DE1492562B - Verfahren zur Behandlung von Holzpro dukten - Google Patents
Verfahren zur Behandlung von Holzpro duktenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Behandlung von Holzprodukten, insbesondere von Schnittholz, Furnier,
Sperrholz und Schichtholz mit Polyalkoholen oder deren Derivaten zum Zwecke der Stabilisierung
der räumlichen Abmessungen. Die Verwendung einer Imprägnierung von Glykol oder wachsartigen Umsetzungsprodükten
von Äthylenoxyd mit mehrwertigen Alkoholen zum Enthärten von Holz ist schon seit
langem bekannt. Derartige Verbindungen, insbesondere die Alkyläther von Äthylenglykol wurden auch
schon als Lösungsmittel für organische Wirkstoffe bei der Holzimprägnierung verwendet. Auch ein Derivat
eines Polyalkylglykols, nämlich der Polypropylenglykoläther, ist in jüngster Zeit als das »Ausblühen«
verhindernder Zusatz zu Lösungen der verschiedensten Imprägniermittel für Holz vorgeschlagen worden.
Die dimensionsstabilisierende Wirkung, die nur bei verhältnismäßig konzentrierten Lösungen von PoIyalkylenglykolen
bzw. deren Derivaten eintritt, konnte hier nicht ausgenutzt werden, da der Gehalt der
Imprägnierlösungen an dem Polyether viel zu gering war.
überraschenderweise wurde nämlich gefunden, daß die erfindungsgemäße Behandlung von frischem Holz
dessen Neigung zum Schwinden beim Trocknen stark vermindert, so daß die räumlichen Abmessungen der
Stücke relativ stabil bleiben und eine Rißbildung so gut wie vermieden wird. Von anderen Vorteilen des
erfindungsgemäßen Verfahrens wird weiter unten die Rede sein.
Besonders geeignet zur erfindungsgemäßen Behandlung ist Schnittholz in verschiedensten Formen und aus
den verschiedensten Holzarten, wie Tanne, Fichte, Kiefer, Birke, Eiche, Buche, Pappel, aber auch Edelhölzer,
wie Mahagoni, Oregonkiefer, Teak usw., sowie Furniere, Sperrholz und Schichtholz aus diesen Holzarten.
Bei der Imprägnierung von Schnittholz durch Aufbringen geringer Mengen eines Polyalkylenglykols
oder seiner Derivate in unverdünntem Zustand oder in konzentrierter Lösung auf die Oberfläche und anschließendes
Trocknen erfolgt eine beträchtliche Volumenzunahme, da die Behandlung das Schrumpfen
des Holzes während des Trocknens wesentlich verringert. Eine andere vorteilhafte Wirkung besteht darin,
daß die Neigung zum Springen oder Reißen während des Trocknens beträchtlich eingeschränkt wird.
Bei der erfindungsgemäßen Behandlung der HoIz,-oberfläche
wird ein Teil des in dem Holz gebundenen Wassers in Freiheit gesetzt und verdunstet dadurch
während des Trocknungsprozesses wesentlich schneller, als wenn das Holz nicht auf diese Weise vorbehandelt
worden wäre. Gleichzeitig bleiben die äußeren Teile gequollen, und die sonst auftretenden Spannungen
werden vermieden. Hierdurch wird die Tendenz zur Rißbildung ausgeschaltet. Da das Hydratwasser der
Oberflächenzellen durch das Polyalkylenglykol bzw. dessen Derivat ersetzt ist, das auf das Zellgewebe eine
Quellwirkung ausübt und beim nachfolgenden Trocknen nicht verdampft, wird die Neigung des Holzes zum
Schwinden insbesondere in tangentialer und radialer Richtung sehr stark zurückgedrängt. Unter günstigen
Bedingungen wurde bei der erfindungsgemäßen Behandlung von Schnittholz eine Verringerung des
Schwindens von bis zu 12 Volumprozent erreicht.
