DE3417605C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Acetylierung eines Holzmaterials unter Verwendung von Essigsäureanhydrid und Alkalimetallacetat als Katalysator. Durch das erfindungsgemäße Verfahren soll eine Verbesserung der Qualität von Holz bzw. Holzmaterial möglich werden und insbesondere soll dem Holz eine verbesserte Beständigkeit gegenüber dem Verfall und der Deformation verliehen werden.

Der Ausdruck "Holzmaterial", wie er in der vorliegenden Anmeldung verwendet wird, soll Holz, wie Bauholz und Nutzholz, Bretter, Bohlen, Leisten, Chips, Fasern und jegliches andere aus Holz hergestellte Material umfassen.

Holzmaterial wird seit langem als Material für Gebäude, Möbel, als Furniermaterial, für Beschläge und dergl. verwendet. Obgleich das Holzmaterial im allgemeinen zahlreiche wünschenswerte Eigenschaften besitzt, besitzt es auch als Material für viele Bauzwecke einige nachteilige Eigenschaften. Eine davon ist, daß das Holzmaterial durch den Einfluß einer großen Zahl von Fungi und/oder Termiten zerstört wird. In den vergangenen Jahren sind die Schwierigkeiten, die mit der Zerstörung bzw. dem Verfall von Holzmaterial assoziiert sind, stärker in den modernisierten Gebäuden aufgetreten, die eine luftdichte Struktur aufweisen und kontinuierlich mit Luft konditioniert werden.

Eine weitere, nachteilige Eigenschaft, die dem Holzmaterial inhärent ist, ist die, daß es der Deformation, wie der Verziehung, der Torsion, Expansion und Kontraktion, bedingt durch wiederholte Absorption und Freigabe von Feuchtigkeit, in Abhängigkeit von den umgebenden Klimabedingungen unterliegt.

Es ist bereits bekannt, daß die Acetylierung eines Holzmaterials bei der Beseitigung der obigen Schwierigkeiten sehr nützlich ist. Beispielsweise beschreiben Irving S. Goldstein et al. ein Verfahren zur Acetylierung eines Holzmaterials in Abwesenheit eines Katalysators in der US-PS 30 94 431 und in Forest Products Journal, 1961 (8), 363-370. Jedoch benötigt das Irving-Verfahren eine sehr lange Zeit, bis die Acetylierung vervollständigt ist. Weiterhin wurden die folgenden Nachteile, die der Acetylierungsreaktion inhärent ist, gemäß diesem Verfahren nicht gelöst.

• (1) Essigsäure, die während der Acetylierungsreaktion gebildet wurde, akkumuliert sich in einem Acetylierungsagens, d. h. Essigsäureanhydrid, und erniedrigt die Acetylierungswirksamkeit des Mittels. Die Essigsäure selbst verursacht zusätzlich ein Quellen und eine Zersetzung des Holzmaterials.
• (2) Im allgemeinen enthält das zu acetylierende Holzmaterial eine beachtliche Wassermenge, welche mit dem Essigsäureanhydrid, das in das Holzmaterial penetriert ist, unter Bildung von Essigsäure reagiert. Das in dem Holzmaterial enthaltene Wasser verringert die Acetylierungswirksamkeit des Acetylierungsmittels.

Weiterhin ist ein Verfahren für die Acetylierung von Cellulose per se in Anwesenheit eines Katalysators bekannt. Das typische Verfahren für die Acetylierung von Cellulose ist ein sog. "Schwefelsäure-Katalysierungsverfahren" und wird in Plastic Materials, Nr. 17, "Fiber Resin", 55-66, veröffentlicht von Nikkan Kogyo Shimbunsha in Japan (1970), beschrieben. Bei diesem Verfahren wird die Cellulose mit einem Gemisch aus Essigsäure und einer katalytischen Menge an Schwefelsäure behandelt und anschließend wird die Cellulose mit einem Essigsäureanhydrid enthaltenden Acetylierungsmittel behandelt. Wird dieses Verfahren auf ein Holzmaterial angewandt, so können die obigen Nachteile beseitigt werden. Jedoch besitzt dieses Verfahren die folgenden anderen Nachteile.

