach ist dieses Verfahren mit folgenden, bedeutenden Nachteilen verbunden:
- großer Energiebedarf;
- das behandelte Holz kann eine Verwerfung von we- sentlichem Ausmaß erleiden;
- im behandelten Holz können bedeutende mechanische Spannungen entstehen;
- die in feuchter Umgebung auftretenden Maßänderungen des behandelten Holzes können die Maßänderungen des auf natürliche Weise getrockneten Holzes wesentlich überstei¬ gen.
Die ungarische Patentschrift Nr. 190 088 beschreibt ein Verfahren, wonach eine Salpetersäurelösung auf das im Trocknungsraum befindliche Holz gesprüht wird. Zwar ver- mindert dieses Verfahren die oben aufgeführten Nachteile, die verwendete Salpetersäurelösung kann aber die Umwelt gefährden, außerdem muß die Trocknungsanlage wegen der er¬ höhten Korrosionsaggressivität aus teueren Werkstoffen hergestellt werden. Ein weiterer Nachteil der bekannten Trocknungsver¬ fahren ist der Umstand, daß das getrocknete Holz in einer feuchten Umgebung wieder eine bedeutende Menge Wasser auf- nimmt. Das dauerhaft in feuchtem Zustand befindliche Holz ist wiederum einer Schädigung ausgesetzt. Gleichzeitig können auch verschiedene Schädlinge (Insekten, Nagetiere und Mikroorganismen) dem Holz einen Schaden zufügen. Das auf herkömmliche Weise getrocknete Holz bedarf demnach eines Schutzes, einer Konservierung, was in einem nachgeschalteten Verfahren gewährt werden kann. Die Pa¬ tentschriften GB 1 168 062 und DE 2 431 595 beschreiben Verfahren, in welchen eine wäßrige Paraffinemulsion mit Fungizid- und Insektizidzusätzen verwendet wird. Diese Verfahren können eine nachträgliche Wasseraufnahme jedoch nicht verhindern.
. Im Laufe der Ausarbeitung des in der ungarischen Pa¬ tentschrift Nr. 198 644 beschriebenen Verfahrens wurde ein energiesparendes Verfahren zum Ziel gesetzt, das eine nachträgliche Wasseraufnahme des behandelten Holzes ver¬ hindert. Das Verfahren wird in zwei Stufen ausgeführt, wo¬ bei in den eizelnen Stufen Behandlungsbäder unterschiedli¬ cher Zusammensetzung verwendet werden. Das Behandlungsbad der zweiten Stufe enthält freien Formaldehyd in einer Men¬ ge von 8 Masse%. Das läßt sich wiederum mit der gegenwär¬ tigen Tendenz der holzverarbeitenden Technologien nicht vereinbaren, wonach aus der Sicht des Umweltschutzes die Ausarbeitung und Anwendung von Verfahren ohne Formaldehyd oder nur mit einem geringen Gehalt an Formaldehyd er¬ wünscht sind.
Die relativ großen oligomeren Moleküle der zum Trän¬ ken von Holz gemäß bekannten Verfahren [ungarische Patent¬ schrift Nr. 198 644] verwendeten synthetischen Harze, wie Polyester oder Karbamidformaldehyd-Harze können nur auf komplizierte und kostspielige Weise ins Holz gebracht wer¬ den. Diese Verbindungen füllen in erster Linie die Zwi¬ schenräume der Faser aus, wodurch der ursprüngliche Cha¬ rakter des behandelten Holzes geändert und den Plastwerk- Stoffen ähnlich wird, wobei seine Dichte zunimmt.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren zum Tränken und Konservieren von Holz stellt der Umstand dar, daß das behandelte Holz wegen der verwendeten Stoffe zur Herstellung von Anlagen der Lebensmittelindustrie und mit Lebensmitteln in Berührung kommenden Einrichtungen nicht verwendet werden darf. Dem Stand der Technik nach kann ein dauerhafter Schutz für feuchtes Holz nur durch Trocknen und Tränken, eingesetzt als zwei getrennte Verfahren, gewährleistet werden. Dieser Umstand erhöht sowohl die Investitionsko¬ sten als auch die Betriebskosten der Behandlung. Es zeigt sich ein Bedarf an ein Verfahren, welches die Behandlung von Holz in einem einzigen Verfahren, ein¬ fach und bei günstigen Selbstkosten, ohne die Anwendung umweltgefährdender Stoffe ermöglicht, und der Bestimmung von Holz entsprechend seine Konservierung und/oder sein Färben oder seine Anwendbarkeit in der Lebensmittelindu¬ strie gewährleistet, weiterhin die von der Rißbildung ver¬ ursachten Verarbeitungsverluste vermindert.
