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" SOLUTION POUR L'IMPREGNATION DU BOIS OU AUTRE MATIERE ET SON PROCEDE DE FABRICATION " La présente invention est relative à une solution d'imprégnation servant à imprégner le bois ou autres matières organiques en particulier celles contenant de la cellulose et/ou de la lignine. L'invention est basée sur l'idée que les substances contenues dans la solution, après que l'imprégnation a été effectuée, par exemple pendant le séchcge ou traitement analogue des produits imprégnés, sont converties chimiquement, c'est-à-dire sont soumises à une réaction subséquente de façon telle qu'un ou plusieurs composés difficilement solubles se séparent ou se précipitent dans la
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substance ou matière à imprégner.
Une substance convenant pour constituer la base de cette solution est par exemple le bi- chromate alcalin qui, dans des conditions appropriées, peut être réduit à une valence inférieure, par exemple dans le bois. titre d'exemple d'une solution composée confor- mément au principe sur lequel la présente invention est basée, oa donnra la formule suivante :
Cr2O7Na2(bichromate alcalin) (acide sulfuri- que + 32nO(oxyde de zinc) + 5AsO4H3(acide arsénique).
Le pourcentage relatif de ZnO susceptible d'être dissous par l'acide sulfurique et par l'acide arsénique dé- pend de la concentration de la solution. Ce pourcentage a'cxyde de zxec et la quantité d'acide arsénique doivent être dans une certaine relation mutuelle afin qu'il puisse se for--er des produits stables après la réduction.
Lorsque, après l'im[pregnation le bichromate qui se trouve dans cette solution est réduit dans le bois (ou corps analogue) à une composition inférieure, l'alcali contenu dans le bichromate est; libéré et, dans le cas en question, il est neutralisé par l'acide sulfurique. L'acidité de la solution décroit alors du fait aue le chrame, après la réduction, est présent sous forme d'ions positifs et précipite avec une certaine quanti- te d'acide arsénique..après ces opérations , il ne reste plus rien qui puisse maintenir l'arseniate de zinc en solution en par suite cette arseniate se sépare également et, en con- séquence, la solution ne contient plus de substances ou de matières ayant une action mycocide importante, ces matières ayant;
été précipitées dans le oois (ou dans les autres matières
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à imprégner) et étant ainsi utilisées pour le but en question.
Au lieu d'utiliser du zinc ou des composés du zinc, on peut introduire de la même façon d'autres métaux ou cora- posés métalliques, par exemple Ca,Mg. Ou, Od, Hg, Al, de façon à donner à la solution d'imprégnation différentes compositions et par suite différentes propriétés, par exem- ple en ce qui concerne la stabilité du sel précipité et en ce qui concerne l'effet mycocide que peut avoir le métal en question. En ce qui concerne l'acide sulfurique, il peut être remplacé par d'autres acides forts, par exemple l'acide chlorhydrique, l'acide nitrique, l'acide acétique.
L'acide qui présente l'effet mycocide n'a pas besoin nécessairement d'être l'acide arsénique, mais il peut être remplacé par- tiellement ou complètement par un autre acide approprié par exemple l'acide hydrofluosilicique et/ou l'acide fluorhydri- que. A l'exception de l'acide qui présente l'effet mycocide, les autres acides forts, en tenant compte des composés mé- talliques utilisés, doivent être choisis de façon telle qu'il ne se sépare pas de composés insolubles.
Pour mieux faire comprendre l'inventiom, on don- nera l'exemple suivant :
La teneur en zinc (ou Ca, Mg Ou, Od, Hg, Al) de la solution doit être aussi élevée que possible par rapport à la teneur en bichromate ou en acide arsénique, le but de la présente invention étant autant que possible de précipi- ter de l'arseniate de zinc ou respectivement des arseniates de calcium (Ca, Mg, Ou, Od, Eg, ou Al).