Die erfindungsgemäße Imprägnierung drängt außerdem die Neigung des gegebenenfalls im Holz anwesenden
Harzes, beim Trocknen an die Oberfläche zu wandern, zurück, Das erfindungsgemäß behandelte
Holz hat daher, selbst wenn es bei höheren Temperaturen getrocknet wurde, eine hellere Oberfläche als
unter sonst gleichen Bedingungen getrocknetes unbehandeltes Holz.
Analoge Wirkungen werden bei der erfindungsgemäßen Behandlung von Furnierholz, Sperrholz und
Schichtholz erreicht. Bei Furnierholz ist es ein besonderer Vorteil, daß man es erst nach Durchführung des
Trockenvorganges in dünne Blätter schneiden kann, die dann konstante Abmessungen aufweisen, da irgendwelche
Schrumpf- oder Schwindvorgänge bereits vor dem Schneiden abgeschlossen sind.
Die Ergebnisse verschiedener Versuche zeigen, daß bei An wendung des erfindungsgemäßen Verfahrens das
Schwinden des Furniers beträchtlich eingeschränkt wird. So kann beispielsweise der tangential Schwund
von bisher etwa 10 bis 12% auf nunmehr 2 bis 6% reduziert werden, und ähnlich liegen die Verhältnisse
beim Schwinden in Radialrichtung. Durch eine mehrstufige Behandlung mit Polyalkylenglykol kann der
Tangentialschwund noch weiter zurückgedrängt werden. Somit wirkt sich die Verringerung des Schwindens
in einer sichtlich vergrößerten Produktionskapazität aus. Außerdem zeigt das erfindungsgemäß behandelte,
nicht getrocknete Furnier eine erhöhte Festigkeit und Plastizität, und die Neigung zum Reißeji, die besonders
bei Kiefernholzfurnier ganz beträchtlich ist, ist praktisch ausgeschaltet. Bei Furnieren aus wertvollen tropischen
und subtropischen Hölzern ist eine gute Festigkeit von besonderer Wichtigkeit für die technische
Verwendung des Furniers.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das Holz bis zu einem
gewissen Grad durch die Behandlung widerstandsfähig gegen Mikroorganismen wird, so daß ihm keine
Konservierungsmittel mehr zugefügt werden müssen. In der erfindungsgemäß zu verwendenden Konzentration
hat die zugefügte Polyalkylenglykolkomponente an sich schon eine ausreichende Konservierungswirkung
während der Zeit, in der die Gefahr des Schimmeins besteht. Selbst wenn das ungetrocknete Furnier vor
dem Trocknen einen oder mehrere Tage gelagert werden muß, findet keinerlei Angriff durch Mikroorganismen
statt, während an einem unbehandelten Furnier, das unter gleichen Bedingungen gelagert wurde, eine
beginnende Pilzbildung zu beobachten war.
Der erfindungsgemäß zu verwendende Polyalkohol ist vorzugsweise ein Polyäthylenglykol vom MoIekularge'wicht
200 bis 1000.
Mit Vorteil können ferner Derivate von Polyalkylenglykolen wie ihre Äther, Ester oder Äther-Ester verwendet
werden.
Erfihdungsgemäß kann man selbstverständlich auch Gemische aus zwei oder mehreren der obigen Substanzen
verwenden. In gewissen Fällen ist es besonders zweckmäßig, die Behandlung mit zwei oder mehreren
Polyalkyienglykolen bzw. ihren Äthern von verschiedenem Polymerisationsgrad durchzuführen, wobei
eine Wärmestabilisierungswirkung mit einer Oberflächenwirkung kombiniert werden kann.
Kombinationen, die sich als besonders zweckmäßig erwiesen haben, sind unter anderem: ein Gemisch
aus gleichen Teilen Äthylenglykol und Polyäthylenglykol vom Molgewicht 400 oder ein, Gemisch aus
80% Polyäthylenglykol vom Molgewicht 200 und 20% Polyäthylenglykol vom Molgewicht 400 oder
ein Gemisch aus 50% Polyäthylenglykol vom Mol-
gewicht 200, 25% Polyäthylenglykol vom Molgewicht 400 und 25% Polyäthylenglykol vom Molgewicht 1000.
Das erfindungsgemäß verwendete flüssige PoIyalkylenglykol
muß, um den gewünschten Effekt zu erreichen, in konzentrierter Form anwesend sein.