Im Einklang mit den vorhergehend behandelten Umstän¬ den wurde zum Ziel der Erfindung die Entwicklung eines Verfahrens gesetzt, welches die erörterten Nachteile der bekannten Verfahren beseitigt und zum Tränken von Holz als ein einziges kombiniertes Verfahren, einfach und bei gün¬ stigen Selbstkosten, bei niedrigen Verarbeitungsverlusten sowie ohne die Anwendung umweltgefährdender Stoffe durch- führbar ist.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß im Fall der im Behandlungsbad des Tränkverfahrens durchgeführten Trocknung im wesentlichen ein Flüssigkeitsaustausch vor sich geht; das aus dem Holz austretende Wasser wird vom Tränkungsmittel ersetzt, wodurch die Rißbildung und die Verwerfung vom Holz weitgehend unterdrückt werden kann. Der Ablauf des Flüssigkeitsaustausches kann durch die Ein¬ wirkung weiterer Einflüsse (wie durch Zentrifugalfeld, elektrostatische oder sonstige Felder) beschleunigt wer- den. Durch die Anwendung eines Zentrifugalfeldes wird auch die Effektivität des Verfahrens erhöht. Während des Zent- rifugierens geht der Flüssigkeitsaustausch in dem Zwi- schenraum der Zellen vor sich, das Tränken der Zellen selbst erfolgt nach dem Zentrifugieren in der Phase des Verfahrens, die bei einer die Raumtemperatur übersteigen¬ den Temperatur unter Austritt von Wasserdampf abläuft. Ferner beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, daß im behandelten Holz für ein polymerisiertes Tränkmittel unter wesentlich günstigeren Bedingungen gesorgt werden kann, wenn anstatt der Einbringung von großen Polymermole¬ külen trocknende Öle als polymerisierbare Monomere ins Holz gebracht werden, und die Polymerisation im Holz durchgeführt wird.
Die Polymerisation läuft auch als ein natürlicher Vorgang ab, der Zeitbedarf dieses Prozesses kann jedoch mehrere Monate betragen. Der Ablauf des Prozesses kann bei erhöhter Temperatur (80 bis 140 °C) , in der Anwesenheit eines gasförmigen Reaktionsmittels und/oder durch Bestrah¬ lung beschleunigt werden. Zu der Polymerisation in der flüssigen Phase bei erhöhter Temperatur werden bevorzugt Reaktionsmittel vom Typ Peroxid in der Menge von 0,1 bis 50 Masse% verwendet. Die Geschwindigkeit des Polymerisa¬ tionsprozesses kann im Fall von chemischer Initiierung in der flüssigen Phase durch Zusätze reguliert werden, die als Radikalabfang wirken wie Hydrochinon, oder ein Redox- system darstellen wie Kobaltnaphthenat und p-Toluidin. Dementsprechend stellt die Erfindung ein Verfahren zum Tränken von Holz, gegebenenfalls unter Trocknung, dar, wobei das Holz in einem Behandlungsbad bei einer die Raum¬ temperatur übersteigenden Temperatur behandelt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren wird durchgeführt, indem man a) das Holz in ein Behandlungsbad bringt, welches als Tränkungsmittel mindestens ein unmodifiziertes oder modi¬ fiziertes trocknendes Öl und gegebenenfalls mindestens einen Zusatz enthält, b) das Behandlungsbad auf eine Temperatur von 80 bis 150 °C erwärmt, und gegebenenfalls höchstens 20 Stunden diese Temperatur aufrechterhält, c) das Behandlungsbad abkühlen läßt. d) das Holz aus dem Behandlungsbad hebt, e) gegebenenfalls die Verfahrensschritte a) bis d) oder b) und c) einmal oder mehrere Male wiederholt, f) und gegebenenfalls das im Holz befindliche, in- destens einen Zusatz enthaltende Tränkungsmittel durch ei¬ ne Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 80 bis 140 °c mit einem gasförmigen Reaktionsmittel oder mit der Mi¬ schung von gasförmigen Reaktionsmitteln bei erhöhtem Druck und/oder durch Bestrahlung polymerisiert. Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorzugsweise in Behandlungsbädern durchgeführt werden, welche als Zusätze Farbstoff(e) , die Beständigkeit gegen Schädlinge steigern¬ de^) Mittel, die Brennbarkeit vermindernde(s) Mittel, an¬ dere polymerisierbare Monomere, Polymerisationshilfs- stoff(e). Wachs(e) , Erdölprodukt(e) , flüssiges Silikon und/oder Lösungsmittel enthalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann gleichermaßen zur Behandlung von Nadelholz, Laubholz oder Holzfaserplatten, Sperrholzplatten oder Holzpreßplatten benutzt werden. Gemäß einer bevorzugten Variante des erfindungsge¬ mäßen Verfahrens wird ein Behandlungsbad verwendet, wel¬ ches mittels epoxydierter Alkydharze modifizierte und/oder mit Hydroxymethacrylaten dosierte trocknende Öle enthält. Der Verfahrensschritt a) des erfindungsgemäßen Ver- fahrens kann vorzugsweise in einer Zentrifuge durchgeführt werden.
Als Farbstoffe können z. B. pigmentfreie, fettlösli¬ che Farbstoffe und als gasförmige Reaktionsmittel Sauer¬ stoff, Ozon, Olefinmonomere, Äthylenoxid, Kohlendioxid und Wasserstoffperoxid verwendet werden.
Für die Bestrahlung kommen IR-Strahlen, Mikrowellen, Hochfrequenzfeider; Röntgenstrahlen, harte Gammastrahlen, thermische und schnelle Neutronen; Betastrahlen, Elektro¬ nenstrahlen und UV-Strahlen in Frage. Als andere Monomere können vorzugsweise Olefine, Hydroxymethacrylate, als Polymerisationshilfsstoffe orga¬ nische Peroxide, Sikkative, p-Toluidin und Hydrochinon verwendet werden.
Als Lösungsmittel können z. B. Kohlenwasserstoffe chlorierte Kohlenwasserstoffe, Aldehyde, Ketone und Este verwendet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren weist die folgende wesentlichen Vorteile auf:
- Der Zeit- und Energiebedarf des Verfahrens ist im Ver gleich zu Verfahren gemäß dem Stand der Technik geringer Im Gegensatz zu den künstlichen Trocknungsverfahren ver läßt das Wasser das Holz zu Beginn des erfindungsgemäße Verfahrens in erster Linie nicht als Dampf, sondern al Flüssigkeit, was das Verfahren in energetischer und da durch wirtschaftlicher Hinsicht günstig beeinflußt un seinen Zeitbedarf vermindert. Das aus dem behandelten Hol austretende Wasser sammelt sich am Boden des Behälters un kann von dort abgelassen werden.
- Wegen der verminderten Neigung zur Rißbildung nimm der Verarbeitungsverlust des behandelten Holzes ab.
- Im Rahmen der praxisbedingten Erforderungen führt da erfindungsgemäße Verfahren - unabhängig von den Abmes sungen des zu behandelnden Produktes - im ganzen Quer schnitt zum Tränken, gegebenenfalls unter Trocknung.
- Die nachträgliche Wasseraufnahme sowie die Neigung zu Verwerfung oder zur späteren Änderung der Abmessunge nimmt in wesentlichem Maße ab.
- Durch Zugabe von Zusätzen, welche von der Bestimmun des zu behandelnden Holzes abhängig gewählt werden, könne Konservierung gegen Schädlinge und/oder Färben und/ode Herabsetzung der Brennbarkeit oder Anwendbarkeit in de Lebensmittelindustrie gewährleistet werden.
- Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei allen in de holzverarbeitenden Industrie verwendeten Holzwerkstoffe wie blockartigen oder verarbeiteten Produkten jeder Art wie z. B. Schnittware, Holzfaserplatten, Sperrholzplatte oder Holzpreßplatten - unabhängig von der Holzsorte - ver wendet werden.
