DE2234740A1

DE2234740A1 - Flammschutzmittel zum impraegnieren von holz und verfahren zur anwendung dieses mittels

Info

Publication number: DE2234740A1
Application number: DE19722234740
Authority: DE
Inventors: Hans Lewer
Original assignee: Chemische Fabrik Kalk GmbH
Current assignee: Chemische Fabrik Kalk GmbH
Priority date: 1972-07-14
Filing date: 1972-07-14
Publication date: 1974-01-31
Also published as: DE2234740B2; GB1387222A

Description

DiPL.-CHEM. JOACHIM DRES3LFR PATENTANWALT 5202 Hennef / Sieg 1, Allner, Zum Weingarten 11

7. 7. 1972 Dr/B/ra; CFK 387

Chemische Fabrik Kalk GmbH, 5 Köln 91. Kalker Hauptstr*

Plammschutzmittel zum Imprägnieren von Holz und Verfahren zur Anwendung dieses Mittels

Zusatz zu DBP . (Patentanmeldung P 22 05 213.7)

Gegenstand des Hauptpatents DBP (Patentanmeldung P 22 05 213.7) ist ein Verfahren zur Feuerschutzimprägnierung von-Holz und ein Mittel zur Durchführung dieses Verfahrens. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß das Holz mit einer wäßrigen Lösung behandelt wird, die 10 bis 45 Gewichtsprozent, vorzugsweise 20 bis 35 Gewichtsprozent, Calciumchlorid und 0,1 bis 3,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,2 bis 2,0 Gewichtsprozent, eines nicht-schäumenden und nicht-ionogenen Netzmittels gelöst enthält.

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Es hat sich jedoch gezeigt, daß das genannte Verfahren und das Mittel zur Durchführung dieses Verfahrens keineswegs auf die Verwendung von Calciumchlorid als wirksame Substanz beschränkt ist. Vielmehr wurde gefunden, daß sich eine gleich gute Flammschutzwirkung erreichen läßt, wenn anstelle einer Netzmittel enthaltenden CaI-ciumchloridlösung eine entsprechende nicht-ionogene Netzmittel enthaltende Magnesiumchloridlösung verwendet wird.

Demgemäß wurde ein Verfahren zur Feuerschutzimprägnierung von Holz durch Behandlung des Holzes mit einer wäßrigen Lösung, die 10 bis ^5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 20 bis 35 Gewichtsprozent, eines hygroskopischen Salzes und 0,1 bis 3,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,2 bis 2,0 Gewichtsprozent, eines nicht-schäumenden und nicht-ionogenen Netzmittels gelöst enthält, nach Patent (Patentanmeldung P 22 05 213.7) gefunden. Dieses Verfahren zeiohnet sich dadurch aus, daß die Behandlung des Holzes mit einer wäßrigen Lösung erfolgt, die anstelle des Calciumchlorids die gleiche Menge an Magnesiumchlorid bei der gleichen Menge eines nicht-schäumenden und nicht-ionogenen Netzmittels enthält.

Es wurde weiterhin auch ein Flammschutzmittel zur Feuerschutzimprägnierung von Holz, das in wäßriger Lösung 10 bis 45 Gewichtsprozent, vorzugsweise 20 bis 35 Gewichtsprozent, eines hygroskopischen Salzes und 0,1 bis 3,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,2 bis 2,0 Gewichtsprozent, eines nicht-schäumenden und nicht-ionogenen Netzmittels gelöst enthält, nach Patent (Patentanmeldung P 22 05 213-7) gefunden.

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Dieses Mittel ist gekennzeichnet durch den Gehalt der gleichen Menge Magnesiumchlorids anstelle des Calciumchlorids bei der gleichen Menge eines nicht-schäumenden und nicht-ionogenen Netzmittels in der wäßrigen Lösung.

Das erfindungsgemäß'e Verfahren sowie das dazu gehörende Mittel unterliegen bei ihrer Anwendung einer gewissen . Einschränkung. Es ist jedem Fachmann bekannt, daß Magnesiumchlorid sich bei relativ niedrigen Temperaturen und der erforderlichen Feuchtigkeit zu festem Magnesiumoxid und flüchtigem Chlorwasserstoff zersetzt. Eine entsprechende Zersetzung des Calciumchlorids erfolgt erst bei wesentlich höheren Temperaturen. So haben Versuche ergeben, daß ein mit einer Magnesiumchloridlösung getränktes Fichtenholz beim Erhitzen auf 200 ⁰C 10 % des enthaltenen Chlorids als Chlorwasserstoffgas abspaltet, während das mit einer Calciumchloridlösung gleicher Konzentration getränkte gleiche Holz bei 200 ⁰C nur etwa 1 % des enthaltenen Chlorids als Chlorwasserstoff gas abspaltet. Beim Erhitzen auf 300 ⁰C liegen die entsprechenden Werte für Magnesiumchlorid bereits bei 50 % und für Calciumchlorid nur bei 5 %. Daraus ergibt sich eine Zersetzungsneigung von Magnesiumchlorid, die etwa zehnmal größer ist als die von Calciumchlorid. Diese Eigenschaft des Magnesiumchlorids hat zur Folge, daß mit Magnesiumchloridlösung behandelte Hölzer im' Brandfall merkliche Mengen an Chlorwasserstoffgas entwickeln, das gegebenenfalls die mit der Brandbekämpfung Beschäftigten belästigen oder sogar gefährden kann.

