DE3935025A1 - Verfahren zur behandlung von nassem nadel- oder laubbaumholz - Google Patents
Verfahren zur behandlung von nassem nadel- oder laubbaumholzInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung
von nassem Nadel- oder Laubbaumholz, in erster Linie zum
Zwecke der Verminderung des Wassergehaltes und zwecks
Konservierung.
Zur Verringerung des Wassergehaltes von feuchtem Holz
und zur Verhinderung einer nachträglichen Wasseraufnahme
beziehungsweise zur Konservierung von Holz sind viele
Verfahren bekannt. Die älteste Methode ist das Trocknen
des Holzes durch Lagern bei Raumtemperatur. Diese Methode
ist außerordentlich platz- und zeitaufwendig. Bekannt ist
es ferner, Holz in geschlossenen Räumen mit Heißluft zu
trocknen. Dieses Verfahren ist sehr energieaufwendig, und
außerdem muß zum Schutz gegen Pilze und Insekten noch eine
nachträgliche Behandlung vorgenommen werden.
Ein bekanntes Holzkonservierungsverfahren besteht
darin, daß das Holz mit einem fungizid und insektizid
wirkende Stoffe enthaltenden Imprägniermittel auf Ther
moplastbasis behandelt wird (Budalakk, Lakk- ´s Fest´k
Müszaki Katalógus, Közgazdasági ´s Jogi Könyvkiadó, 1967,
S. 399-402). Mit dieser Methode kann jedoch der Wasser
gehalt des Holzes nicht verringert werden.
In der britischen Patentschrift 11 68 062 wird
zum Behandeln von Holz eine Pentachlorphenol enthaltende
wäßrige Paraffinemulsion vorgeschlagen. Nachteilig dabei
ist, daß die mit dieser Emulsion behandelten Holzgegenstände
die Neigung zeigen, nachträglich doch etwas Wasser aufzu
nehmen.
In der DE-OS 24 31 595 wird zur Behandlung von Holz
eine fungizid und insekticid wirksame wäßrige Paraffin
emulsion beschrieben, die infolge eines speziellen Emul
gatorsystems wärme- und lagerstabil ist. Auch diese
Emulsion hat den Nachteil, eine nachträgliche Wasserauf
nahme des Holzes nicht zu verhindern.
Ein ähnlicher Nachteil ist bei dem Verfahren gemäß
der DE-OS 23 61 119 zu beobachten, gemäß der das Holz bei
140-180°C in einem Paraffinbad behandelt wird.
Ziel der Erfindung war die Ausarbeitung eines Verfah
rens, mit dem die Nachteile der bekannten Verfahren ver
mieden werden, die Entwässerung des Holzes mit verhältnis
mäßig wenig Energieaufwand gelöst werden kann, eine nach
trägliche Wasseraufnahme nicht erfolgt und außerdem die
mechanischen Eigenschaften des Holzes besser werden.
Im Sinne der Erfindung wird das mit einem zweistufigen
Verfahren erreicht. In der ersten Stufe wird das Holz bei
80-180°C in einem Bad, das Paraffin oder ein im Verhältnis
90 : 10-10 : 90 bereitetes Gemisch aus Paraffin und Paraffinöl
und ferner 0,05-5 Masse-% kolloides Siliciumdioxyd enthält,
10-50 Minuten lang behandelt. Dann wird das Holz aus dem
Bad genommen und in der zweiten Stufe in ein anderes Bad
überführt, das 10-30 Masse-% wäßriges Harnstoff-Formaldehyd-
Harz mit 30-50 Masse-% Trockensubstanzgehalt, auf den Trocken
substanzgehalt des Harzes gerechnet 0,1-0,8 Masse-% Katalysa
tor, 90-70 Masse-% Paraffin oder im Verhältnis 90 : 10-10 : 90
bereitetes Gemisch aus Paraffin und Paraffinöl und gewünsch
tenfalls 1-8 Masse-% Zusatzstoffe, vorzugsweise Farbstoffe,
Fungizide, Insektizide, Emulgatoren enthält. In diesem Bad
wird bei Temperaturen von 60-100°C 20-150 behandelt.
