Verf hren zum Imprägnieren von Massiv olz
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Imprägnieren von Holz, insbesondere Massivholz, unter Druck mit einem bei Druckeinwirkung zumindest teilweise flüssigen Imprägniermittel, wobei das Imprägnierungsmittel Wachs und/oder Paraffin aufweist.
Ein derartiges Imprägnierverfahren für Holz wird bereits in verschiedenen Versionen standardmäßig durchge ührt. Je nach zu imprägnierendem Holz und dem angestrebten Schutz für das Holz kennt man insofern als Hauptbestandteile des Imprägniermittels Salze wie Borverbindungen, Hydrogenfluoride und Siliconfluoride. Weiter lösungsmittelhaltige Imprägmermittel, die organische Fungizide und Insektizide in Lösungsmitteln enthalten, Chromate und Alkali- fluoride, Chrom-Fluor- und Borverbindungen. Man kennt auch chromfreie Salze wie Borsäure und Kupferverbindungen, verschiedene weitere Salze und schließlich reine Destillate aus Steinkohlenteeröl.
Im Weiteren sind auch Druck-Imprägnierungsverfahren für Massivholz auf Basis ölartiger Flüssigkeiten als Imprägniermittel bekannt. Diese ölartigen Flüssigkeiten sind aber auch bei Gebrauchstemperatur flüssig, so dass so imprägniertes Holz dazu neigt, einen ölartigen Charakter aufzuweisen.
Aus der DE 10036566 AI ist ein Druck-Imprägnierverfahren auf Basis einer wässrigen Dispersion bekannt, bei welchem zu einem gewissen Anteil, bis hin zu 25 % des Impräg ier-Konzentrats, auch Paraffine oder Wachse eingesetzt werden. Aufgrund der erforderlichen Dispersion und des Wasseranteils kann das Paraffin oder Wachs aber nur gering in das Holz eindringen. Dies ist auch für das bekannte Verfahren nicht erforderlich, da das Paraf in oder Wachs lediglich bei einer Weiterverarbeitung des Holzes, Schneiden oder dergleichen,
für eine Erhöhung der Oberflächenglätte sorgen soll. Zudem ist eine anschließende Trocknung notwendig.
Ein Imprägnierkonzentrat wird bei Anwendung mit einem Verhältnis von einem Teil Konzentrat zu drei Teilen Wasser verdünnt. Bei Anwendung liegt der Anteil an Paraffinen oder Wachsen in dem Imprägniermittel entsprechend unter 10 %. Zwar ist auch eine Anwendung ohne Verdünnung angesprochen, jedoch nicht bevorzugt vorgesehen.
Aus der DE 203 10 745 Ul ist eine Wachsverfestigung von Thermoholz bekannt. Hierbei werden bei der Imprägnierung Temperaturen verwendet, die oberhalb einer Holzumwandlungstemperatur, d. h. oberhalb von etwa 120° C liegen. Hierdurch wird zwar das Holz dauerhafter gemacht. Die aufgrund der hohen Temperaturen hervorgerufene Veränderung der Holzstruktur führt aber zu geringerer Festigkeit und geringerer Elastizität.
Ausgehend von dem vorbeschriebenen Stand der Technik stellt sich der Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren zur Imprägnierung von Holz, insbesondere Massivholz anzugeben, das bei möglichster Erhaltung der Festigkeit und Elastizität des Holzes eine hohe Beständigkeit gegen Witterungseinflüsse und Alterung erbringt.
Diese Aufgabe ist zunächst und im Wesentlichen bei dem Gegenstand des Anspruches 1 oder des Anspruches 2 gelöst, wobei in einer ersten Variante darauf abgestellt ist, dass als Imprägnierungsmittel eine bei Anwendung weniger als 5 % Wasseranteile aufweisende Mischung von Paraffinen und/oder Wachsen unterschiedlicher Ketterdängen bzw. Molekülgrößen eingesetzt wird. Die Paraffine oder Wachse sind als Bestandteil der Mischung so ausgewählt, dass sie bei Umgebungstemperatur zumindest teilweise fest sind und zumindest teilweise erst bei wesentlich höheren Temperaturen, jedenfalls über 50° C flüssig werden.