• (1) Die Schwefelsäure verursacht eine Carbonisierung, Zersetzung oder Verfärbung des Holzmaterials.
• (2) Nach Beendigung der Acetylierung ist es sehr schwierig, die Schwefelsäure zu entfernen, die in dem Holzmaterial verblieben ist und die oben aufgeführte unerwünschte Wirkung aufweist.

Ein weiteres typisches Verfahren zur Acetylierung von Cellulose, welches als "Perchlorsäure-Katalyseverfahren" bekannt ist, wird ebenfalls in der oben erwähnten Literatur beschrieben. Dieses Verfahren besitzt jedoch, wenn es bei einem Holzmaterial angewandt wird, ähnliche Nachteile wie das Schwefelsäure-Katalyseverfahren und ist daher nicht zufriedenstellend.

Aus der US-PS 36 49 341, insbesondere Spalte 1, Absatz 2, ist es bekannt, a) Cellulose zunächst mit einer wäßrigen Salzlösung zu imprägnieren, b) zu trocknen und anschließend c) mit Essigsäureanhydrid zu behandeln. Auch die alleinige Verwendung von Essigsäureanhydrid ist aus dieser Literaturstelle bekannt.

Alle bekannten Verfahren zur Acetylierung eines Holzmaterials sind nicht geeignet, um Holz zufriedenstellend zu acetylieren. Es besteht daher seit langem ein Bedarf nach einem verbesserten Verfahren für die Acetylierung eines Holzmaterials, das eine leichte und wirtschaftliche Produktion eines Holzmaterials erlaubt, das verbesserte Eigenschaften aufweist, wie eine höhere Beständigkeit gegenüber der Zersetzung, eine höhere Beständigkeit gegenüber Änderung in der Dimension und eine lange Dauer.

Gegenstand der Erfindung ist ein verbessertes Verfahren für die Acetylierung eines Holzmaterials, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Holzmaterial mit einer wäßrigen Lösung eines Alkalimetallacetats imprägniert, das die Alkalimetallacetat-Lösung enthaltende Holzmaterial trocknet und das getrocknete Holzmaterial mit Essigsäureanhydrid, gegebenenfalls verdünnt mit einem organischen Lösungsmittel, bei einer Temperatur zwischen 100 und 150°C behandelt.

Die Ausdrücke "Acetylierung eines Holzmaterials" und "ein Holzmaterial wird acetyliert", die in der vorliegenden Anmeldung verwendet werden, bedeuten die Acetylierung eines Holzmaterials, insbesondere der Hydroxylgruppen der Cellulose, welche die Hauptkomponente des Holzmaterials ist.

Das erfindungsgemäße, verbesserte Verfahren zur Acetylierung von Holzmaterial wird im folgenden näher erläutert.

Die erste Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der Imprägnierung des Holzmaterials mit einer wäßrigen Lösung eines Alkalimetallacetats. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung bedeutet ein Alkalimetallsalz der Essigsäure insbesondere Natriumacetat und Kaliumacetat. Die Konzentration an Alkalimetallacetat in der Lösung ist nicht kritisch, liegt jedoch normalerweise im Bereich von 2 bis 30 Gew.-%. Die Imprägnierung kann durch einfaches Eintauchen des Holzmaterials in die wäßrige Lösung eines Alkalimetallacetats erfolgen. Jedoch ist die Verwendung der wäßrigen Lösung eines Alkalimetallacetats mit einer erhöhten Temperatur zwischen 40 und 80°C im Hinblick auf eine beschleunigte Imprägnierung bevorzugt. Zusätzlich kann eine ausreichende Imprägnierung in kurzer Zeit erhalten werden, wenn man ein Druck- Imprägnierverfahren anwendet, bei dem die Imprägnierung unter Druck durchgeführt wird; ein Vakuum-Imprägnierverfahren, bei dem das Holzmaterial zuerst zur Entlüftung unter verringerten Druck gesetzt wird und nachfolgend die Imprägnierung bei Atmosphärendruck erfolgt; oder ein Vakuum-Druck-Imprägnierverfahren, bei dem das Holzmaterial zuerst auf gleiche Weise wie beim Vakuum-Imprägnierverfahren entlüftet wird und anschließend die Imprägnierung unter Druck wie beim Druck-Imprägnierverfahren erfolgt, wobei ein Reaktor eingesetzt wird, der sowohl gegenüber positivem als auch negativem Druck resistent ist.