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Während bei einem Brand im Freien, bei dem die Verbrennungsgase unbehindert nach oben abziehen können, die genannte Erscheinung sich kaum bemerkbar machen wird, erfordert diese bei einem Brand unter Tage wesentlich stärkere Beachtung. So muß ein Grubenbrand, der beispielsweise auf einen hölzernen Ausbau übergreift, der mit Magnesiumchloridlösung imprägniert wurde, entweder von der Wettereinziehseite her bekämpft werden oder die Löschmannschaften müssen Atemschutzmasken bzw. Sauerstoffgeräte tragen. Wie Brandversuche in einem 'Versuchsstollen gezeigt haben, können unter bestimmten Umständen die Brandgase jedoch eine solche Turbulenz besitzen, daß sie auch Personen erreichen, die sich auf der Wettereinziehseite aufhalten. Andererseits ist bei Brandgasen auch mit weiteren toxischen Bestandteilen, wie beispielsweise Kohlenmonoxid oder Schwefeldioxid, zu rechnen, so daß bei Bränden unter Tage ohnehin die Benutzung von Atemschutzgeräten durch die Löschmannschaften geboten erscheint.

Von dieser genannten Einschränkung abgesehen, erweist sich Magnesiumchlorid als ein ebenso wirkungsvoller Bestandteil des erfindungsgemäßen Plammschutzmittels wie Calciumchlorid. Da beide Stoffe sich in ihren physikalischen Eigenschaften sehr ähnlich sind, geschieht die Herstellung und Anwendung des magnesiumchloridhaltigen Mittels in analoger Weise wie die Herstellung und Anwendung des calciumchloridhaltigen Mjbtels.

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Dazu wird in einer wäßrigen Magnesiumchloridlösung_idie 10 bis ¹IO Gewichtsprozent, vorzugsweise 20 bis 35 Gewichtsprozent, MgCl₂ enthält, 0,1 bis 3,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,2 bis 2,0 Gewichtsprozent, eines nicht-schäumenden, nicht-ionogenen Netzmittels gelöst. Als Netzmittel haben sich hierbei besonders die Alkylphenolpolyglykoläther bewährt. Es können jedoch auch andere nicht-ionogene Netzmittel eingesetzt werden, die in Magnesiumchloridlösung nicht schäumen. Ob Netzmittel diese Bedingung erfüllen '₃ kann, in einfachen Vorversuchen leicht ermittelt werden. Ungeeignet sind jedoch alle Netzmittel, die sich mit dem gelösten Magnesiumchlorid zu schwerlöslichen oder unlöslichen Verbindungen umsetzen.

In diese Lösung, die sich vorteilhaft in einem offenen Trog befindet, können die zu behandiüröen Hölzer eingetaucht werden. Die Eintauchzeit ist im wesentlichen von der Art des Holzes» und von der gewünschten Eindringtiefe der Plammschutzmittellösung abhängig. Pur die üblicherweise verwendeten Hölzer beträgt, die Eintauchzeit,je nach dem Grad des erforderlichen oder gewünschten Feuerschutzes^ bis JJ8 Stunden. Sie kann im Einzelfall durch eine Probe.tränkung leicht ermittelt werden.

Wenn keine Volltränkung der Hölzer erreicht werden soll, kann die Plammschutzmittellösung auch auf das Holz aufgestrichen bzw. aufgespritzt werden. Wird dieses Aufstreichen bzw. Aufspritzen in Abständen mehrmals wiederholt, so kann auch ein tieferes Eindringen des Flammschutzmittels in das Holz erreicht werden. Nach dieser Arbeitsweise können beispielsweise Hölzer schwer entflammbar gemacht werden, die zum Bau von Häusern,

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insbesondere von Dachstühlen, verwendet werden. Besonders günstig ist diese Arbeitsweise für eine Imprägnierung von Hölzern, die - wie beispielsweise in Dächer oder in Grubenausbauten - bereits eingebaut sind.

Die das Holz umgebende oder auf das Holz aufgebrachte Flammschutzmittellösung dringt durch die oberflächenaktive Wirkung des lietzmittels in kurzer Zeit tief in die Kapillarräume des Holzes ein und durchdringt dieses schließlich ganz, wenn außen genügend Lösung vorhanden ist oder aufgebracht wird. Infolge der hygroskopischen Eigenschaften des Magnesiumchlorids trocknet das Holz nicht aus, so daß auch das Reißen des Holzes infolge Austrocknung bei den erfindungsgemäß behandelten Hölzern vermieden wird. Das Tränken des Holzes durch Eintauchen kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ohne Erwärmung der Lösung und ohne Anwendung von Unter- bzw. überdruck erfolgen.