In der Alternative ist vorgesehen, dass die Imprägnierungsmasse bei der Anwendung, wobei Temperaturen von 50° C oder mehr herrschen, jedenfalls hinsichtlich ihres Basis-Bestandteils Paraf in oder Wachs vollständig flüssig ist, und dieses Paraffin oder Wachs so ausgewählt ist, dass es bei Temperaturen unter 50° C fest ist. Basis-Bestandteil bedeutet hier, dass das Paraffin oder Wachs, in Form eines einzelnen, bestimmten Paraffins oder Wachs, nicht etwa im Sinne einer Mischung, wie vorstehend in der ersten Ausf ührungs orm angesprochen, 80 % oder mehr Anteil an dem Imprägnierungsmittel hat. Dies bis hin zu 100 %.
Soweit eine Mischung verschiedener Paraffine oder Wachse unterschiedlicher Molekülgrößen oder Kettenlängen verwendet wird, ergibt sich ein vorteilhafter Effekt, der weiter unten noch im Einzelnen erläutert ist, der die Bestandteile niedrigerer Molekülgrößen oder Kettenlängen tiefer und zuerst in das Holz eindringen lässt als die Bestandteile höherer Moleküle oder Kettenlängen, so dass die Ersteren durch Letztere gleichsam "versiegelt" werden. Dies ist bspw. dahingehend vorteilhaft, dass auch niedrigschmelzendere Bestandteile eingesetzt werden können, gleichwohl aber sich kein Ausbluten oder dergleichen bei höheren Gebrauchstemperaturen des so imprägnierten Holzes einstellt. Denn die in der Außenschicht verbleibenden Bestandteile höherer Molekülgrößen oder höherer Kettenlängen werden auch bei diesen höheren Temperaturen noch nicht flüssig. Es kann jedoch auch angezeigt sein, und hierauf zielt vornehmlich die angegebene alternative Ausführungsform des Imprägnierungsverfahrens ab, nur eine Paraffin- oder Wachsart, oder jedenfalls im Wesentlichen eine Paraffin- oder Wachsart als Imprägnierungsmittel einzusetzen. Dies dann, wenn die Verflüssigungstemperatur des Paraffins oder Wachs höher ist als eine übliche Gebrauchstemperatur des so imprägnierten Gegenstandes. Wesentlich ist, dass aufgrund der Temperatur und des Druckes das bei Umgebungsbedingungen feste Paraffin oder Wachs über eine wesentliche Tiefe in das
so imprägnierte Holz eingebracht wird. Dies gleichfalls ohne oder bei möglichst geringem Wasseranteil.
Auch für das in der ersten Alternative angegebene Verfahren gilt, dass möglichst der Paraffin oder Wachsanteil über 80 % an dem gesamten Imprägnierungsmittel bei Durchführung der Imprägnierung liegt. Hierbei auch bis hin zu 100%.
Insgesamt ist vorteilhaft, soweit ein geringer oder praktisch kein Wasseranteil gegeben ist, dass im Anschluss an die Imprägnierung in der Regel keine Holztrocknung vorgenommen werden muss. Dagegen die eigentliche Imprägnierung bei relativ hohen Temperaturen, also jedenfalls über 50° C, bis hin zu 80, 90 oder gar 100° C, vorgenommen werden kann. Da eine Holztrocknung gewöhnlich bei 50 bis 100 ° C durchgeführt wird, sind dann wesentliche Anteile des Paraffins wieder verflüssigt und können, soweit nicht durch noch höherschmelzende ein ausreichender "Versiegelungseffekt" gegeben ist, sogar herausschwitzen, also insgesamt verloren gehen. Da zudem das verdunstende Wasser Zellräume freimacht, in die dann verbleibendes Paraffin eindringt, kann der Imprägnierungsgrad deutlich absinken.
Ein Paraffin, das in den hier beschriebenen Imprägnierungsverfahren zur Anwendung kommen kann, ist bspw. in einer Fischer-Tropsch-Synthese erhaltenes Paraffin (FT-Paraffin). Solche Paraffine sind bspw. in der Literaturstelle A. Kühnle in Fette.Seifen.Anstrichmittel, 84. Jahrgang, Seite 154 ff. beschrieben. Es handelt sich um langkettige, wenig verzweigte Alkane, die praktisch frei von Naphthenen und Aromaten sowie von Sauerstoff- und Schwefelverbindungen sind. Die C-Kettenlängen von FT-Paraffinen reichen von etwa C20 bis C105. Der Erstarrungspunkt liegt i. d. R. zwischen 70 und 105° C.
Weiter kann synthetisches Paraffin auf Polyethylenbasis zum Einsatz kommen. Man spricht auch von Polyethylenwachsen.
