EP0377817B1 - Verfahren zum Imprägnieren von Holz - Google Patents

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EP0377817B1
EP0377817B1 EP89121964A EP89121964A EP0377817B1 EP 0377817 B1 EP0377817 B1 EP 0377817B1 EP 89121964 A EP89121964 A EP 89121964A EP 89121964 A EP89121964 A EP 89121964A EP 0377817 B1 EP0377817 B1 EP 0377817B1
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EP
European Patent Office
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wood
impregnation
alkyl radical
organosilicon compounds
treated
Prior art date
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EP89121964A
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English (en)
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EP0377817A1 (de
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Ulrike Dr. Lechner
Ulrich Dr. Deschler
Michael Dr. Witzel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Degussa GmbH
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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
    • B27K3/34—Organic impregnating agents

Definitions

  • the invention relates to a method for impregnating wood with organosilicon compounds.
  • an impregnating agent for cellulose-containing material which consists of a mixture of alkyltrialkoxysilanes, chelates or alcoholates of tin or similar elements and silicic acid esters.
  • alkyltrialkoxysilanes alone do not have a hydrophobic effect on wood.
  • the object of the invention is to find a simple composition for the impregnation of wood.
  • the invention relates to a method for impregnating wood with organosilicon compounds, characterized in that the wood with the solution of one or more alkyltrialkoxysilanes (s) of the formula R-Si (OR2) 3 treated, in which: R is an alkyl radical with 3 to 18 carbon atoms and R 'is an alkyl radical with 1 to 4 carbon atoms, and then it dries at 40 to 90 ° C, preferably 60 to 85 ° C.
  • s alkyltrialkoxysilanes
  • Alkyltrialkoxysilanes are preferably used, in which R represents an alkyl radical having 3 to 8 carbon atoms, and R 'is methyl or ethyl.
  • R represents an alkyl radical having 3 to 8 carbon atoms
  • R ' is methyl or ethyl.
  • the corresponding condensation products can also be used.
  • aprotic solvents such as. B. petroleum ether or white spirit or protic solvent, especially alcohols, also diluted with water or water alone, suitable.
  • the protic solvents are preferred and are used in accordance with the solubility of the organosilicon compounds.
  • alcohols with 1 to 4 carbon atoms are used alone or in a mixture with one another.
  • the organosilane compounds are applied to the wood in the form of 5 to 85% by weight, preferably 5 to 25% by weight, solutions.
  • the wood is subjected to a heat treatment at 40 to 90 ° C., preferably 60 to 85 ° C.
  • the time depends on the temperature used and is generally 30 minutes to 5 hours, in particular 1 to 2 hours at about 80 ° C.
  • Test cubes with an edge length of approx. 2 cm are made from pine heartwood and the protective effect of propyltrimethoxysilane (Si 103) and octyltrimethoxysilane (Si 108) is tested.
  • Figure 1 shows the water absorption of three samples: the blank sample, which was treated with a 10% aqueous Si 103 solution and the sample treated with a 10% Si 108 solution in a water / isopropanol mixture (2: 8). There is a significant reduction in weight gain with the impregnated woods.

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  • Magnetic Heads (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Imprägnieren von Holz mit siliciumorganischen Verbindungen.
  • Aus der DE-OS 2 922 343 ist ein Imprägniermittel für cellulosehaltiges Material bekannt, das aus einem Gemisch von Alkyltrialkoxysilanen, Chelaten oder Alkoholaten von Zinn oder ähnlichen Elementen und Kieselsäurereestern besteht.
  • Es wird dort beschrieben, daß Alkyltrialkoxysilane allein keine hydrophobierende Wirkung auf Holz ausüben.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfach zusammgesetztes Mittel für die Imprägnierung von Holz zu finden.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Imprägnieren von Holz mit siliciumorganischen Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man das Holz mit der Lösung eines oder mehrerer Alkyltrialkoxysilane(s) der Formel



            R-Si(OR²)₃



    behandelt,
    in der bedeuten: R einen Alkylrest mit 3 bis 18 C-Atomen und R′ einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen, und es anschließend bei 40 bis 90 °C, bevorzugt 60 bis 85 °C, trocknet.
  • Bevorzugt eingesetzt werden Alkyltrialkoxysilane, bei denen R für einen Alkylrst mit 3 bis 8 C-Atomen steht, und R′ Methyl oder Ethyl bedeutet. Einsetzbar sind auch die entsprechenden Ankondensationsprodukte.
  • Es sind aprotische Lösungsmittel, wie z. B. Petrolether oder Testbenzin oder protisches Lösungsmittel, vor allem Alkohole, auch verdünnt mit Wasser oder Wasser allein, geeignet.
  • Dabei werden die protischen Lösungsmittel bevorzugt und entsprechend der Löslichkeit der siliciumorganischen Verbindungen verwendet.
  • Im allgemeinen verwendet man Alkohole mit 1 bis 4 C-Atomen allein oder im Gemisch miteinander.
  • Die Organosilanverbindungen werden in Form von 5 bis 85 Gew.-%igen, bevorzugt 5 bis 25 Gew.-%igen, Lösungen auf das Holz aufgebracht.
  • Dies kann durch Besprühen, Bestreichen oder auch Tauchen des zu imprägnierenden Holzes in die Imprägnierlösung geschehen.
  • Nach einer Einwirkzeit von im allgemeinen 5 bis 60 min unterzieht man das Holz bei 40 bis 90 °C, bevorzugt 60 bis 85 °C einer Wärmebehandlung.
  • Die Zeitdauer hängt von der angewendeten Temperatur ab und beläuft sich im allgemeinen auf 30 min bis 5 h, insbesondere auf 1 bis 2 h bei ca. 80 °C.
  • Anschließend stellt man eine deutlich reduzierte Wasseraufnahme des so behandelten Holzes fest.
    • Beispiel
  • Es werden Probewürfel mit einer Kantenlänge von ca. 2 cm aus Kiefernkernholz hergestellt und die Schutzwirkung von Propyltrimethoxysilan (Si 103) und Octyltrimethoxysilan (Si 108) getestet.
  • In 10 Kristallisierschalen (Höhe 4,5 cm, Durchmesser 7,5 cm) werden nach dem Wiegen und nach dem Kennzeichnen je 5 Holzklötzchen hineingelegt und mit einem Uhrglas abgedeckt, um einen Auftrieb zu verhindern. Jeweils 100 ml einer Silanmischung werden langsam am Rand der Gefäße hinzugefügt. Nach der gewünschten Einwirkungszeit werden die Proben entnommen, 2 h bei 80 °C getrocknet und erneut gewogen.
  • Zur Feststellung der Wasseraufnahme lagert man die Holzklötzchen 60 min in einem Wasserbad von 20 °C und kontrolliert das Gewicht nach jeder Viertelstunde.
  • Abbildung 1 gibt die Wasseraufnahme von drei Proben wieder: Der Blindprobe, der mit einer 10 %igen wässrigen Si 103 Lösung behandelten und der mit einer 10 %igen Si 108 Lösung in einem Waser/Isopropanol-Gemisch (2 : 8) behandelten Probe.
    Es zeigt sich eine deutliche Reduzierung der Gewichtszunahme bei den imprägnierten Hölzern.

Claims (1)

  1. Verfahren zum Imprägnieren von Holz mit siliciumorganischen Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man das Holz mit der Lösung eines oder mehrerer Alkyltrialkoxysilane(s) der Formel



            R-Si(OR')₃



    behandelt,
    in der bedeuten: R einen Alkylrest mit 3 bis 18 C-Atomen und R' einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen, und es anschließend bei 40 bis 90 °C trocknet.
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