Dann nimmt man das Holz heraus, läßt die überschüssige Menge
der Badflüssigkeit abtropfen und bewahrt das Holz 24-48
Stunden bei Raumtemperatur auf.
In der ersten Stufe wird der größte Teil des Wasser
gehaltes aus den Poren des Holzes entfernt. Der Gehalt an
kolloidem Siliciumdioxyd haftet in den Poren des Holzes
und bildet dort einen Überzug, dessen Dicke in der Größen
ordnung eines Mikrons liegt.
In der zweiten Stufe werden die Reste des Wasser
gehaltes aus den Poren des Holzes entfernt, und das
vernetzende Harnstoff-Formaldehyd-Harz bildet in den
Poren einen Überzug. Gewünschtenfalls können zusammen
mit dem Harz auch Farbstoffe, Fungizide oder Insektizide
in die Poren eingebracht werden. Als Farbstoffe werden
öllösliche Farbstoffe eingesetzt, als Fungizid ist Penta
chlorphenol-Natrium bevorzugt, als Insektizide werden
vorteilhaft Phosphorsäurederivate verwendet.
In der Ablagerungszeit nach der zweiten Imprägnie
rung verläuft bei Raumtemperatur die Vernetzung des Harzes.
Die in der zweiten Stufe verwendete Harz-Paraffin-
Emulsion wird unter intensivem Dispergieren, zweckmäßig
in Gegenwart eines Emulgators (z. B. Triäthanolaminsalze),
hergestellt. Zur Herstellung der Emulsion werden zweckmäßig
spezielle Gerätschaften, zum Beispiel Zentrifugalmischer,
Ultraschall-Dispergatoren usw. verwendet. Das im ersten
Bad befindliche kolloide Siliciumdioxyd beziehungsweise
das im zweiten Bad befindliche Harz haben die Aufgabe,
in den Poren des Holzes einen Überzug zu bilden, der
das Holz konserviert und eine nachträgliche Wasserauf
nahme verhindert.
Das verwendete wäßrige Harnstoff-Formaldehyd-Harz
enthält 48-52 Masse-% Trockensubstanz, sein pH-Wert be
trägt 7,1-8,5, sein Gehalt an freiem Formaldehyd 8 Masse-%.
Das Harz wird vor der Anwendung auf die genannte Konzen
tration verdünnt.
Als Katalysator wird dem Harz zweckmäßig die wäß
rige Lösung von Ammoniumchlorid zugesetzt. Zweckmäßig
wird zunächst die wäßrige Harzlösung mit Wasser auf
eine Konzentration von etwa 20 Masse-% verdünnt und
dann mit dem Katalysator, dem Emulgator und dem geschmol
zenen Paraffin beziehungsweise dessen Gemisch mit Öl
versetzt.
Das zu behandelnde Holz kann von Nadelbäumen oder
Laubbäumen stammen, es kann in Form von Stammholz oder
Brettern vorliegen, und es können auch Späne beziehungs
weise Spanplatten mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
behandelt werden. Die Behandlungstemperatur und die Ein
wirkungsdauer des Bades werden abhängend von der Art des
Holzes gewählt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann
sogar die mit anderen Verfahren schwer behandelbare kana
dische Fichte (Jackpine) ausgezeichnet behandelt werden.
Der anfängliche Wassergehalt des Holzes (30-60 Masse-%)
sinkt durch die erfindungsgemäße Behandlung auf 8-10 Masse-%.
Während der Lagerung bleibt der Wassergehalt des Holzes
praktisch konstant.