Die Menge an Alkalimetallacetat, die in das Holzmaterial eindringt, beträgt im allgemeinen 2 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 18 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht des zu behandelnden Holzmaterials.

Die zweite Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt das Trocknen des in der ersten Stufe erhaltenen Holzmaterials. Diese Stufe wird unter Verwendung eines bekannten Trockners durchgeführt, wobei die Hauptmenge des in dem Holzmaterial enthaltenen Wassers entfernt wird. Das Trocknen wird bevorzugt so durchgeführt, daß der Wassergehalt des Holzmaterials sich auf weniger als 5 Gew.-%, bezogen auf das Holzmaterial, erniedrigt, wodurch eine ausreichende Acetylierung bei der nachfolgenden Stufe erreicht werden kann.

Das so erhaltene, getrocknete Holzmaterial wird dann der Acetylierung, der letzten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens, unterworfen. Die Acetylierung kann unter Verwendung von entweder Essigsäureanhydrid oder mit einem organischen Lösungsmittel verdünntem Essigsäureanhydrid durchgeführt werden.

(A) Acetylierung mit Essigsäureanhydrid

Die Acetylierung wird beispielsweise durch Zugabe von Essigsäureanhydrid zu dem in den Reaktor eingegebenen, getrockneten Holzmaterial und Erhitzen auf eine Temperatur nicht unter 100°C, vorzugsweise zwischen 100 und 140°C, durchgeführt. Die für die Acetylierung erforderliche Reaktionszeit variiert in Abhängigkeit von den Reaktionsbedingungen. Jedoch wird die Reaktion im allgemeinen in einem solchen Ausmaß durchgeführt, daß das Gewicht des Holzmaterials sich um etwa 15%, bezogen auf das Ausgangsgewicht, erhöht. Es soll bemerkt werden, daß bereits auf eine erhöhte Temperatur erhitztes Essigsäureanhydrid zu dem Holzmaterial zugegeben werden kann, um die Reaktionszeit zu verkürzen.

Während der obigen Behandlung katalysieren die Präzipitate des Alkalimetallacetats, die einheitlich innerhalb des Holzmaterials dispergiert sind, die Reaktion zwischen Essigsäureanhydrid und den Hydroxylgruppen der Cellulose des Holzmaterials, und man erhält eine wirksame Acetylierung des Materials. Da das Holzmaterial bei der zweiten Stufe getrocknet wurde und nur eine geringe Wassermenge enthält, die mit Essigsäureanhydrid reagieren kann, wird die unerwünschte Zersetzung des letzteren in Essigsäure stark verringert, verglichen mit dem nichtgetrockneten Holzmaterial.

Das auf die obige Weise acetylierte Holzmaterial verwirft und verdreht sich nur sehr wenig und besitzt gegenüber der Deformation eine verbesserte Resistenz, eine verbesserte Resistenz gegenüber der Zersetzung und eine verbesserte Haltbarkeit. Zusätzlich verursacht das Alkalimetallacetat, der Katalysator bei der Acetylierungsreaktion, keine Nachteile in bezug auf das Holzmaterial, selbst wenn es nach dem Waschen des Materials mit Wasser in dem Holzmaterial verbleibt. Daher findet keine Zerstörung des Holzmaterials, bedingt durch restliche Katalysatoren, statt, wie im Falle des Schwefelsäure-Katalyseverfahrens und des Perchlorsäure-Katalyseverfahrens.

Das obige Verfahren beseitigt die Hauptschwierigkeiten, die bei den bekannten Verfahren auftraten. Jedoch kann die Bildung von Essigsäure, die ein Nebenprodukt der Acetylierungsreaktion ist, nicht vermieden werden. Da es üblich ist, daß Essigsäureanhydrid durch Recyclisierung in der Acetylierungsreaktion verwendet wird, akkumuliert sich die als Nebenprodukt gebildete Essigsäure in dem Essigsäureanhydrid und erniedrigt die Acetylierungsausbeute. Die Anmelderin hat nun gefunden, daß diese Schwierigkeit, welche durch die im Essigsäureanhydrid akkumulierte Essigsäure verursacht wird, vermieden werden kann, indem man ein Alkalimetallacetat in das als Acetylierungsmittel verwendete Essigsäureanhydrid einarbeitet. Das zu dem Essigsäureanhydrid zuzugebende Alkalimetallacetat kann identisch oder unterschiedlich sein wie das Alkalimetallacetat, das während der ersten Stufe in das Holzmaterial eindringt. Bei dieser Behandlung reagiert die Essigsäure, die sich während der Acetylierungsreaktion gebildet hat und aus dem Holzmaterial austritt, mit dem Alkalimetallacetat unter Bildung eines Komplexes entsprechend dem folgenden Reaktionsschema, wodurch die offensichtliche Konzentration an freier Essigsäure in der Essigsäureanhydrid-Lösung innerhalb eines bestimmten Bereichs gehalten werden kann, und dementsprechend kann eine Erniedrigung in der Acetylierungsgeschwindigkeit der Lösung, bedingt durch die freie Essigsäure, vermieden werden.

2 CH₃COO + CH₃COOM ⇄ CH₃COOM · 2 CH₂COOH
(M: Natrium oder Kalium)

Der in der Essigsäureanhydrid-Lösung gelöste Komplex fällt bei Erniedrigung der Temperatur der Essigsäureanhydrid-Lösung, beispielsweise auf etwa 20 bis 40°C, aus. Der Niederschlag wird von dem Essigsäureanhydrid abfiltriert und das letztere kann für eine weitere Acetylierungsreaktion recyclisiert werden. Andererseits kann das Alkalimetallacetat aus dem abgetrennten Komplex durch Behandlung des letzteren mit einer Alkalimetallhydroxid- Lösung, z. B. Natrium- oder Kaliumhydroxid-Lösung, isoliert werden.

Wie aus der obigen Beschreibung folgt, umfaßt eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die Imprägnierung des Holzmaterials mit einer wäßrigen Lösung eines Alkalimetallacetats, Trocknen des das Alkalimetallacetat enthaltenden Holzmaterials und Behandlung des getrockneten Holzmaterials bei einer Temperatur von 100 bis 140°C mit einem Gemisch aus Essigsäureanhydrid und einem Alkalimetallacetat, wobei das zuerst erwähnte und das an zweiter Stelle erwähnte Alkalimetallacetat identisch oder voneinander verschieden sein können.

(B) Acetylierung mit Essigsäureanhydrid, das mit einem organischen Lösungsmittel verdünnt ist

Die Acetylierung kann ebenfalls entsprechend dem unter (A) beschriebenen, allgemeinen Verfahren erfolgen, mit der Ausnahme, daß das mit einem organischen Lösungsmittel verdünnte Essigsäureanhydrid anstelle des Essigsäureanhydrids, allein verwendet wird und daß die Acetylierungsreaktion bei einer Temperatur von 100 bis 150°C durchgeführt wird.

Bevor die Beschreibung weitergeführt wird, soll bemerkt werden, daß das organische Lösungsmittel, welches bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung zur Verdünnung des Essigsäureanhydrids verwendbar ist, alle Arten organischer Lösungsmittel umfaßt mit Ausnahme (1) solcher, die mit Essigsäureanhydrid reagieren, wie Alkohole; (2) solcher, die bewirken, daß das Holz in größerem Ausmaß quillt, wie Pyridin und Formaldehyd; (3) solcher, die teurer sind als Essigsäureanhydrid; und (4) solcher, die extrem niedrige Siedepunkte aufweisen. Bevorzugte, organische Lösungsmittel sind aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol und Xylole sowie Mischungen derselben.