Wenn man ein besseres Eindringen in das Holz und eine Stabilisierung des Fasergewebes erreichen oder
die Behandlungskosten herabsetzen will, kann man gegebenenfalls mit einem organischen Lösungs- oder
Verdünnungsmittel oder auch mit Wasser verdünnen, το jedoch muß die Konzentration des Polyalkylenglykols
in der Behandlungsflüssigkeit mindestens 50% und soll vorzugsweise über 90% betragen. Brauchbare
Lösungs- bzw. Verdünnungsmittel sind außer Wasser aliphatische oder aromatische Alkohole, Ester,
Äther und Ketone sowie Erdölkohlenwasserstoffe, chlorierte Kohlenwasserstoffe und Terpene.
Die physikalischen Daten der jeweiligen Behandlungsflüssigkeit müssen dem Einzelfall angepaßt werden.
Soll nach der Behandlung das gesamte Lösungsmittel aus dem Holz entfernt werden, so wählt man
für die Behandlungsflüssigkeit vorteilhafterweise einen niedrigen Siedepunkt. Siedepunkte von 30 bis 110° C
und Dampfdrücke von 20 bis 140 mm Hg bei 20° C sind in solchen Fällen zweckmäßig. Soll die Behändlungsflüssigkeit
ganz oder teilweise nach der Entwässerung in der Faser zurückbleiben, was in manchen
Fällen wünschenswert ist, so ist es vorteilhaft, wenn der Siedepunkt hoch und der Dampfdruck
niedrig, vorzugsweise gleich Null ist. In diesem Fall soll die Behandlungsflüssigkeit zweckmäßigerweise
einen Siedepunkt von mehr als 200°C/760 mm und einen Dampfdruck von 0 bis 25 mm Hg bei 1050C
haben. Kommt eine niedrigsiedende Behandlungsflüssigkeit zur Anwendung, so ist es vorteilhaft, wenn
sie mit Wasser eine konstant siedende Mischung (ein Azeotrop) bildet. Bei hochsiedenden Flüssigkeiten
ist es in manchen Fällen von Vorteil, wenn die Flüssigkeit hygroskopisch und in jedem Verhältnis
mit Wasser mischbar ist, da sie dann leichter in das Holz eindringt und das Wasser verdrängt.
Die Temperatur der Behandlungsflüssigkeit liegt erfindungsgemäß im Bereich von 0 bis 1000C, falls
die Behandlungsflüssigkeit niedrigsiedend ist; bei Verwendung von hochsiedenden Flüssigkeiten empfiehlt
sich eine Behandlungstemperatur zwischen 100 und 2000C. Selbstverständlich kann man bei der
Behandlung von Schnittholz die Behandlungsflüssigkeit auch bei einer Temperatur anwenden, die der
vorherrschenden Außentemperatur entspricht. Bei der Behandlung von Furnier kann man die Furnierblätter,
falls niedrigsiedende Behandlungsflüssigkeiten benutzt wurden, ohne weitere Maßnahmen trocknen
lassen.
Die Imprägnierung des Holzes kann auf verschiedene Art erfolgen, z. B. durch Tauchen oder Aufstreichen
von Hand oder mechanisch, durch Aufsprühen oder Vernebeln oder durch maschinelles
Aufbringen mittels Walzen.
Am zweckmäßigsten erfolgt die Behandlung kontinuierlich und automatisch beim übergang des Holzes
bzw. des Furniers aus der Schneid- oder Drehvorrichtung zu der Trockenvorrichtung.
Nach der Behandlung mit dem Polyalkylenglykol, vor dem Trocknen, kann man gegebenenfalls etwa
noch verbliebene . überschüssige Flüssigkeit durch Abquetschen zwischen Walzen entfernen.
In Verbindung mit der erfindungsgemäßen Imprägnierung kann es von Vorteil sein, eine Behandlung
mit einer Lösung eines wasserlöslichen Polysaccharide oder eines Derivats eines solchen in der gleichen oder
einer folgenden Stufe vorzunehmen. Auf diese Weise erhält man eine weitere Versiegelungsschicht, so daß
man sich die Oberflächenbehandlung mit Farbe oder Lack ersparen kann.