La teneur en zinc ne doit pas cependant être supé-
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rieure à celle suivant laquelle le zinc est précipité to-
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...S.l8:,"-f:út ou partiellement sous forme d'arseniates, lors de la réduction du bichromate. Lors de la fabrication de la solution ci-dessus décrite, il est préférable de commencer par
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les ::.:rod.ui ts c.ll::::iÇ.ues facilement solubles dans l'eau et convenant pour le but envisagé ici. Au lieu de l'oxyde de zinc ci-dessus mentionné comme exemple de la présente invention, on utilise un sel de zinc, par exemple du sulfate de zinc ou du chlorure de zinc, car l'acide arsénique dissout lentement l'oxyde de zinc.
On remplace alors par de l'arséniate de sodium une quantité d'acide arsénique correspondant au sel de zinc de façon à obtenir la neutralité après conversion du bichromate. Les corps chimiques qui, conformément à ces exemples, entrent e.i solution sont donc:
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2ks0iùaE+ 3Asti'"I?+ Or207Na2+ 3S04Zn.
Ces corps ne peuvent être ajoutés sans plus à la solution car en ce cas il se formerais des précipités. d'arséniates de zinc, lesquels ne se dissoudraient que très lentement. La formation du précipité tient à ce que, aux points de contact, entre les solutions en question, il n'y a pas une quantité suffisante d'acide arsénique présente pour que 1'arséniate de zinc soit soluble. Il n'est pas possible de mêler les sels de façon homogène à l'état sec et ensuite de les dissoudre car la proportion d'arséniate de zinc par rapport à l'acide arsénique est, pour une solution saturée d'arséniate de zinc, inférieure dans une solution concentrée d'acide arsénique que dans une solution diluée et par
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suite il se forme malgré tout, en ce cas des prscipités.
Comme l'arséniate de sine nécessite une certaine acidité pour être maintenu en solution, il ne convient pas non plus d'ajouter l'arséniate de sodium après addition du sel de zinc car, en ce cas, il se formerait des précipités dans les couches constituant les limites entre ces solutions. Par suite, conformément à la présente invention, il est préférable de dissoudre d'abord l'arséniate de sodium, l'acide arsénique et le bichromate, chacune de ces substances pour elle-même ou les deux ou les trois ensemble, puis d'ajouter le sel de zinc ou les sels des métaux en question à la solution constituée par ces corps.
On peut également mélanger déjà ces corps à l'état sec et aussi les utiliser sous forme d'une solution concentrée lorsque l'on prépare la solution d'imprégnation selon l'invention.
Si on le juge bon, on peut ajouter le bichromate avec le sel de zinc.
La quantité d'acide arsénique qui se présente dans cette arséniate de sodium est, du fait de la solubilité, moindre que la quantité d'arsénic qui se trouve à l'état d'acide arsénique au cas où le sel des métaux utilisés est un sel de zinc.
La teneur en acide arsénique doit être de préférence aussi élevée que possible par rapport à la teneur en bichromate pourvu toutefois que les composés d'arsenic soient complètement ou presque précipités lors de la réduction du bichromate.
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"SOLUTION FOR IMPREGNATION OF WOOD OR OTHER MATERIAL AND ITS MANUFACTURING PROCESS" The present invention relates to an impregnation solution used to impregnate wood or other organic materials in particular those containing cellulose and / or lignin . The invention is based on the idea that the substances contained in the solution, after the impregnation has been carried out, for example during the drying or similar treatment of the impregnated products, are chemically converted, that is to say are subjected to a subsequent reaction such that one or more poorly soluble compounds separate or precipitate in the
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substance or material to be impregnated.
A suitable substance to form the basis of this solution is for example the alkali bi-chromate which, under suitable conditions, can be reduced to a lower valence, for example in wood. As an example of a solution composed in accordance with the principle on which the present invention is based, the following formula will be given:
Cr2O7Na2 (alkali dichromate) (sulfuric acid + 32nO (zinc oxide) + 5AsO4H3 (arsenic acid).
The relative percentage of ZnO capable of being dissolved by sulfuric acid and by arsenic acid depends on the concentration of the solution. This percentage of zxec oxide and the amount of arsenic acid must be in some mutual relation so that stable products can be formed after reduction.