Im weiteren wird die Erfindung anhand von Ausfüh rungsbeispielen näher erörtert.
Die in den Beispielen behandelte Prüfung durch Druck¬ belastung dient zur einfachen und schnellen Kontrolle des Tränkens. Im Falle von aus derselben Holzsorte mit gleichen Abmessungen gefertigten Proben besteht eine Kor¬ relation zwischen der Menge des aus der Probe gepreßten Behandlungsbades und der Effektivität des Tränkens. Die verschiedenen Produkte - darunter auch die für Konstruk¬ tionszwecke verwendeten Holzwerkstoffe - sind unter den praktischen Einsatzbedingungen einer Beanspruchung ausge¬ setzt, die um mehrere Größenordnungen unter der Prüfbe- lastung (49 050 N/cm2) liegt. Unter Berücksichtigung dieses Umstandes kann vom Sickern des Behandlungsbades aus dem behandelten Holz nicht darauf gefolgert werden, daß diese Erscheinung auch unter den praktischen Einsatzbedin¬ gungen auftritt. Beispiel 1
In einem offenen Behälter, der an seinem Boden mit einem Ablaßstutzen ausgestattet ist, wird ein Behandlungs- *>ad aus 10 Masse% Holzöl und 90 Masse% Leinöl zubereitet. Als Proben werden Buchenholzprismen mit den Abmessungen von 40x40x300 mm und mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 60 Masse% ins Behandlungsbad gelegt. Das Behandlungsbad wird innerhalb von 2 Stunden auf die Temperatur von 80 °C er- wärmt, anschließend wird die Temperatur bis zum Erreichen der Endtemperatur von 105 °C mit einer Geschwindigkeit von 5 °C/Stunde weiter erhöht, wobei die aus den Prismen aus¬ tretende Flüssigkeit zeitweise abgelassen wird. Nach einer Behandlungsdauer von 3 Stunden bei einer Temperatur von 105 °C kann die Abnahme der Menge der aus dem Holz austre¬ tenden Dämpfe und Gase in Form von Blasen visuell festge¬ stellt werden. Man schaltet die Heizung aus, und läßt das Behandlungsbad abkühlen. Nach einer Verweilzeit von 5 Stunden werden die Prismen aus dem Behandlungsbad gehoben, und man läßt die Reste des Behandlungsbades von der Ober¬ fläche der Prismen ablaufen. Nach dem Teilen der Prismen kann festgestellt werden, daß das Tränken im ganzen Quer- schnitt erfolgte. (Durch die Anwendung einer Druckbe¬ lastung kann Öl auch aus den inneren Schichten gepreßt werden.)
Nach Abtragung der äußeren Schichten der Prismen wer¬ den Probekörper herausgearbeitet, an welchen die Untersu¬ chungen gemäß der ungarischen Norm MSZ 6786/13 durch¬ geführt werden (Bestimmung der Wasseraufnahme von Probe¬ körpern der Abmessungen 2,5x2,5x2,5 cm nach einer Lagerung mit einer Dauer von 24 Stunden in destilliertem Wasser) . Die Untersuchungen zeigen eine Wasseraufnähme von 8 Mas- εe%.
Die beschriebenen Untersuchungen wurden an Prismen durchgeführt, die aus folgenden Holzarten herausgearbeitet wurden: Lärchen-, Tannen-, Hagebuchen-, Eschen-, Eichen-, Linden-, Akazien- und Mahagoniholz. Es konnte festgestellt werden, daß Eschenholz am schwierigsten zu tränken ist, die weiteren Untersuchungen wurden deshalb - mit der Aus¬ nahme von Beispielen 2 und 3 - an Eschenholzprismen durch¬ geführt.
Beispiel 2
In mit dem Behandlungsbad gemäß Beispiel 1 gefüllte Zentrifugenrohre werden Buchenholzprismen der Abmessungen 2x2x8 cm eingeschoben, danach wird die Zentrifuge für die Dauer von 10 Minuten bei einer Drehzahl von 1500/Minute betätigt.
Die Prüfung der Querschnitte der Prismen nach dem Zentrifugieren zeigt, daß das Tränken homogen erfolgt.