Die erfindungsgemäßen Behandlungsmittel erniedrigen in manchen Fällen von sich aus schon die Oberflächenspannung
ihrer wäßrigen Lösungen, jedoch können sie auch mit bekannten ionischen oder nichtionischen Substanzen kombiniert werden, die als
Netzmittel dienen.
Man kann der Behandlungsflüssigkeit auch andere Zusätze beifügen, wie Insekticide, Fungicide oder
Feuerschutzmittel in Lösung, Emulsion oder Dispersion.
Die Beispiele erläutern die Erfindung näher, wobei die Prozentwerte, soweit sie sich auf die Zusammensetzung
der Behandlungsflüssigkeit beziehen, Gewichtsprozent sind.
B e i s ρ i e 1 1
Zwei frisch geschnittene Tannenbretter (Dimension 25 χ 150 χ 350mm, die weiter unten als A und
B bezeichnet werden, wurden jeweils in acht gleiche Stücke von 350 mm Länge geteilt. Sieben dieser
Muster von jedem Brett wurden durch 30 Minuten langes Eintauchen in die in Tabelle I verzeichneten
Flüssigkeiten imprägniert. Die überschüssige Flüssigkeit wurde von der Oberfläche abgequetscht und die
Muster zusammen mit einem unbehandelten Muster von jedem Brett im Ofen getrocknet. Die Trocknungszeiten und -temperaturen waren die folgenden:
20 Stunden bei 400C
24 Stunden bei 8O0C
24 Stunden bei 9O0C
48 Stunden bei 1050C
24 Stunden bei 8O0C
24 Stunden bei 9O0C
48 Stunden bei 1050C
Die Länge, Breite und Dicke der Muster wurden vor und nach dem Trocknen genau gemessen. Der
Unterschied im Schwund in Längsrichtung zwischen behandelten und unbehandelten Mustern war unbedeutend,
dagegen ließ sich, an den behandelten Mustern gegenüber den unbehandelten ein wesentlich
verringerter Schwund in der Breite und Dicke feststellen. Im Vergleich mit den unbehandelten
Mustern zeigten die behandelten kein oder nur ein ganz unbedeutendes Reißen.
B e i s ρ i e 1 2
Zwei frisch geschnittene Tannenbretter wie oben wurden in jeweils 8 gleiche Stücke von 360 mm
Länge geteilt. Die Muster wurden mit den Nummern 1 bis 8 versehen. Die Muster 2, 3, 5, 6 und 8 erhielten
eine Oberflächenbehandlung durch 5 Minuten langes Eintauchen in 100%iges Polyäthylenglykol 1000 bei
einer Temperatur von 1000C. Nach dem Abstreichen
der. überschüssigen Flüssigkeit wurden die Muster unter den gleichen Bedingungen wie die unbehandelten
Muster 1, 4 und 7 von den gleichen Brettern im Ofen getrocknet, und zwar
24 Stunden bei 50° C
24 Stunden bei 8O0C
48 Stunden bei 80°C
24 Stunden bei 8O0C
48 Stunden bei 80°C
Nach jeder einzelnen der oben angeführten Trokkenphasen
wurden die Länge, Breite und Dicke
sämtlicher Muster gemessen. Die Resultate gehen aus Tabelle II hervor.
B e i s ρ i e 1 3
Zehn ungetrocknete quadratische Tannenfurnierblätter, Dicke 1,6 mm, Länge und Breite 1465 mm,
wurden imprägniert durch Eintauchen in 100%iges Polyäthylenglykol vom Molgewicht 400 bei einer
Temperatur von +200C. Das durchschnittliche Gewicht der Furnierblätter betrug vor dem Tränken
3450 g, nach dem Tränken 3690 g. Durchschnittlich wurden je Blatt 240 g Polyäthylenglykol verbraucht.
Während des Trocknens ging die Breite auf 1402 mm zurück, d. h., der Breitenschwund betrug 58 mm oder
4,0%.