Weiter kann Mikrowachs verwendet werden. Man kann unterscheiden zwischen herkömmlichem, aus Erdöl gewonnenem mikrokristallinen Paraffin und auch synthetisch hergestelltem mikrokristallinen Paraffin. Zu letzterem wird insbesondere auf die WO 02/096842 A2 verwiesen, deren Inhalt hiermit vollständig, auch zum Zwecke Merkmale dieser früheren Anmeldung in Ansprüche vorliegender Anmeldung einzubeziehen, mit einbezogen wird. Bei den mikrokristallinen Paraffinen, die man auch als Mikrowachse bezeichnet, handelt es sich um ein Gemisch gesättigter, bei Raumtemperatur fester Kohlenwasserstoffe, mit einer Kettenlängenverteilung von C25 bis C80. Die mikrokristallinen Paraffine enthalten neben n-Alkanen vielfach verzweigte Iso-Alkane und Alkyl substituierte Zyclo-Alkane (Naphthene), wobei letztere allerdings typisch sind für die aus Erdöl gewonnenen mikrokristallinen Paraffine. Weiter, wenn auch in geringer Menge, können sie Anteile an Aromaten enthalten. Der Gehalt an Iso-Alkanen bewegt sich zwischen 40 und 70 % bestimmt nach EWF- Standart Test Method for Analysis of Hydrocarbonwax by Gas Chroma- tography. Die mengenmäßig Dominanz der Iso-Alkane bedingt die mikrokristalline Struktur. Im Weiteren wird hierzu auch auf die Literaturstelle Matthäi et al in Erdgas Erdöl Kohle September 2002, Seiten 406 bis 408 verwiesen.
Die Mischung kann auch paraffinisches Öl, auch als Weißöl bezeichnet, enthalten. Man unterscheidet hier im Einzelnen dickflüssiges Paraffin (Paraffinum Liquidum), bei der es sich um eine ölige Flüssigkeit handelt und mit einer Viskosität von 110 bis 230 mPa.s. Das dünnflüssige Paraffin (Paraffinum per Liquidum) weist eine Viskosität von 25 bis 80 mPa.s. auf. Solches paraffinisches Öl kann auch als alleiniger oder vornehmlichster Bestandteil des Imprägnierungsmittels zum Einsatz kommen. Hierbei kann sich eine Zugabe eines Verdi- ckungsmittels, wie weiter unten noch angesprochen, empfehlen.
Das synthetische FT-Paraffin wird bevorzugt in Qualitäten eingesetzt, die einen Erstarrungspunkt von 78 bis 83° C aufweisen. Die Viskosität, bestimmt nach DUST 51 562-1, bei 100° C, liegt typischerweise bspw. bei 9,4 mm2/ s. Das übliche, aus Gatsch gewonnene Paraffin, also aus Erdölrückständen gewonnene Paraffin, etwa durch Schwitzentölung oder fraktionierte Kristallisation, wird in Qualitäten bevorzugt eingesetzt, die Erstarrungspunkte von 54 bis 56° C aufweisen Die Viskosität, ermittelt wie vorstehend, ebenfalls bei 100° C, liegt typischerweise etwa bei 4mm2/s.
Eine Mischimg aus Paraffin, nämlich synthetischem Paraffin, FT-Paraffin, und Polyethylen, typischerweise 85% FT-Paraffin und 15% Polyethylen, hat einen Erstarrungspunkt von ca. 86° C und eine typische Viskosität, in gleicher Weise ermittelt wie vorstehend genannt, von ca. 1050 mm2/s.
Weiter können auch Triglyceride verwendet werden.
Eine typische Mischung von aus Erdöl gewonnenem Paraffin mit Triglyceriden, Mikrowachs und paraffinischem Öl hat Erstarrungspunkte im Bereich zwischen 38 und 43° C und eine Viskosität, ebenfalls ermittelt wie vorstehend angegeben, zwischen 4,5 und 5,5 mm2/s.
Eine typische Mischung aus aus Erdöl gewonnenem Paraf in mit Polyefhylen- wachs, EVA und Copolymeren hat einen Schmelzpunkt im Bereich von 60 bis 62° C und eine Viskosität, nach vorstehender Definition, von 12 bis 15 mm2/s.
Die hier eingesetzten Mischungen bestehen aus einer Grundkomponente und gegebenenfalls einem oder mehreren Additiven.
Als Grundkomponente, die i. d. R. zu 50 bis 100 %, bevorzugt 80 bis 95 % in einer einzelnen Mischung enthalten sind, können eingesetzt werden die genannten Paraffinwachse, roh oder raffiniert mit einem Erstarrungspunkt von 50 bis 65° C, bevorzugt 55 bis 62° C, die genannten mikrokristallinen Paraffine bzw. Petrolate, roh oder raffiniert, mit einem Erstarrungspunkt von 60 bis 98° C, bevorzugt 65 bis 80° C, synthetische Wachse, bevorzugt die genannten FT- Wachse oder Polyethylen- Wachse, als gesättigte Kohlenwasserstoffe oder funk- tionalisiert. Funktionalisiert bedeutet hier, dass sie als Anoxidat oder Carboxy- lat mit einem -Erstarrungspunkt von 50 bis 115° C, bevorzugt 70 bis 98° C vorliegen.
Als Additive, die zu 0 bis 50 %, bevorzugt 0 bis 20 % in einer Mischung enthalten sein können, können einzeln oder kombiniert folgende Stoffe eingesetzt sein. Die vorstehend genannten Grundkomponenten können, soweit sie keine Grundkomponenten sind, zunächst auch als zusätzlicher Stoff in Form eines Additives zugegen sein.
Weitere Additive, die allerdings i. d. R. keine Grundkomponente sein können, sind Polymere wie Polyethylene, Polypropylene, Polyisopropylene, Polyisobu- tylene und Polyolefine allgemein. Diese Polymere werden bevorzugt mit einem Erweichungspunkt von 60 bis 150° C, bevorzugt 80 bis 120° C eingesetzt. Weiter können Additive Copolymere sein, z. B. Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, in der Kurzbezeichnung EVA. Diese Copolymere werden auch bevorzugt mit einem Schmelzpunkt von 70 bis 110°C, weiter bevorzugt von 80 bis 105°C, eingesetzt. Weiterhin kann als Additiv Montanwachs eingesetzt werden, auch roh oder raffiniert. Weiter als Additiv können Kohlenwasserstoffharze eingesetzt werden, bevorzugt mit einem Erweichungspunkt von 95 bis 140° C, weiter bevorzugt mit einem Erweichungspunkt von 95 bis 105° C. Darüber hinaus Triglyceride und Fettsäuren, in der C-Kettenlänge von C14 bis C22, bevorzugt C18 bis C22. Weiterhin können als Additiv auch paraffinische Öle mit einem
Erstarrungspunkt unter 50° C eingesetzt werden. Soweit im vorliegenden Zusammenhang von einem Erstarrungspunkt gesprochen wird, handelt es sich bevorzugt um einen Erstarrungspunkt wie er nach DIN ISO 2207 bestimmt wird.
Als Additiv oder Zugabemittel kommt auch ein Verdickungsmittel in Betracht. Dies kann es ermöglichen, auch ein Paraffin oder Wachs zu verwenden, das bei Umgebungstemperaturen oder Gebrauchstemperaturen des so imprägnierten Holzes an sich flüssig ist, aber auf rund des Anteils an Verdickungsmittel gleichwohl nicht ausläu t. Die Zugabe eines solchen Verdickungsmittels kann sich auch bei einer Mischung empfehlen. Als Verdickungsmittel kommt etwa Kraton G in Betracht.
Wenn auch grundsätzlich nicht erforderlich, kann es doch in Einzelfällen auch angezeigt sein, Anteile eines Biozids in das Imprägnierungsmittel einzubezie- hen. Auch kann - zusätzlich - eine Acetylierung vorgenommen werden, wenn dies auch derzeit nicht bevorzugt ist.
Die genannten Additive sind bevorzugt mit einem jedenfalls um 15 K höheren Erweichungspunkt gegenüber der Grundkomponente ausgewählt. Dies jedenfalls dann, wenn es sich bei den Additiven um solche handelt, die wie Paraffin völlig inert oder unpolar sind. Bei der Verwendung von Verbindungen mit funktionalen Gruppen jedoch, wie Fette, Harze, Montanwachse etc. (funktionale Gruppen in Form etwa von OH- oder Carboxyl-Gruppen) ist die genannte Differenz im Erweichungspunkt nicht unbedingt erforderlich. Diese Additive gehen aufgrund der genannten funktionalen Gruppen oftmals mit den Zellwänden in Wechselwirkung und können auch aufgrund dieser Wechselwirkung eine gewünschte Versiegelung herbeiführen.
Jedenfalls dringen die genannten Additive mit einem höheren Erweichungspunkt und/oder einer Funktionalisierung gegenüber einem typischen Paraffin, wie es als Grundkomponente vorstehend etwa beschrieben ist, verzögert in das Holz ein, womit eine Aufspaltung der Mischung in die Einzelkomponenten, wie bereits angesprochen, begünstigt wird.
Die Druckimprägnierung als solche ist bei der Holzimprägnierung bekannt. Hierzu wird bspw. auf das Merkblatt Nr. 3.3/3, Stand 21.03.1995 des Bayerischen Landesamtes für Wasserwirtschaft verwiesen "Wasserwirtschaftliche Anforderungen an Holzimprägnieranlagen", dort insbesondere auf den Absatz 2 und hierin insbesondere wiederum die Unterpunkte 2.1 und 2.2. Diese Offenbarung wird auch voll inhaltlich in vorliegender Anmeldung mit eingeschlossen, hinsichtlich der grundsätzlichen verf ahrensmäßigen Vorgehensweise bei einer solchen Druckimprägnierung und der anlagetechnischen Ausgestaltung, auch zum Zwecke Merkmale dieser Offenbarung in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.
Die Druckimprägnierung wird zwischen Drücken zwischen 0,1 bis hin zu 15 bar, bevorzugt im Bereich von etwa 1 bis 12 bar, vorgenommen. Auch alle Zwischenwerte sind hiermit in die Offenbarung mit eingeschlossen.
Die Druckimprägnierung wird bevorzugt über einen Zeitraum von mehreren Stunden, bspw. 2 bis 3 Stunden, vorgenommen. Vor- und/oder nachgeschaltet zu der Druckimprägnierung kann auch eine Unterdruckbeaufschlagung des Holzes vorgesehen sein.
Es kann auch ein sog. Wechseldruckverfahren vorgenommen werden. Hierbei wechseln Unterdruck (Vakuum) und Druckphasen in kurzer Zeit etwa mehrere hundertmal über einen langen Zeitraum. Beispielsweise 400mal in 22 Stunden.
Das Verfahren wird bevorzugt in einem Druckkessel unter Volltränkung vorgenommen.
Ein nach dem hier beschriebenen Verfahren behandeltes Holz, insbesondere Massivholz, zeichnet sich durch eine vorzügliche Beständigkeit und Hydrophobierung aus. Beispielsweise hat dies auch die Auswirkung, dass aufgrund ihres Werkstoffes korrodierbare Nägel, die in dieses Holz eingeschlagen werden, nicht korrodieren.
Bei der Durchführung des hier beschriebenen Verfahrens in der eine Mischung verschiedener Paraffine oder Wachse betreffenden Ausgestaltungen wurde festgestellt, dass sich über die Eindringtiefe eine Art Separierung der Mischung, die eingesetzt wurde, ergibt. Und zwar im Hinblick auf die Kettenlänge oder Molekülgröße der eingesetzten Paraffine bzw. Wachse. Die Paraffine bzw. Wachse mit hoher Kettenlänge oder großen Molekülen verbleiben an der Oberfläche oder nahe der Oberfläche und je geringer die Kettenlänge ist bzw. je kleiner die Moleküle sind, desto tiefer dringen entsprechende Mischungsbestandteile in das Holz ein. Dies hat den Vorteil, dass etwa in der Mischung auch Bestandteile eingesetzt werden können, die bei niedrigeren Temperaturen, unter 70° C und auch unter 50° C, bereits flüssig werden, wenn sie kurzkettig sind bzw. kleine Moleküle haben, was i. d. R. auch zusammenfällt mit der Tatsache, dass sie bereits bei relativ geringen Temperaturen flüssig werden. Während ein Gesamtvorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens auch darin zu sehen ist, dass bei normalen Gebrauchstemperaturen des Holzes, also etwa bis hin zu 70° C, keine Verflüssigung der Produkte auftritt, also das Holz seinen üblichen Charakter behält und nicht ölig wirkt, kann es sein, dass bei solchen Temperaturen die tiefer eingedrungenen Bestandteile doch bereits flüssig werden. Dies dringt aber nicht nach außen, da sie sich eben tief im Holz aufgrund des beschriebenen Verfahrens befinden. Die bei diesen Temperaturen noch festen Bestandteile, die sich darüber - im Sinne von näher an der Oberfläche des Holzes - befinden, bil-
den gleichsam einen Stopfen für die darunter befindlichen, ggf. schon geschmolzenen Bestandteile der eingesetzten Mischung.
Es handelt sich bei dem hier beschriebenen Verfahren um einen grundsätzlich biozidfrei durchführbaren und sogleich wirksamen hydrophobierenden Holzschutz, wobei unter Beibehaltung der natürlichen Holzstruktur, Holzeigenschaften, Holzfarbe und Holzoberfläche das Holzschutzmittel auf rund seines Schmelzverhaltens nicht ausblutet und gegen chemische, physikalische und biogene Einflüsse inert ist. Andere Eigenschaften des Holzes wie bspw. die Tragfähigkeit werden sogar dauerhaft verbessert, da sich im Zellgerüst des Holzes nach der Imprägnierung eine Wachsmatrix ausbilden kann.
Mögliche physikalische Schäden durch Risse oder Nägel werden durch eine "sekundäre Fließfähigkeit" der niedrig molekularen Bestandteile in der Tiefe des Holzkörpers gleichsam geheilt. Die oberflächliche "Versiegelung" durch die Hartbestandteile erbringt einen zusätzlichen Schutzmechanismus gegenüber biotischen (Organismen) und abiotischen (Witterung, Gase, Salze) Angriffen.
Bei Einsatz der beschriebenen paraffinischen Mischungen ergibt sich gleichwohl keine Beeinflussung der Wasserabgabe, d. h. die Wasserdampf durchläs- sigkeit ist gegeben. Hinsichtlich der Elastizität des Holzes ist sogar eine Verbesserung festgestellt worden.
Man kann nun das Holz je nach angewendeter Einwirkzeit und Druck im Druckimprägnierverfahren vollständig über den gesamten Querschnitt imprägnieren oder auch nur teilweise. Dies kommt letztlich auf den Anwendungsfall an. Bei gleicher Einwirkzeit ist die Eindringtiefe des Paraffins oder Wachs unterschiedlich in Richtung des Faserverlaufs oder senkrecht hierzu. In Richtung des Faserverlaufs wird bei einer typischen Imprägnierung, soweit nicht ohnehin eine vollständige Durchtränkung erreicht werden soll, eine Eindring-
tiefe von einem oder einigen Zentimetern erreicht, quer hierzu von einem oder einigen Millimetern.
Durch die Paraffin-/ Wachs-Imprägnierung wird auch die Wassermenge im Holz reduziert, was unmittelbar zur Folge hat, dass die Lebensbedingungen für holzschädigende Organismen verschlechtert sind bzw. nicht mehr gegeben sind. Soweit das eingesetzte Imprägnierungsmittel einen gewissen Wasseranteil aufweist, kann in das Holz eingedrungenes Wasser auch durch eine nachträgliche Trocknung, gegebenenfalls bei Temperaturen, bei welchen das eingesetzte Imprägnierungsmittel - insgesamt - flüssig ist, in einem erforderlichen Ausmaß wieder entfernt werden. Auf Biozide kann ganz verzichtet werden. Das hier beschriebene Verfahren kann mithin biozidfrei durchgeführt werden, führt aber zu Ergebnissen, die der herkömmlichen Biozid-Imprägnierung von Hölzern gleichkommen.
Grundsätzlich eignen sich praktisch alle Hölzer für die Anwendung des hier beschriebenen Verfahrens. Erwähnt seien Pappelholz, Kiefernholz, Lindenholz, Zedernholz und allgemein Weichholz, aber auch Hartholz wie etwa Eschenholz. Darüber hinaus auch Hölzer wie Buche, Ahorn und Kirsche.
Hinsichtlich der Anwendungsbereiche so behandelter Hölzer ist entsprechend ein sehr weites Spektrum gegeben. Es seien nur beispielhaft aufgeführt Hölzer für Parkettböden, Außenmöbel, Fenster und Außentüren, Holzfassaden, Balko- ne, Bauholz, insbesondere für dort tragende Teile, Zäune, Lärmschutzwände, Garten- und Landschaftsbau, Hölzer im Erdkontakt, Hölzer etwa für Außenspielplätze.
Anwendungsgebiete sind auch Gartenholz (Möbel, Häuschen, Spielgeräte, Terrassen, Zäune, Tore), Gerüste, Dachkonstruktionen, Dachunterbauten, Holzhäuser, Masten, Verpackungen aus Holz, Fassaden, Lärmschutzwände, Fenster
und Türen usw.. Weiter erschließen sich Anwendungsgebiete, bei denen bislang wegen mangelndem Luftaustausch nach der Verbauung auch auf Holzschutz verzichtet wurde. Beispielsweise für Holzeinbauten im Innenbereich von Wohnungen, Kellern und Speichern. Beispielsweise Treppen, Dachstühle und Fußbodenbeläge. Einsatzgebiete sind auch gegeben auf Gebieten, bei denen bislang aus anderen Gründen, bspw. optischen Gründen, auf Holzschutz verzichtet wurde oder nur ein oberflächliches Verfahren angewendet wurde. Dies betrifft Zäune, Wände, Bodenbeläge, Möbel, Treppen, Holzhäuser, Dächer und Fassaden im Innen- und Außenbereich.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein mit Paraffin oder Wachs als Holzschutzmittel behandeltes Holz, insbesondere Massivholz.
Um insofern ein vorteilhaftes Holz anzugeben schlägt die Erfindung vor, dass ein Gemisch von Paraffinen oder Wachsen in dem Holz enthalten ist, wobei über die Tiefe des Holzes Paraffine oder Wachse unterschiedlicher C- Kettenlängen oder Molekülgrößen schichtartig enthalten sind und weiter eine näher zur Außenfläche des Holzes liegende Schicht höhere C-Kettenlängen o- der größere Moleküle aufweist als eine nach unten anschließende Schicht oder sonstige weiter unten gegebene Schicht in dem Holz.
Die Erfindung hat auch bereits Bedeutung, wenn keine Mischung, sondern nur eine einzelne Paraffinart, wie vorstehend beschrieben, in dem Verfahren eingesetzt wird oder sich in dem Holz in der angegebenen Art befindet.
Dies insbesondere, wenn diese Imprägnierung über eine erhebliche Tiefe des Holzes, die mehrere Millimeter übersteigt, festzustellen ist, bzw. aufgrund des Verfahrens sich einstellt. Weiter insbesondere auch, wenn das Holz durchgehend mit dem Paraffin auf diese Weise durchsetzt ist.
Die Paraffin- bzw. Wachsaufnahme des Holzes bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. in einem wie beschriebenen Holzgegenstand, kann, abhängig auch von der Holzart, unterschiedlich sein. Bevorzugt liegt sie im Bereich von 5 bis 500 kg/m3, weiter bevorzugt im Bereich von 25 bis 450 kg/m3, insbesondere im Bereich von 50 bis 350 kg/m3. Der Anteil an Paraffin oder Wachs an dem Imprägnierungsmittel, bezüglich einer Mischung von Paraffinen oder Wachsen, hierbei bezogen auf den Paraffin- oder Wachsanteil insgesamt, kann 50 % oder mehr betragen, bis hin zu 100 %.
Nach dem hier beschriebenen Verfahren behandeltes Holz bzw. Holz mit dem eingedrungenen Paraffin wie beschrieben, zeichnet sich auch durch einen niedrigen MRI-Wert aus. Dies beschreibt eine geringe Gefährdung durch feuchteinduzierten, biologischen Abbau und ist ein Maß für die hydrophobierende Wirkung des Imprägnierungsmittels. Im Einzelnen handelt es sich um die Ermittlung der Steigung der Holzfeuchte-Kurve im Punkt 25% Holzfeuchte. Erreichen die Proben die 25%-Marke erst gar nicht, werden die letzten vier Messpunkte durch lineare Interpolation zur Bestimmung des Absorptionsgefälles herangezogen. Die Ergebnisse sind so, dass bei entsprechend imprägnierten Proben aus Kiefernholz der MRI-Wert um den Faktor 74 geringer ist als bei einer unbehandelten entsprechenden Holzprobe. Bei Fichtenholz ergibt sich ein Faktor von 27, um den der Wert geringer ist. Bei Hölzern wie Eiche ergab sich immerhin noch ein Unterschied um den Faktor 4, 7 und bei Fichte um den Faktor 2,5.
Beispiele:
1. Das Imprägnierungsmittel bessteht zu 100 % aus Fischer-Tropsch Wachs, speziell einem Paraflint (Handelsname) C80. Hierbei handelt es sich um ein Fischer-Tropsch Wachs mit einem Erstarrungspunkt (EP), ermittelt nach DIN ISO 2207, von 80° C.
2. Das Imprägnierungsmittel besteht zu 100 % aus Paraffin (üblichem, insbesondere aus Gatsch gewonnenem Paraffin). Nämlich speziell aus Sasolwax 5403. Dieses Paraffin weist einen EP von 54° C auf.
3. Das Imprägnierungsmittel besteht aus einer Mischung aus 85 % Fischer- Tropsch-Wachs, C80, wie im Beispiel 1, und 15 % Polyethylen. Bei letzterem handelt es sich um ein solches mit einem EP von 112° C. Während das Fischer-Tropsch-Wachs vorwiegend in das Holz (tief) eindringt, dient der Polyethylen-Bestandteil als Coating, also zur Ausbildung eines Schutzüberzuges. Er bildet hierbei üblicherweise keine zusammenhängende geschlossene Schicht aus, sondern weist eher eine schuppenartige Struktur auf, zumindest unbehandelt.
4. Das Imprägnierungsmittel besteht aus einer Mischung aus 15 % Mineralöl, 20 % Pflanzenöl (ein Triglycerid, wie z. B. Sojaöl), 5 % Mikrowachs und 60 % Paraffin (roh). Während das Mineralöl und Pflanzenöl auch bei Umgebungstemperatur flüssig sind, hat das Mikrowachs einen EP von 70° C, das Paraffin einen solchen von 56° C. Die gesamte Mischung einen solchen von etwa 43 - 45 ° C. Hierbei setzt sich das Mikrowachs im wesentlichen außen oder in den außen nahen Schichten ab, während die übrigen Bestandteile, unter Umständen verschieden tief, was auch von der Einwirkzeit abhängt, in das Holz eindringen.
5. Das Imprägnierungsmittel besteht aus einer Mischung aus 95 % Paraffin mit einem EP von 61° C, 3 % EVA (Ethylenvinylacetat) und 2 % PE-Wachs. Das PE-Wachs, das hier die Beschichtungsfunktion übernimmt, hat einen EP von 98° C. Dagegen dient das EVA vornehmlich als Vermittler hinsichtlich der Adhäsion zwischen Paraffin und Holz. Es kann ein solches EVA sein, das beispielsweise einen EP, obwohl dieser Bestandteil vorrangig nicht nach EP klassifiziert wird, von 75° C aufweist.
6. Das Imprägnierungsmittel besteht aus einer Mischung aus 80 % Paraffin, 15 % Kohlenwasserstoffharz und 5 % EVA. Bei dem Paraffin handelt es sich auch hier um ein solches mit einem EP in dem vorher angegebenen Bereich, hier beispielsweise von 58° C. Zu dem EVA ist auch auf die vorstehend beschriebene Mischung zu verweisen. Das Kohlenwasserstoffharz hat einen EP von 100° C.
7. Das Imprägnierungsmittel besteht aus 80 % Paraffin und 20 % Montanwachs. Während das Paraffin auch hier einen EP entsprechend den vorstehend angegebenen, konkret beispielsweise einen EP von 58° C, aufweist, weist das Montanwachs einen EP im Bereich von 80° C, konkret hier 81° C auf. Das Montanwachs besitzt einige wenige reaktive Gruppen und hat daher innerhalb der Mischung eine Funktion zwischen derjenigen des FT-Paraffins beispielsweise und derjenigen der Harze. Es wirkt entsprechend auch als Adhäsionsverbesserer, bewirkt allerdings aufgrund seiner Molekülgröße auch eher eine Beschichtung, setzt sich also außen oder außen nah vorzugsweise ab.
8. Das Imprägnierungsmittel besteht aus einer Mischung aus 60 % Mikrowachs, mit einem EP zwischen 60 und 85° C, konkret beispielsweise 68° C, 10 % Fischer-Tropsch Wachs, mit einem EP zwischen 75 und 115° C, konkret hier beispielsweise 98° C und 20 % oxidiertem Paraffin, mit einem EP zwischen 52 und 68° C, konkret hier beispielsweise 62° C.
9. Das Imprägnierungsmittel besteht aus 80 % oxidiertem Paraffin, mit dem vorstehend angegebenen EP und 20 % Petrolatum. Letzteres hat einen EP von 60 ° C bis hin zu 72° C, konkret hier beispielsweise 68° C.
10. Das Imprägnierungsmittel besteht aus 80 % Polyolefin, beispielsweise einem Polyethylen, Hier speziell einem Clariantwachs PE 520, und 20 % Fettsäure.
11. Das Imprägnierungsmittel besteht aus 80 % Polyethylenwachs, hier beispielsweise Clariantwachs PE 720, mit einem EP von 90 - 100° C und 20 % Paraffin. Das Paraffin kann hier beispielsweise solches sein mit einem EP von 58° C
12. Das Imprägnierungsmittel besteht aus einer Mischung aus 50 % Paraffin, mit einem der vorstehend angegebenen Schmelzpunkte, 30 % Polyolefin und 20 % Stearin. Zu Polyolefin wird auch auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen. Hinsichtlich Stearin kann es sich um eine solches handelt, das beispielsweise einen EP von 60° C aufweist.
Alle of enbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.