Durch Kontrolle des nachträglichen Trocknens der ge¬ tränkten Prismen kann festgestellt werden, daß der Feuch¬ tigkeitsgehalt des Holzes durch einen Flüssigkeitsaus¬ tausch während des Zentrifugierens - bezogen auf den Trockengehalt des Holzes - auf 16 Masse% reduziert werden kann.
Die Wasseraufnahme der auf die beschriebene Weise be¬ handelten und getrockneten Probekörper beträgt 12 bis 16 Masse%. (Es sei bemerkt, daß in diesem Fall der Quer¬ schnitt der Probekörper unter dem in der Norm MSZ 6786/13 vorgeschriebenen Wert von 2,5x2,5 cm lag.)
Beispiel 3
Die in Beispiel 2 beschriebene Arbeitsweise wird wie¬ derholt mit dem Unterschied, daß als Behandlungsbad ein Lack mit dem Handelsnamen TIMBEREX (Hersteller: TIMBEREX, Großbritannien) in die Zentrifugenrohre gefüllt wird. Die Prismen werden in diesem Behandlungsbad wegen der größeren Viskosität 20 Minuten lang bei einer Drehzahl von 2000/Mi- nute zentrifugiert.
Die Prüfung der Querschnitte der Prismen nach dem Zentrifugieren zeigt, daß ein Flüssigkeitsaustausch statt¬ findet und das Tränken homogen erfolgt.
Die auf die beschriebene Weise behandelten Probekör¬ per können anschließend in einem Trockenschrank rißfrei getrocknet werden.
Beispiel 4
Die in Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wird wie¬ derholt mit dem Unterschied, daß der Farbstoff mit dem Handelsnamen NEPTUN SCHWARZ (Hersteller: BASF, BRD) in einer Menge von 1,6 .Masse% zum Behandlungsbad gegeben wird.
Die Prüfung der Querschnitte der Prismen nach der Be¬ handlung zeigt, daß das Tränken bzw. die Verteilung des Farbstoffes in der Länge und im Querschnitt homogen er¬ folgt.
Beispiel 5
Die in Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wird wie¬ derholt mit dem Unterschied, daß folgende Produkte zum Be¬ handlungsbad gegeben werden: 0,5 Masse% von SICCOSOL (Her¬ steller: BUDALAKK, Budapest, Ungarn) und 10 Masse% von 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert.-butylperoxy)-hexan (INTEROX DHBP, Hersteller: Peroxid-Chemie GmbH, BRD), weiterhin Parkettbrettchen der Abmessungen 25x80x1200 mm getränkt werden, welche nach Abkühlen zur Initiierung des Polymeri- sationsprozesses 3 Stunden bei einer Temperatur von 125 °C und anschließend zum völligen Aushärten 8 Stunden bei einer Temperatur von 110 °C gelagert werden. Aus dem Inneren der auf die beschriebene Weise behan delten Parkettbrettchen werden Probekörper herausgearbei tet, deren Wasseraufnahme, geprüft gemäß der Norm MS 6786/13, nach einer Eintauchdauer von 24 Stunden 15 Masse beträgt.
Aus dem Inneren der Probekörper kann - infolge de völligen Aushärtung - sogar unter einer Druckbelastung vo 49 050 N/cm2 kein Tränkungsmittel gepreßt werden.
Beispiel 6 Gemäß Beispiel 5 getränkte Prismen werden für di Dauer von 12 Stunden einer Gammastrahlung der Intensitä von 0,8 Gray/Stunde ausgesetzt.
Die Wasseraufnahme der auf die beschriebene Weise be handelten und gemäß der Norm MSZ 6786/13 geprüften Probe körper beträgt nach einer Eintauchdauer von 24 Stunden 12 Masse%.
Beispiel 7
Gemäß Beispiel 5 getränkte Prismen werden für di Dauer von 24 Stunden bei 60 °C in einem Raum gelagert, de reines Sauerstoffgas bei einem Druck von 5 bar enthält.
Die Wasseraufnahme der auf die beschriebene Weise be¬ handelten und gemäß der Norm MSZ 6786/13 geprüften Probe¬ körper beträgt nach einer Eintauchdauer von 24 Stunden 6,5 Masse%. Beispiel 8
Die in Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wird wie¬ derholt mit dem Unterschied, daß die Prismen nach der Be¬ handlung im Behandlungsbad gemäß Beispiel 1 in ein zweites Behandlungsbad gemäß Beispiel 3 getaucht werden, zu wel- chem vorher noch p-Toluidin in einer Menge von 0,5 Masse% gegeben wird, und man die Prismen im zweiten Behandlungs¬ bad abkühlen läßt.