Zusammen mit den imprägnierten Blättern wurden 10 nicht imprägnierte Blätter der gleichen Abmessung
und Art getrocknet. Die genaue Breite dieser Furnierblätter betrug durchschnittlich 1465 mm. Während
des Trocknens schwanden die Blätter auf 1361 mm Breite, d. h., der Breitenschwund betrug 104 mm oder
7,1%.
Aus vorstehendem ergibt sich, daß der Breitenschwund (Tangentialschwund) bei den mit Polyäthylenglykol
imprägnierten Furnierblättern um 44% reduziert werden konnte.
Imprägnierte und nicht imprägnierte Furniere aus diesem Beispiel wurden zur Herstellung von 12-mm-Sperrholz
als Außenschichten benutzt. Das Sperrholz mit den mit Polyäthylenglykol imprägnierten Deckschichten
zeigte eine bessere Dimensionsstabilität und eine wesentlich geringere Neigung zu Oberflächenrissen,
verglichen mit dem Sperrholz, dessen Deckschichten nicht imprägniert worden waren.
ίο ■ . .
Frisch geschältes Tannenfurnier (Größe 1000 χ 1000 χ 1,6 mm) wurde durch Tauchen in 100%iges
Polyäthylenglykol bei +750C imprägniert. Die
Tränkflüssigkeit bestand aus Polyäthylenglykolen der folgenden Molekulargewichte: 200, 400, 600,
1000, 1500 und 4000. Die Imprägnierzeit betrug 1 Minute und während dieser Zeit nahmen die Furniere
durchschnittlich 21% Polyäthylenglykol, berechnet auf das Gewicht des trockenen Furniers, auf.
Unter sonst gleichen Bedingungen wurden Trocknungsversuche an einem nicht imprägnierten, sonst
gleichen Furnier als Vergleichsmuster durchgeführt. Die Resultate gehen aus den Tabellen III und IV
hervor.
Behandlungsflüssigkeit
Brett
Nach dem Trocknen
Breite mm Dicke
mm
mm
Vereleich mit unbehandeltem Stück
Breite
(mm breiter)
(mm breiter)
Dicke
(mm dicker)
(mm dicker)
Fläche (mm größer)
Volumen (% größer)
Ohne
Ohne
50% Polyäthylenglykol 400..... 50% Wasser, Temperatur 100° C
50% Polyäthylenglykolnonyl-
phenoläther (NFSO)
50% Wasser, Temperatur 1000C
100% Polyäthylenglykol 400
Temperatur 100°C........
100% Polyäthylenglykol 400
Temperatur 100° C
100% Polyäthylenglykol 400
Temperatur 1500C.......
100% Polyäthylenglykol 4000
Temperatur 1500C.
Temperatur 1500C.
A B
A B
A B
A B
A B
A B
A B
126,3 125,0
127,0 127,4
128,2 127,8
129,3 127,9
128,7 129,3
128,0 129,7
129,3 129,9 24,9
24,4
24,4
26,3
25,7
25,7
26,2
25,8
25,8
26,5
26,2
26,2
26,7
25,9
25,9
26,1
26,3
26,3
26,0
25,6
25,6
0,7
2,4
1,9
2,8
3,0
2,9
2,9
2,4
4,3
1,7
4,7
3,0
4,9
4,9
1,4
1,3
1,3
1,4
1,6
1,8
1,8
1,8
1,5
1,5
1,2
1,9
1,9
1,1
1,2
1,2
195
224
214 247
281 301
291 299
196 361
217 275
6,2 7,3
6,8 8,1
8,9 9,9
9,3 9,8
6,2 11,8
6,9 9,0
Muster
Nr.
Durchschnittswerte aus zwei Probestücken
Länge mm
360 360
vor dem Trocknen
Breite mm
134,1 134,4 Dicke
mm
mm
25,2
25,4
25,4
nach dem Trocknen
Länge Breite
mm mm
359 129,2
360 130,0
Dicke mm
24,8 25,0
Fortsetzung
Muster
Nr.
Durchschnittswerte aus zwei Probestücken
Länge mm
vor dem Trocknen
Breite mm Dicke mm
nach dem Trocknen.
Länge Breite
mm mm
Dicke mm
5..