Im Gegensatz zu dem vorerwähnten Verfahren (A), bei dem das teure Essigsäureanhydrid allein verwendet wird, wird diesem modifizierten Verfahren ein Gemisch aus dem weniger teuren, organischen Lösungsmittel und Essigsäureanhydrid eingesetzt. Daher kann die Acetylierung des Holzmaterials gemäß dem modifizierten Verfahren wirtschaftlicher durchgeführt werden als bei dem Verfahren (A). Jedoch liegt ein anderer und wesentlicher Vorteil des modifizierten Verfahrens in der Verdünnung des Essigsäureanhydrids mit einem organischen Lösungsmittel in der folgenden Tatsache: Essigsäureanhydrid besitzt eine starke Extraktionsfähigkeit für verschiedene Komponenten des Holzmaterials. Daher wird Essigsäureanhydrid, das für die Acetylierung eines Holzmaterials verwendet wird, durch die extrahierten Komponenten verunreinigt. Eine solche Extraktion der Komponenten bewirkt eine Verringerung in der Acetylierungsausbeute des Essigsäureanhydrids auf der einen Seite und einen Verlust in der Festigkeit des Holzmaterials auf der anderen Seite.

Es wurde gefunden, daß diese Nachteile wesentlich verringert werden können, wenn man Essigsäureanhydrid verwendet, das mit dem organischen Lösungsmittel verdünnt ist, und daß die Abnahme in der Acetylierungsausbeute, bedingt durch die Verdünnung des Essigsäureanhydrids, vernachlässigbar ist.

Essigsäureanhydrid besitzt einen stark reizenden und stimulierenden Geruch, und daher ist die Verwendung einer großen Menge an Essigsäureanhydrid, insbesondere in heißem Zustand, für die Arbeiter wegen der Umgebungshygiene ungünstig. Dieser Nachteil kann durch die Verwendung eines Gemisches aus Essigsäureanhydrid und einem organischen Lösungsmittel minimal gehalten werden.

Die Konzentration an Essigsäureanhydrid in dem Gemisch kann im Bereich von 20 bis 70 Gew.-% liegen. Die Reaktionsgeschwindigkeit kann sich erniedrigen, wenn die Konzentration unterhalb der unteren Grenze liegt, und der zuvor erwähnte Vorteil kann kleiner werden, wenn die Konzentration über der oberen Grenze liegt.

Aus der obigen Beschreibung folgt leicht, daß eine weitere, bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Imprägnierung des Holzmaterials mit einer wäßrigen Lösung eines Alkalimetallacetats, das Trocknen des das Alkalimetallacetat enthaltenden Holzmaterials und die Behandlung des getrockneten Holzmaterials bei einer Temperatur zwischen 100 und 150°C mit einem Gemisch aus Essigsäureanhydrid und einem organischen Lösungsmittel umfaßt, wobei die Konzentration des Essigsäureanhydrids in dem Gemisch im Bereich von 20 bis 70 Gew.-% liegt.

Jedoch entspricht die am meisten bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dem gerade oben beschriebenen Verfahren und umfaßt zusätzlich eine weitere Stufe, die darin besteht, daß das Holzmaterial mit Essigsäureanhydrid, gegebenenfalls verdünnt mit einem organischen Lösungsmittel, nach der zweiten Stufe und vor der letzten Acetylierungsstufe pre-imprägniert wird.

Da ein Holzmaterial eine komplexe Gewebestruktur aufweist, welche eine einheitliche Penetration eines Acetylierungsmittels, das Essigsäureanhydrid enthält, hemmt, ergibt die letzte Acetylierungsstufe manchmal keine schnelle und ausreichende Acetylierung des Holzmaterials. Dieser Nachteil kann beseitigt werden, wenn eine zusätzliche Pre-Imprägnierungsstufe des Acetylierungsmittels vor der letzten Acetylierungsstufe durchgeführt wird.

Die Pre-Imprägnierung des getrockneten Holzmaterials mit dem Acetylierungsmittel kann erreicht werden, indem man das Holzmaterial einfach in das Mittel eintaucht. Damit jedoch eine ungleichmäßige Imprägnierung des Mittels, bedingt durch die in dem Holzmaterial vorhandene Luft, vermieden wird, ist es bevorzugt, das Eintauchen unter Druck durchzuführen. Weiterhin ist es am bevorzugtesten, eine Entlüftung des Holzmaterials bei verringertem Druck vor dem Eintauchen durchzuführen.