Nach Abtragung der äußeren Schichten der Prismen wer¬ den Probekörper herausgearbeitet, deren Wasseraufnahme, geprüft gemäß der Norm MSZ 6786/13, 10 Masse% beträgt.
Aus dem Inneren der Probekörper wird unter einer Druckbelastung von 49 050 N/cm2 ein zähes, hochviskoses. nicht völlig ausgehärtetes Harz gepreßt.
Beispiel 9
Die in Beispiel 2 beschriebene Arbeitsweise wird wie¬ derholt mit dem Unterschied, daß man die Prismen in eine Behandlungsbad abkühlen läßt, welches 1 Masse% vo SICCOSOL (Hersteller: BUDALAKK, Budapest, Ungarn) enthält.
Aus dem Inneren der auf die beschriebene Weise behan¬ delten Prismen werden Probekörper herausgearbeitet, deren Wasseraufnahme, geprüft gemäß der Norm MSZ 6786/13, nach einer Eintauchdauer von 24 Stunden 8 Masse% beträgt.
Beispiel 10
Die in Beispiel 8 beschriebene Arbeitsweise wird wie¬ derholt mit dem Unterschied, daß man die Prismen in einem Behandlungsbad abkühlen läßt, welches 0,5 Masse% von p-To- luidin und 1 Masse% von SICCOSOL (Hersteller: BUDALAKK, Budapest, Ungarn) enthält, und anschließend das in den Prismen befindliche Tränkungsmittel bei einer Temperatur von 110 βC polimerisiert wird.
Aus dem Inneren der auf die beschriebene Weise behan- delten Prismen werden •Probekörper herausgearbeitet, deren Wasseraufnahme, geprüft gemäß der Norm MSZ 6786/13, nach einer Eintauchdauer von 24 Stunden 3,8 Masse% beträgt.
Aus dem Inneren der Probekörper kann sogar unter einer Druckbelastung von 49 050 N/cm2 kein Harz gepreßt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Tränken von Holz, gegebenenfalls un¬ ter Trocknung, wobei das Holz in einem Behandlungsbad bei einer die Raumtemperatur übersteigenden Temperatur behan¬ delt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man a) das Holz in ein Behandlungsbad bringt, welches als Tränkungsmittel mindestens ein unmodifiziertes oder modi¬ fiziertes trocknendes Öl und gegebenenfalls mindestens einen Zusatz enthält, b) das Behandlungsbad auf eine Temperatur von 80 bis 150 °C erwärmt, und gegebenenfalls höchstens 20 Stunden diese Temperatur aufrechterhält, c) das Behandlungsbad abkühlen läßt, d) das Holz aus dem Behandlungsbad hebt, e) gegebenenfalls die Verfahrensschritte a) bis d) oder b) und c) einmal oder mehrere Male wiederholt, f) und gegebenenfalls das im Holz befindliche, min¬ destens einen Zusatz enthaltende Tränkungsmittel durch eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 80 bis 140 °C, mit einem gasförmigen Reaktionsmittel oder der Mi¬ schung von gasförmigen Reaktionsmitteln bei erhöhtem Druck und/oder durch Bestrahlung polymerisiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Farbstoff(e) , die Beständigkeit gegen Schädlinge stei¬ gernde(s) Mittel, die Brennbarkeit vermindernde(s) Mittel, andere polymerisierbare Monomere, Polymerisationshilfs¬ stoff(e) , Wachs(e), Erdölprodukt(e) , flüssiges Silikon und/oder Lösungsmittel als Zusätze des Behandlungsbades verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Nadelholz, Laubholz oder Holzfaserplatten, Sperrholz¬ platten oder Holzpreßplatten behandelt werden. . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da- durch gekennzeichnet, daß ein Behandlungsbad verwendet wird, welches mittels epoxydierter Alkydharze modifizierte und/oder mit Hydroxymethacrylaten dosierte trocknende Öle enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt a) in einer Zentrifuge durchge¬ führt wird.
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