Durchschnitt
Durchschnitt
359 360 ' 358 .359,4
361 360 361 360,7
134,4 134,6 134,7 134,4
133,6 134,0 134,5: 134,0 25,1 25,3 25,2 25,2 24,8 25,2
25,0 25,0
359 360
358 359,2
360 359' 361 360,0
129,6 130,0 130,3 129,8
125,5 125,8 125,1 125,5
24,3 24,5 24,8 24,7
23,8 24,1 23,8 23,9
Durchschnittsvolumen
Behandelte Probestücke vor dem Trocknen
1217 cm3.
Behandelte Probestücke nach dem Trocknen
Behandelte Probestücke nach dem Trocknen
1152 cm3.
Ünbehandelte Probestücke vor dem Trocknen
Ünbehandelte Probestücke vor dem Trocknen
1208 cm3.
Ünbehandelte Probestücke nach dem Trocknen 1080 cm3.
Ünbehandelte Probestücke nach dem Trocknen 1080 cm3.
Durchschnittlicher Schwund
Behandelte Probestücke 65 cm3 = 5,3%.
Ünbehandelte Probestücke 128 cm3 = 10,6%.
Rückgang des Schwundes durch die Behandlung = 50,0%.
Durchschnittlicher Volumengewinn beim Trocknen von behandelten Probestücken gegenüber unbehandelten:
72 χ 100/1080 = 6,7%.
30
35
Polyäthylenglykol | Verbrauch an | Durchschnittlicher | Radial |
Polyäthylenglykol, | Schwund nach 5 Minuten | schwund | |
bezogen auf | Trocknen bei 1000C | % | |
trockenes Holz in | ■ 2,7 | ||
Molgewicht | Gewichtsprozent | Tangential- | 2,4 |
19,5 | schwund | 2,9 | |
22,5 | % | 2,1 | |
200 | 21,5 | 2,5 | 4,2 |
400 | 21,0 | 1,3 | 2,9 |
600 | 20,5 | 2,2 | 8,4 |
1000 | 21,5 | 2,3 | |
1500 | Unimprägniertes Furnier | 2,9 | |
4000 | (Vergleich) | .4,2 | |
' 7,9 | |||
Mittleres Furniervolumen
vor dem Trocknen in cm3
Mittleres Furniervolumen
Mittleres Furniervolumen
nach dem Trocknen in cm3
Mittlerer Volumenschwund
Mittlerer Volumenschwund
in cm3
Mittlerer Volumenschwund
in%
Rückgang des Schwundes
gegenüber Vergleichsversuch in %
gegenüber Vergleichsversuch in %
Mittlerer Volumengewinn
während des Trocknens
gegenüber Vergleichsversuch in %
während des Trocknens
gegenüber Vergleichsversuch in %
1600 | 1600 | 1600 |
1518 | 1541 | 1519 |
82 | 59 | 81 |
5,1 | 3,7 | 5,1 |
67 | 76 | 67 |
12,4 | 14,1 | 12,5 |
1600 1546
54 .3,4
78 14,5
1600 | 1600 |
1488 | 1488 |
112 | 112 |
7,0 | 7,0 |
55 | 55 |
10,2 | 10,2 |
1600 135Ö 250 15,6
■ -.■·'\>--Vv'- B e.ispiel 5
Frisch'geschälte· Birkenfurniere von obiger Größe
wurden imprägniert,1 indem ein Teil in 100%iges Polyäthylenglykol';vööi Molgewicht 400 (MODO-PEG
400, Öerstell&rMo och DomsjÖ AB, Schweden),
ein anderer i Teil lh wäßrige lösungen des gleichen
Polyäthylenglykols in verschiedenen Konzentrationen bzw. in reines Wasser eingebracht wurden. Außerdem
wurden Vergleichsversuche ohne jede Imprägnierung durchgeführt. Die Imprägnierzeit wurde in
allen Fällen auf 5 Minuten beschränkt. Das Trocknen erfolgte unter gleichen Bedingungen.
Die Resultate sind aus Tabelle VII ersichtlich.
109536/322
10
Tränkflüssigkeit | Wn ccf>r | 0 | Absorbierte | Absorbiertes | Durchschnittlicher Schwund | tangential, % |
Äth.-Glykol | ■ W dabei | 20 | Tränkflüssigkeit | Polyäthylenglykol (100%) | nach Trocknen (5 Stunden bei 100° C) | 1,3 . |
M.-Gewicht 400 | in Gewichtsprozent | 40 | in Gewichtsproaent, | in Gewichtsprozent, | 2,0 | |
100 | 60 | bezogen auf trockenes Holz | bezogen auf trockenes Holz | longitudinal, % | 4,7 | |
80 | 80 | 17,8 | . 17,8 | 0 | 7,1 | |
60 | 100 | 15,8 | 12,6 | ο,Γ | 8,5 | |
40 | 12,1 | 7,3 | 0,2 | 10,1 | ||
20 | 9,6 | 4,0 | 0,2 | |||
0 | 10,0 | 2,7 | 0,2 | |||
6,0 | 0 | 0,2 | ||||
Frisch geschälte Birkenfurniere von obiger Größe wurden imprägniert durch Tauchen in 100%igem
Polyäthylenglykol vom Molgewicht 400 bei 1000C In diesem Fall wurde die Imprägnierzeit von 1 bis
5 Minuten variiert.
Wie aus Tabelle VIII ersichtlich ist, ist die Imprägnierdauer in diesem Bereich nicht von besonderer
Bedeutung für den Rückgang des Schwunds, wenn lOOVoiges Polyäthylenglykol 400 bei 1000C als Imprägnierflüssigkeit
benutzt wird.
. Tabelle VI
Verbrauch an | Durchschnittlicher | bei 105"C) | |
Imprägnier | Polyäthylenglykol 400, | Schwund nach Trocknen | |
zeit | Gewichtsprozent, | (6 Minuten | tangential |
in Minuten | bezogen auf | 2,2 | |
trockenes Holz | longitudinal | 2,0 | |
"1 | 15,8 | 0,1 | 1,8 |
2 | 20,0 | 0,1 | 7,6 |
3 | 28,0 | 0,1 | |
Kontroll | — | 0,1 | |
muster |
B e i s ρ i e 1 7
Tannenfurnier von obiger Größe, das als Deckschicht für Schichtholz verwendet werden sollte,
wurde imprägniert durch Eintauchen in ein Gemisch aus Polyäthylenglykol vom Molgewicht 400 (MODO-PEG
400) und Polyäthylenglykol vom Molgewicht 1500 (MOpO-PEG 1500). Die Tauchzeit betrug bei
75°C 1 Minute. Die aufgenommene Menge an Polyäthylenglykol war bei den verschiedenen Mustern
nur wenig verschieden. Die Furniere wurden. nun zusammen mit den nicht imprägnierten Blättern
5 Stünden läng bei 1000C getrocknet.
Die Resultate sind aus Tabelle IX ersichtlich.
Tränkflüssigkeit
MODO-PEG 400
MODO-PEG 1500
Gewichtsprozent
20
40
Verbrauch
an Tränkflüssigkeit
in Gewichtsprozent,
an Tränkflüssigkeit
in Gewichtsprozent,
bezogen auf
trockenes Holz
trockenes Holz
22,7
19v0
19v0
Durchschnittlicher
Tangentialschwund
nach Trocknen·
(5 Stunden
bei IOO0C)
1,9 Tränkflüssigkeit
MODO-PEG 400
MODO-PEG 1500
Gewichtsprozent
40
20
60
80
100
Vergleichsmuster
Verbrauch
an Tränkflüssigkeit in Gewichtsprozent,
an Tränkflüssigkeit in Gewichtsprozent,
bezogen auf trockenes Holz
22,2
22,8
22,0
22,8
22,0
Durchschnittlicher
Tangentialschwund
nach Trocknen
(5 Stunden
bei 1000C)
2,4 2,9 3,3 5,8
Das Schichtholz, das mit den wie oben imprägnierten Deckfurnieren hergestellt wurde, zeigte eine
wesentlich verbesserte Dimensionsstabilität, und die Neigung zum Reißen war gegenüber einem mit den
Vergleichsmustern hergestelltem Schichtholz bedeutend verringert.
Frisch geschältes Tannenfurnier wurde bei 50° C mit 50% igen wäßrigen Lösungen von Polyäthylenglykol
vom Molgewicht 400, imprägniert, wobei die Lösungen außerdem enthielten:
A. 1% Hydroxyäthylcellulose,
B. 1% Äthylhydroxyäthylcellulose.
Es ließ sich feststellen, daß die Anwesenheit von 1% Celluloseäther in der Imprägnierfiüssigkeit den
durch das Imprägnieren mit Polyalkylenglykol erhältlichen Rückgang im Schwund nicht beeinträchtigte.
Dagegen wurde insofern eine Verbesserung erreicht, als eine verbesserte Leimaufnahme zu beobachten
war und als die normalerweise beim Schneiden von Tannenfürnieren auftretenden Risse zusammenklebten.
B e i s ρ i e 1 9
Tannenfurnierblätter wurden zwecks Imprägnierung
4 Minuten bei 1100C in eine 80%ige Lösung von wäßrigem Polyäthylenglykol (Molgewicht 400)
getaucht. Nach dem Abquetschen der überschüssigen Behandluhgsflüssigkeit wurden die Furniere, zusammen
mit unbehändelten gleichen Blättern von demselben Klotz, bei 1100C getrocknet. Bei den unbehandelten
Fürnieren betrug die Zeit, die nötig war, um den Feuchtigkeitsgehalt auf 5% zu reduzieren,
22 Minuten, während hierzu bei den imprägnierten Furnieren 'nur 6 Minuten notwendig waren. Der
Breitenschwund war um 42% geringer als bei den unbehändeiten Furnieren, und im Gegensatz zu
diesen zeigten die behandelten Blätter eine besonders glatte Oberfläche ohne jede Neigung zur Wellenbildung.
Tannenfurnierblätter wurden in geschmolzenem Polyäthylenglykol vom Molgewicht 1000 5 Minuten
lang bei 125° C getaucht. Beim Trocknen in einem kontinuierlichen Lufttrockner hätte nach der übliehen
Methode die Trockenzeit etwa 15 Minuten betragen. Nach obiger Behandlung wurde das überschüssige
Polyäthylenglykol zwischen Walzen abgequetscht und das Furnier dann mit Hilfe eines
Harnstoff-Formaldehyd-Leims als Deckschicht auf ein fünfschichtiges Sperrholz von 12 mm Dicke
(5 χ 2,6 mm) aufgeleimt. Nach Sandbehandlung wurde die Oberfläche mit einem Polyurethanlack
behandelt.
Ein Sperrholz mit diesen Deckschichten erwies sich als von beträchtlich besserer Qualität und Dimensionsstabilität
als ein gleiches Produkt, dessen Deckschichten nicht erfindungsgemäß behandelt worden
waren. Dies ist darauf zurückzuführen, daß sich in der Deckschicht die Fasern nicht aufrichten konnten.
Die Deckschicht ist bereits gequollen und kann nicht, wie eine unbehandelte Furnierschicht, Feuchtigkeit
absorbieren oder abgeben, da der normale Feuchtigkeitsgehalt des Furniers durch Polyäthylenglykol
verdrängt ist.
Claims (4)
1. Verfahren zur Behandlung von Holzprodukten, insbesondere von Schnittholz, Furnier,
Sperrholz und Schichtholz, mit Polyalkoholen oder deren Derivaten, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Holzprodukt mit einer glykolhaltigen Flüssigkeit imprägniert, die ein Polyalkylenglykol mit einem Molekulargewicht
von 200 bis 4000 oder dessen Derivate oder eine Mischung dieser Verbindungen in einer Konzentration
von mindestens 50% enthält und das so behandelte Holz trocknet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Glykole bzw. Glykolderivate
in einer Konzentration von 90 bis 100 Gewichtsprozent vorhanden sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung derart durchgeführt
wird, daß der Feuchtigkeitsgehalt des Holzes unter den Fasersättigungspunkt gesenkt
wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Polyäthylenglykol
vom Molekulargewicht 200 bis 1000 verwendet.
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