Die letzte Stufe, d. h. die Acetylierung des wie oben beschrieben vorbehandelten Holzmaterials, kann auf genau die gleiche Weise, wie zuvor beschrieben wurde, durchgeführt werden.

Das nach einem der oben beschriebenen Verfahren erhaltene, acetylierte Holzmaterial kann auf gleiche Weise wie das nichtacetylierte Holzmaterial bearbeitet bzw. verarbeitet werden, wobei man verschiedene semi-fertige oder fertige Holzprodukte erhält. Beispielsweise können die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren acetylierten Bretter, Bohlen, Leisten, Chips und Fasern zu Sperrholz oder laminiertem Furnierholz, Brettern aus Teilchen und Brettern aus Fasern verarbeitet werden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Ein Ansatz von zehn Fichte-Furnierblättern mit einer Größe von 3 mm × 60 mm × 55 mm wird mit einer 5%igen wäßrigen Natriumacetatlösung unter Verwendung des Vakuum- Druck-Imprägnierverfahrens imprägniert und dann absolut getrocknet. Man erhält getrocknete Furnierblätter mit einem Gehalt an 13 Gew.-% Natriumacetat. Die Furnierblätter werden in ein Gemisch aus m-Xylol und Essigsäureanhydrid (60 : 40, Gewicht) eingetaucht, auf etwa 125°C erhitzt und 30 min in dem Gemisch gehalten, wobei eine Acetylierung des Holzmaterials stattfindet. Nach Beendigung der Reaktion werden die Furnierblätter unter reduzierten Druck zur Entfernung des innerhalb der Bretter verbliebenen Gemisches bestellt, mit heißem Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält so acetylierte Furnierblätter. Der Durchschnittswert der Gewichtszunahme der Furnierblätter, d. h. die offensichtlichen Acetylierungsraten der Furnierblätter, beträgt 23 Gew.-%.

Das obige Verfahren wird unter den gleichen Bedingungen zehn Mal wiederholt, wobei das gleiche Gemisch verwendet wird, welches mit einem frischen Gemisch ergänzt wird, das für die Kompensation des verbrauchten Essigsäureanhydrids erforderlich ist, wobei jedesmal frische Fichtenfurnierblätter verwendet werden. Der Durchschnittswert für die Acetylierungsrate liegt bei keinem Versuch unter 20 Gew.-%. Bei allen acetylierten Blättern beobachtet man keinerlei Verschlechterung, wie Rißbildung.

Beispiel 2

Ein Ansatz von zehn Hemlocktannen-Furnierblättern mit einer Größe von 3 mm × 60 mm × 60 mm (etwa 40 g) wird gemäß Beispiel 1 mit einer 5%igen wäßrigen Natriumacetatlösung imprägniert und getrocknet.

10 g Natriumacetat werden zu 500 g Essigsäureanhydrid gegeben und das Gemisch wird auf 120°C erhitzt. Die getrockneten, wie oben beschrieben erhaltenen Furnierblätter werden in das heiße Gemisch eingetaucht und die Acetylierung kann 30 min ablaufen.

Das obige Verfahren wird zehn Mal unter Verwendung des gleichen Gemisches, welches mit frischem Essigsäureanhydrid, das für die Kompensation des verbrauchten Anhydrids erforderlich ist, ergänzt ist, wiederholt, während ein frischer Ansatz von zehn Hemlocktannen-Furnierblättern jedesmal verwendet wird. Die durchschnittliche Acetylierungsrate des letzten Ansatzes beträgt 24 Gew.-%, was fast der durchschnittlichen Acetylierungsrate des ersten Ansatzes entspricht. Man beobachtet somit keine wesentliche Abnahme in der Acetylierungsausbeute in dem Reaktionsgemisch, welches nicht weniger als zehn Mal wiederverwendet wurde.

Die Hälfte des flüssigen Teils des Gemisches wird aus dem Reaktor entnommen und auf 20°C abgekühlt, wobei ein Komplex ausfällt, der aus Essigsäure, die während der Acetylierung gebildet wurde, und Natriumacetat, das aus dem Gemisch stammt, besteht. Der Komplex wird von dem flüssigen Teil des Gemisches abgetrennt und das letztere in den Reaktor zurückgeführt. Andererseits wird der Komplex, nachdem er in Wasser gelöst wurde, zu Natriumacetat und Essigsäure durch Zugabe einer 10%igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung zersetzt. Das wiedergewonnene Natriumacetat wird ebenfalls in den Reaktor zurückgeführt.

Auf gleiche Weise, wie oben beschrieben, wird ein frischer Ansatz von Hemlocktannen-Furnierblättern in dem Reaktor behandelt, in den das wiedergewonnene Gemisch gegeben wurde, wobei man acetylierte Furnierblätter erhält, die eine Acetylierungsrate von 24 Gew.-% aufweisen und eine hohe Festigkeit besitzen.

Beispiel 3

Ein Ansatz aus zehn Fichtenfurnierblättern mit einer Größe von 3 mm × 60 mm × 55 mm wird mit einer 5%igen wäßrigen Natriumacetatlösung imprägniert und dann gemäß Beispiel 1 absolut getrocknet. Man erhält Furnierblätter mit einem Gehalt an 15 Gew.-% Natriumacetat. Die Furnierblätter werden dann bei verringertem Druck während 10 min entlüftet und mit einem m-Xylol und Essigsäureanhydrid (60 : 40, Gewicht) enthaltenden Gemisch unter Druck imprägniert.

Die entstehenden Furnierblätter, die Natriumacetat und das Gemisch enthalten, werden in die gleiche Art eines Gemisches, das auf etwa 125°C erhitzt worden war, eingetaucht und 20 min bei der gleichen Temperatur gehalten. Nach beendeter Reaktion werden die Furnierblätter bei verringertem Druck zur Entfernung des in ihnen enthaltenen Gemisches behandelt, mit heißem Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält so Furnierblätter mit einer durchschnittlichen Acetylierungsrate von 25%.

Das obige Verfahren wird zehn Mal unter den gleichen Bedingungen und unter Verwendung des gleichen Gemisches, welches mit einem frischen Gemisch ergänzt worden ist, das für die Kompensation des verbrauchten Essigsäureanhydrids erforderlich ist, wiederholt, wobei jedesmal ein frischer Ansatz von zehn Fichtenfurnierblättern verwendet wird. Der Durchschnittswert der Acetylierungsraten der entstehenden Furnierblätter liegt bei jedem Versuch nicht unter 20 Gew.-%. Irgendeine Zersetzung, wie Risse, wird bei keinem der erhaltenen, acetylierten Furnierblätter beobachtet.

Claims (5)

1. Verfahren zur Acetylierung eines Holzmaterials unter Verwendung von Essigsäureanhydrid und Alkalimetallacetat als Katalysator, dadurch gekennzeichnet, daß man das Holzmaterial mit einer wäßrigen Lösung eines Alkalimetallacetats imprägniert, das die Alkalimetallacetat-Lösung enthaltende Holzmaterial trocknet und das getrocknete Holzmaterial mit Essigsäureanhydrid, gegebenenfalls verdünnt mit einem organischen Lösungsmittel, bei einer Temperatur zwischen 100 und 150°C behandelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das getrocknete Holzmaterial mit mit einem organischen Lösungsmittel verdünnten Essigsäureanhydrid behandelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Lösungsmittel ausgewählt wird aus der Gruppe, die Benzol, Toluol und Xylole umfaßt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Essigsäureanhydrid und organischem Lösungsmittel im Bereich von 20 : 80 bis 70 : 30 liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine zusätzliche Stufe umfaßt, bei der das getrocknete Holzmaterial mit dem Essigsäureanhydrid, das gegebenenfalls mit dem organischen Lösungsmittel verdünnt ist, vorimprägniert wird, wobei die zusätzliche Stufe auf die zweite erwähnte Stufe folgt und vor der zuletzt erwähnten Stufe durchgeführt wird.