Aufgrund seiner hygroskopischen Eigenschaften nimmt das in die kapillaren Hohlräume des Holzes eingedrungene Magnesiumchlorid stets soviel Feuchtigkeit aus der Luft auf, daß sich keine scharfkantigen Kristalle bilden, die eine mechanische Schädigung der umgebenden Fasern und damit eine Verminderung der Festigkeit des Holzes bewirken.

Eine vorteilhafte Nebenwirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die damit behandelten Hölzer auch eine wesentlich herabgesetzte Fäulnisbereitschaft zeigen. So tritt beispielsweise bei dem im untertägigen Grubenbetrieb herrschenden feuchtwarmen Klima an dem eingebauten Holz ein besonders starker Fäulnisbefall auf, der eine häufige Erneuerung der Holzeinbauten erforderlich macht. Wenn bisher zwei verschiedene Mittel

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angewendet werden mußten, um das Holz gegen Feuer und Fäulnis zu schützen, wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem einzigen Mittel .und einer Behandlung neben dem Feuerschutz zusätzlich ein' weitgehender Fäulnisschutz des behandelten Holzes erreicht, da - ähnlich wie die CaI-ciumchloridlösung - auch die Magnesiumchloridlösung auf Fäulnispilze eine stark schädigende oder abtötende Wirkung ausübt.

Einige Beispiele sollen Herstellung und Anwendung des erfindungsgemäßen Mittels näher erläutern.

Beispiel 1

In einer MgClp-Lösung mit 33 Gewichtsprozent MgCIp₃ der 0,2 Gewichtsprozent eines nicht-ionogenen Netzmittels zugegeben worden sind, werden Rundhölzer aus Fichtenholz von 10 cm Durchmesser und 1 m Länge 3 Stunden lang getränkt. Diese getränkten Hölzer werden nach einigen Tagen in einer Brandstrecke eingebaut und einem Brand ausgesetzt, der durch das Zünden von zwei Holzstößen von je v23 kg Holz eingeleitet wird. Lediglich die unmittelbar dem Feuer ausgesetzten Hölzer brennen teilweise ab, leiten jedoch den Brand nicht weiter.

Beispiel 2

In einer MgClg-Lösung mit 26 Gewichtsprozent MgCl₂, der 0,3 Gewichtsprozent eines nicht-ionogenen Netzmittels zugegeben worden sind, werden Kanthblzstücke von 50 cm Länge und 1» cm Breite und Höhe acht Stunden lang getränkt.. Die nach ein bis zwei Tagen abgelagerten Hölzer werden in einen Muffelofen, der auf Temperaturen von 700 bis 800 ⁰C gebracht •worden ist, gehalten. Die Hölzer beginnen nach 50 bis 70 Sekunden zu brennen, erlöschen aber sofort, wenn sie. aus dem

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Ofen herausgenommen werden. Gleiche, aber unbehandelte Hölzer flammen bereits nach 15 Sekunden im Muffelofen auf und brennen auch weiter, wenn sie aus dem Ofen herausgenommen werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Feuerschutzimprägnierung von Holz durch Behandlung des Holzes mit einer wäßrigen Lösung, die 10 bis Ί5 Gewichtsprozent, vorzugsweise bis 35 Gewichtsprozent, hygroskopische Salze und 0,1 bis 3,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,2 bis 2,0 Gewichtsprozent, eines nicht-schäumenden und nicht-ionogenen Netzmittels gelöst enthält, nach Patent . ... ... (Patentanmeldung P 22 05 213·7)> dadurch , gekennzeichnet» daß die Behandlung des Holzes mit einer wäßrigen Lösung erfolgt, die anstelle des Calciumchlorids die gleiche Menge an Magnesiumchlorid bei der gleichen Menge eines nicht-schäumenden und nichtionogenen Netzmittels enthält.

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2. Plammschutzmittel zur Feuerschutzimprägnierung von Holz, das in wäßriger Lösung 10 bis 45 Gewichtsprozent, vorzugsweise 20 bis 35 Gewichtsprozent, hygroskopische Salze und 0,1 bis 3,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,2 bis 2,0 Gewichtsprozent, eines nichtschäumenden und nicht-ionogenen Netzmittels gelöst enthält, nach Patent (Patentanmeldung P 22 05 213.7), gekennzeichnet durch den Gehalt der gleichen Menge Magnesiumchlorids anstelle des Calcium-Chlorids bei der gleichen Menge eines nicht-schäumenden und nicht-ionogenen Netzmittels in der wäßrigen Lösung.