Die Erfindung hat folgende Vorteile:
- - das Verfahren ist für die unterschiedlichsten Holzarten (Laubbäume, Nadelbäume) gleichermaßen geeignet;
- - der Ausgangsfeuchtegehalt des Holzes (30-60 Masse-%) kann mit dem Verfahren unter geringem Energieauf wand auf 8-10 Masse-% verringert werden;
- - eine nachträgliche Wasseraufnahme ist nicht zu be fürchten, was den Vorteil hat, daß die erfindungs gemäß behandelten Hölzer nicht unter Spezialbe dingungen gelagert werden müssen;
- - die mechanischen Eigenschaften des Holzes, zum Bei spiel die Druckfestigkeit, werden durch die Behand lung besser;
- - durch die Behandlung wird gleichzeitig der Schutz gegen Pilze und Insekten beziehungsweise notwen digenfalls eine Einfärbung des Holzes gewährleistet.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele
näher erläutert.
Akazienbalken mit einem Wassergehalt von 40 Masse-%
werden behandelt. In Stücke gebrochenes Industrieparaffin
(Schmp.: 62°C) wird in einem Autoklav auf 70°C erwärmt.
Zu den 50 Masseteilen geschmolzenen Paraffins wird
unter intensivem Rühren 1 Masseteil kolloides Silicium
dioxyd gegeben. Nach dem Homogenisieren wird das Gemisch
mit 50 Masseteilen Paraffinöl (Dichte: 0,92; Hersteller:
DKV, Ungarn) versetzt. Das Gemisch wird unter Rühren auf
100°C erwärmt und dann in die Behandlungswanne gefüllt.
In der Wanne wird das Gemisch bei 100°C gehalten.
Dann werden die Balken eingelegt und 20 Minuten lang bei
der genannten Temperatur in der Wanne gelassen. Dann
werden die Balken herausgenommen und in die zweite Be
handlungswanne gelegt.
Das zweite Behandlungsbad wurde wie folgt hergestellt.
80 Masseteile Paraffin werden auf 65°C erwärmt und unter
Rühren mit 20 Masseteilen Paraffinöl versetzt. Das Gemisch
wird unter ständigem Rühren auf 60°C erwärmt und dann
unter Rühren mit 20 Masseteilen Harnstoff-Formaldehyd-
Harz versetzt, das vorher auf einen Feststoffgehalt von
40 Masse-% verdünnt worden war und die wäßrige Lösung
von 0,1 Masseteil Ammoniumchlorid enthält. Das Gemisch
wird in einem Zentrifugalmischer intensiv dispergiert
(nach Zugabe von 1 Masseteil Fettalkoholpolyglycoläther/
Triäthanolamin als Emulgator). Nach 15minütigem Rühren
wird die Emulsion unter ständigem Rühren auf 90°C erwärmt.
Dann wird 1 Masseteil Sudan-Braun (Hersteller: BASF, BRD)
als Farbstoff zugegeben. Die fertige Emulsion wird in die
zweite Behandlungswanne geschüttet. In dieser werden die
aus dem ersten Bad herausgenommenen Balken bei 85°C
20 Minuten lang behandelt. Dann nimmt man die Balken aus
dem Bad und läßt sie abtropfen. Die Balken werden bei
25°C 48 Stunden lang gelagert. Dann wird an Prüfkörpern der
Maße 20 × 20 × 300 mm der Wassergehalt bestimmt. Er betrug
8 Masse-%.
Fichtenstammstücke mit einem Wassergehalt von
40 Masse-% werden behandelt. In der ersten Behandlungs
wanne befindet sich ein Bad aus 100 Masseteilen ge
schmolzenen Paraffins und 0,5 Masseteilen kolloidem
Siliciumdioxyd. Die Badtemperatur beträgt 120°C. Bei
dieser Temperatur wird das Holz 30 Minuten lang behandelt.
Die Zusammensetzung des zweiten Bades entspricht der
im Beispiel 1 angegebenen mit dem Unterschied, daß statt
des Sudan-Bran 4 Masseteile Pentachlorphenolnatrium
als Fungizid und 0,001 Masseteil Malathion (0,0-Dimethyl-
S-(1,2-dicarbäthoxyäthyl)-dithiophosphat) als Insektizid
enthalten sind. Die Behandlung wird bei 95°C 30 Minuten
lang vorgenommen. Das behandelte Holz hat einen Feuchte
gehalt von 10 Masse-%.
