CH255771A

CH255771A - Verfahren zum Veredeln von Holz und daraus hergestellten Gegenständen.

Info

Publication number: CH255771A
Authority: CH
Inventors: Leiner Leslie
Original assignee: Leiner Leslie
Priority date: 1946-05-15
Filing date: 1946-05-15
Publication date: 1948-07-15

Description

Verfahren zum Veredeln von Holz und daraus hergestellten Gegenständen. Es ist bekannt, da.ss Holz und aus Holz bestehende Gegenstände hydrophil sind und die Neigung haben, Wasser unter Quellung aufzunehmen und beim Trocknen unter Ver- werfLtngen, Rissbildungen und dergleichen wieder abzugeben. Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, Hölzer der verschiedensten Art von ihrer lästigen Eigenschaft des Feuchtigkeitsaustausches zu befreien und die Eigenschaften des, Holzes, insbesondere mit Bezug auf Festigkeit, durch Imprägnie rung zu verbessern.

Es ist bereits bekannt, Holzgegenstände., @vie Eisenbahnschwellen, Pfähle und derglei chen, durch Imprägnierung gegen Feuchtig keit, Fäulnis und Bakterienwirkung zu schüt zen. Derartige Imprägnierungen besitzen aber zumeist den Nachteil, dass sie den be handelten Gegenständen schlechten Geruch oder störende Verfärbungen verleihen, so dass sie für viele Anwendungsgebiete nicht brauch bar sind.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, Holz, Faserstoffe-, Papier und Pappe mit einer Lösung eines Kunstharzes in orga nischen Lösungsmitteln zu - imprägnieren, hierauf das Lösungsmittel zu verdampfen und alsdann das eingeführte Kunstharz durch Erhitzen weiterzupolymerisieren. Dieses Ver fahren, fair welches bestimmte Kunstharze nicht vorgeschlagen worden sind, besitzt den Nachteil,

dass das Austreiben und die Wie dergewinnung des verhältnismässig teuren organischen Lösungsmittels unter Vermei dung störender Beeinflussung des in Umbil- dung begriffenen Kunstharzes Schwierigkei ten bereitet und mit Lösungsmittelverlusten verbunden ist. Dieses Imprägnierverfahren hat, soweit es sieh auf die Behandlung von Holz mit Kunstharzen bezieht, Eingang in die Technik nicht gefunden.

Nach vorliegender Erfindung gelingt die Veredelung von Holz und daraus hergestell ten Gegenständen unter weitgehender Ver besserung der Eigenschaften des Holzes und damit. verbundener grosser Vorteile durch Einverleibung ganz bestimmter Kunstharze unter Einhaltung bestimmter Arbeitsbedin gungen.

Demgemäss betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Veredeln von Holz und daraus hergestellten Gegenständen durch Im prägnieren mit Kunstharzen, dadurch ge kennzeichnet, dass das Holz zunächst durch schonendes Trocknen in gut saugfähigen Zu stand übergeführt, alsdann mit wässerigen Lösungen von weiterkondensierbaren Reak tionsprodukten aus Harnstoff oder Thioharn- stoff mit Aldehyden, welche die Weiterkon densation begünstigende Katalysatoren ent halten, bei höchstens. mässig erhöhter Tem peratur getränkt und nach Befreiung von überschüssiger Flüssigkeit bei darüber hin aus erhöhten Temperaturen gehärtet wird.

Eingehende Untersuchungen haben er geben, dass zur erfolgreichen Durchführung des Verfahrens durchaus nicht alle Kunst harze geeignet sind. So kommen z. B. die viel gebräuchlichen Phenolaldehydharze schon deshalb nicht in Betracht, weil damit im- prägnierte Hölzer einen unangenehmen Ge ruch aufweisen und nach einiger Zeit Ver färbungen erleiden. Ebenso haben sich poly mere Kunstharze, wie Polyvinylverbindun- gen, als nicht geeignet erwiesen. Dagegen eignen sich für den in Rede stehenden Zweck in Sonderheit die Kondensate von Harnstoff oder Thioharnstoff mit Formaldehyd.

Als Kondensationsmittel (Härter) für die erfindungsgemäss anzuwendenden Vorkon- densate von Harnstoff- bzw. Thioharnstoff- aldehydharzen können u. a. Säuren, z. B. Phosphorsäure, Ameisensäure, Essigsäure, Salze, z. B. Salze der schwefligen Säure oder Ameisensäure, Ammoniumalze, wie z. B. Am- moniumsulfat, verwendet werden. Mit Vor teil werden solche Katalysatoren angewen det, die bei Raumtemperaturen nur gering fügige Wirkungen entfalten, aber bei Kon densationstemperaturen, z.

B. von etwa 100 C und mehr, die Weiterkondensation des Kunst harzes zwecks Überführung in den unlös lichen Endzustand stark beschleunigen. Hier für ist z. B. Ammoniumehlorid gut geeignet. Es können auch verschiedene Katalysatoren miteinander oder ein oder mehrere Katalysa toren in Mischung mit andern Stoffen zur Anwendung gebracht werden. Gute Ergeb nisse werden u. a. durch Anwendung eines Gemisches von Ammoniumchlorid, Ammo niak und Harnstoff, das gegebenenfalls noch geringe Zusätze von kolloiden Stoffen, wie z. B,. Degtrin, enthält, erzielt.

Wesentlich für den Erfolg ist, dass die züz veredelnden Hölzer vor dem Einbringen der Vorkonden sata einem langsamen und sorgfältigen Trocknungsvorgang unterworfen werden, der vorteilhaft im Vakuum durchge führt wird.

Hierdurch gelingt es, das Gefüge des Holzes in einen derart saugfähigen Zu stand zu versetzen, dass eine rasche und gleichmässige Vollimprägnierung möglich ist und. nach Überführung der Vorkondensate in den unlöslichen Endzustand die Gesamtmasse des Holzes gleichmässig von dem eingeführ ten Kunstharz durchsetzt ist. Bei Einhaltung dieser Bedingungen gelingt es auch, die gleichmässige Vollimprägnierung des Holzes durch seine ganze Masse durchzuführen, ohne dass Störungen durch Katalysatorv-irkungen, wie z. B.

Verdickungen, welche das Eindrin gen der Lösung in die tieferen Bereiche un möglich machen würden, stattfinden. Im übrigen kann der Imprägnierungsvorgang noch durch Massnahmen, wie Druck, begün stigt werden. Anderseits hat es sich als mög lich erwiesen, durch geeignete Auswahl der Katalysatoren und Bemessung der Mengen verhältnisse die Überführung der Vorkonden- sate in den Endzustand durch Erhitzen auf über 95 C, zweckmässig auf etwa 100 , in kürzester Zeit herbeizuführen,

während bei Erwärmung auf geringere Temperaturen die Härtung einen entsprechend längeren Zeit aufwand erfordert.

Der Härtungsvorgang kann mit Vorteil durch Erhitzen der imprägnierten Hölzer im Vakuum durchgeführt werden. Der Gesamt vorgang kann, wie nachstehendes Beispiel zeigt, in ein und derselben Apparatur vollzogen werden. In Sonderfällen kann eine zwei- oder mehrmalige Imprägnierung mit darauffolgender Härtung durchgeführt werden.

<I>Beispiel:</I> Etwa 1 cm dicke Bretter aus Eschenholz werden in einem Autoklaven bei 60 C im Vakuum getrocknet. Hierauf wird eine 8%ige wässerige Lösung eines Harnstoff- Formaldehydvorkondenisate, die 0,4% Am moniumchlorid enthält, bei gewöhnlicher Temperatur eingepresst. Der Druck wird hier bei allmählich auf etwa 25 Atmosphären er höht und die Hölzer alsdann einige Zeit. z. B. 12 Stunden, in der Lösung belassen. Hierauf wird die unverbrauchte Imprägnier flüssigkeit abgelassen, der Autoklav eva kuiert und langsam auf eine Temperatur von 100 C gebracht.

Nachdem diese Temperatur erreicht ist, ist die Härtung in kurzer Zeit vollendet. Die Bretter sind gleichmässig mit dem unlöslichen Kunstharz durchsetzt.

Die erfindungsgemäss veredelten Hölzer zeichnen sich durch vorzügliche Wais Vier beständigkeit und erheblich verbesserte me chanische Eigenochaften, insbesondere mit
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Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Veredeln von Holz und daraus hergestellten Gegenständen durch Im prägnieren mit Kunstharzen, dadurch ge kennzeichnet, dass dass Holz zunächst durch 'schonendes Trocknen in gut saugfähigen Zu stand iibergeführt, alsdann mit wässerigen Lösungen von weiterkondensierbaren Reak tionsprodukten aus Harnstoff oder Thioharn- stoff mit Aldehyden, welche die Weiterkon densation begünstigende Katalysatoren ent halten,

bei höchstens mässig erhöhter Tempe ratur getränkt und nach Befreiung von über schüssiger Flüssigkeit bei darüber hinaus er höhten Temperaturen gehärtet wird. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Trocknen zur Erhöhung der Saugfähigkeit im Vakuum durchgeführt wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Imprägnie rung unter Druckanwendung erfolgt. 3. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Härtung im Vakuum durchgeführt wird. 4.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Härtung bei Temperaturen von über 95 C durchgeführt -wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zur Imprägnie rung Lösungen von Harwtoff-F'ormaldehyd- vorkondensaten verwendet werden. 6.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zur Imprägnie rung Lösungen von Thioharnstoff-Pormalde- hydvorkondensaten verwendet werden. 7.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Imprägnie- rung und Härtung in Gegenwart von Kata lysatoren durchgeführt wird, welche bei der höchstens mässig erhöhten Imprägnierungs- temperatur nur eine geringfügige Wirkung entfalten,

dagegen bei den darüber hinaus erhöhten Härtungstemperaturen eine starke Beschleunigung des Kondensationsvorganges bewirken. B. Verfahren, nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Härtungskatalysator Ammonsalze verwendet werden. 9.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, da,ss Imprägnierung und Härtung mehrmals durchgeführt werden.