When, after im [pregnation, the dichromate which is in this solution is reduced in the wood (or similar body) to a lower composition, the alkali contained in the dichromate is; released and, in the case in question, it is neutralized by sulfuric acid. The acidity of the solution then decreases due to the fact that the chrame, after the reduction, is present in the form of positive ions and precipitates with a certain quantity of arsenic acid. After these operations, nothing remains. can maintain the zinc arsenate in solution and as a result this arsenate also separates and, therefore, the solution no longer contains any substances or materials having a significant mycocidal action, these materials having;
been precipitated in the oois (or in the other
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to impregnate) and thus being used for the intended purpose.
Instead of using zinc or zinc compounds, other metals or metal bodies, eg Ca, Mg, can be introduced in the same way. Or, Od, Hg, Al, so as to give the impregnation solution different compositions and consequently different properties, for example as regards the stability of the precipitated salt and as regards the mycocidal effect which can be achieved. have the metal in question. As for sulfuric acid, it can be replaced by other strong acids, for example hydrochloric acid, nitric acid, acetic acid.
The acid which exhibits the mycocidal effect does not necessarily have to be arsenic acid, but it can be replaced partially or completely by another suitable acid, for example hydrofluosilicic acid and / or acid. hydrofluoric. With the exception of the acid which exhibits the mycocidal effect, the other strong acids, taking into account the metal compounds used, must be chosen in such a way that they do not separate from insoluble compounds.
To better understand the inventiom, we will give the following example:
The zinc (or Ca, Mg Ou, Od, Hg, Al) content of the solution should be as high as possible with respect to the content of dichromate or arsenic acid, the aim of the present invention being as much as possible to precipitate - ter zinc arsenate or calcium arsenates (Ca, Mg, Ou, Od, Eg, or Al).
The zinc content should not, however, be higher.
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higher than that according to which the zinc is precipitated to-
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... S.l8:, "- f: út or partially in the form of arsenates, when reducing the dichromate. When making the solution described above, it is better to start with
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les ::.: rod.ui ts c.ll :::: iÇ.ues readily soluble in water and suitable for the purpose here contemplated. Instead of the above mentioned zinc oxide as an example of the present invention, a zinc salt, for example zinc sulfate or zinc chloride, is used, since arsenic acid slowly dissolves zinc oxide. .
A quantity of arsenic acid corresponding to the zinc salt is then replaced by sodium arsenate so as to obtain neutrality after conversion of the dichromate. The chemical bodies which, according to these examples, enter e.i solution are therefore:
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2ks0iùaE + 3Asti '"I? + Or207Na2 + 3S04Zn.
These bodies cannot be added without more to the solution because in this case precipitates would form. zinc arsenates, which would dissolve only very slowly. The formation of the precipitate is that at the points of contact between the solutions in question there is not a sufficient amount of arsenic acid present for the zinc arsenate to be soluble. It is not possible to mix the salts homogeneously in the dry state and then to dissolve them because the proportion of zinc arsenate relative to the arsenic acid is, for a saturated solution of zinc arsenate, lower in a concentrated solution of arsenic acid than in a dilute solution and by
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after all, it forms despite everything, in this case precipitation.
As sine arsenate requires a certain acidity to be kept in solution, it is also not advisable to add sodium arsenate after addition of the zinc salt because, in this case, precipitates would form in the layers. constituting the limits between these solutions. Therefore, according to the present invention, it is preferable to first dissolve sodium arsenate, arsenic acid and dichromate, each of these substances for itself or both or all three together, and then to add the zinc salt or the salts of the metals in question to the solution constituted by these bodies.
It is also possible to mix these bodies already in the dry state and also to use them in the form of a concentrated solution when preparing the impregnation solution according to the invention.
If it is judged good, one can add the dichromate with the zinc salt.
The quantity of arsenic acid which is present in this sodium arsenate is, because of the solubility, less than the quantity of arsenic which is in the state of arsenic acid in the case where the salt of the metals used is a zinc salt.
The arsenic acid content should preferably be as high as possible relative to the dichromate content provided, however, that the arsenic compounds are completely or almost completely precipitated during the reduction of the dichromate.