Aus dem gemäß Beispiel 1 behandelten Akazienholz
werden Prüfkörper der Maße 20 × 20 × 300 mm angefertigt. Das
Holz hat einen Feuchtegehalt von 8 Masse-%. Die Prüfkörper
werden in einem Raum mit 60% relativer Luftfeuchtigkeit
24 Stunden lang gelagert, anschließend wird die nachträg
liche Wasseraufnahme bestimmt. Diese beträgt im Durch
schnitt 0,1 Masse-%.
Als Kontrolle werden Prüfkörper der Maße 20 × 20 × 300
mm aus dem unbehandelten, ursprünglich 40 Masse-% Wasser
enthaltenden Akazienholz bei 105°C auf 8 Masse-% Wasser
gehalt getrocknet. Die getrockneten Prüfkörper werden
ebenfalls 24 Stunden lang bei 60% relativer Luftfeuchtig
keit gehalten, dann wird die nachträgliche Wasseraufnahme
gemessen. Die Kontrollprüfkörper enthielten 22 Masse-%
Wasser, hatten demnach 14 Masse-% Wasser nachträglich auf
genommen. Der Versuch wurde wiederholt, indem die Prüf
körper nur in dem ersten Bad gemäß Beispiel 1 behandelt
wurden. Anschließend wurden die Prüfkörper 24 Stunden
lang bei 60% relativer Luftfeuchtigkeit gelagert. Ihre
nachträgliche Wasseraufnahme betrug 6 Masse-%.
Die Versuche beweisen, daß mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren die nachträgliche Wasseraufnahme praktisch ver
hindert werden kann.
Claims (3)
1. Verfahren zur Behandlung von nassem Nadel- oder
Laubbaumholz in Paraffin oder Paraffin und Paraffinöl
enthaltenden Bädern bei erhöhter Temperatur, dadurch
gekennzeichnet, daß in einer ersten Stufe das Holz bei
80-180°C in einem Bad, das Paraffin oder ein im Ver
hältnis 90 : 10-10 : 90 bereitetes Gemisch aus Paraffin
und Paraffinöl und 0,05-5 Masse-% kolloides Siliciumdioxyd
enthält, 10-50 Minuten lang behandelt, dann aus dem
Bad genommen und in einer zweiten Stufe in ein anderes
Bad überführt wird, das 10-30 Masseteile wäßriges
Harnstoff-Formaldehyd-Harz mit 30-50 Masse-% Trocken
substanzgehalt, auf den Trockensubstanzgehalt des Harzes
gerechnet 0,1-0,8 Masseteile Katalysator, 90-70 Masse
teile Paraffin oder im Verhältnis 90 : 10-10 : 90 bereite
tes Gemisch aus Paraffin und Paraffinöl und gewünschten
falls 1-8 Masseteile Zusatzstoffe, vorzugsweise Emulgator,
Farbstoffe, Fungizide, Insektizide enthält, in diesem
Bad bei 60-100°C 20-150 Minuten lang behandelt, dann
aus dem Bad entnommen, abtropfen gelassen und schließ
lich bei Raumtemperatur 24-48 Stunden lang gelagert
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das nasse Holz in der ersten Stufe bei 90-110°C
in einem Paraffin und Paraffinöl enthaltenden Bad 10-30
Minuten lang behandelt, dann in ein zweites, ein Gemisch
aus Paraffin und Paraffinöl, Katalysator und wäßriges
Harnstoff-Formaldehyd-Harz sowie gewünschtenfalls
Farbstoffe enthaltendes Bad getaucht und in diesem
bei 80-90°C 30-150 Minuten lang behandelt, dann dem
Bad entnommen und bei Raumtemperatur wenigstens 24 Stun
den lang gelagert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß als Katalysator des Harzes Ammoniumchlorid verwendet
wird.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |