DD203701A1 - Verfahren zur herstellung von polymer-holz-kombinationen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polymer-Holz-Kombinationen, die sich durch verbesserte Gebrauchseigenschaften im Vergleich zu unbehandeltem Holz auszeichnen. Das Verfahren besteht darin, dasz trockenes Holz mit der Loesung eines Polymeren getraenkt und anschlieszend das Loesungsmittel nach bekannten Verfahren aus dem Holz entfernt wird. Nach der Entfernung des Loesungsmittel bleibt ein Polymerfilm zurueck, der das Holz hydrophob macht und gegen aeuszere Einfluesse konserviert. Bei Einsatz vernetzbarer Polymerer kann durch Bestrahlung mit ionisierender Strahlung auch eine Verbesserung der Holzeigenschaften bezueglich Haerte und Abriebsfestigkeit erreicht werden.

Description

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Verfahren zur Herstellung von Poljmer-Holz-Kombinationen Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung Ton Polymer-Holz-Kombinationen , die sich durch verbesserte Gebrauchseigenschaften auszeichnen·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Verfahren zur Herstellung τοη Polymer-Holz-Kombinationen sind bekannt· Bereits in den 30-iger Jahren wurde Holz mit Phenolbzw. Harnstoffharzen imprägniert, was jedoch keine zufriedenstellenden Verbesserungen der Holzeigenschaften brachte. Erst die Einführung der Imprägnierung von trookenem Holz mit Vinylmonomeren und deren Polymerisation mit Hilfe von Gammastrahlung führte zu guten Ergebnissen (US-PS 3 077 417; SU-Urheberschein 122 219 und 126 562). Später wurden auch andere Monomere eingesetzt, z# B· Styrol, Methylmethacrylat, Vinylacetat, ungesättigte Polyesterharze sowie Kombinationen verschiedener Monomere (z. B. Jad. energie JMS (1970), H. 7, S. 228 und H, 8, S· 261; Proceedings of the 9th Japan Conference on Radioisotopes, Tokio 1969; Third Symposium on Radiation Chemistry, Tihany, Ungarn, B/38 (1971)).

Die Verfahren zur Herstellung von Polymer-Holz-Kombinationen bestehen in der Regel aus den drei Verfahrensschritten Holzvorbereitung (Trocknung, formgebung), Imprägnierung mit dem Monomeren und Polymerisation. Ist der Feuchtegehalt des Holzes gering (3,5 ... 4,5 #), kann es direkt für die Imprägnierung

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eingesetzt werden, ansonsten ist eine Trocknung an der Luft, im Ofen oder unter Vakuumbedingungen erforderlich· Die Behandlung des Holzes mit den Monomeren wird zunächst "bei vermindertem Druck (10 ··« 30 mmHg) und anschließend bei erhöhtem Druck (6 ·»· 10 atm·) durchgeführt« Während die Vakuumbehandlung etwa 30 Minuten beansprucht, kann die Imprägnierung unter Druck mehrere Stunden dauern. Meist wird unter Stickstoff (evtl. auch Argon) gearbeitet, da Sauerstoff bekanntlich ein starker Polymerisationsinhibitor ist. Die Polymerisation erfolgt unter der Einwirkung τοη Gammastrahlung. Je höher due Strahlungsintensität ist, desto schneller verläuft der Prozeß. Da jedoch bei der Polymerisation Wärme freigesetzt wird und die Temperatur im Holz einen bestimmten Wert nicht überschreiten darf, um Sohädea im Holz zu vermeiden, darf der Prozeß auch nicht zu schnell durchgeführt werden.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist die einfache Herstellung von Polymer-Holz-Kombinationen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein einfaches und schnelles Verfahren zur Herstellung von Polymer-Holz-Kombinationen anzugeben·

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Polymer-Holz-Kombinationen besteht darin, daß trockenes Holz mit der Lösung eines Polymeren getränkt und anschließend das Lösungsmittel nach bekannten Verfahren, z· B. durch Erwärmen, Vakuumverdampfung oder einfaches Verdunsten an der Luft, aus dem Holz entfernt wird. Es hat sich überraschend gezeigt, daß in Lösung gebrachte Polymere, z. B. Polyäthylen, Polystyrol, Polymethacrylat u. a. gut von trockenem Holz aufgenommen werden. Mach der Entfernung des Lösungsmittels (Xylol, Toluol, Diohloräthan, Trichloräthylen u.a.) hat sich ein Polymerenfilm ausgebildet,

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der das Holz hydrophob macht und gut gegen äußere Einflüsse konserviert*

Werden Polymere eingesetzt, die unter dem Einfluß von ionisierender Strahlung vernetzbar sind, dann kann das Holz nach der Tränkung mit der Polymerenlösung und Entfernung des Lösungsmittels mit ionisierender Strahlung, am besten mit Gammastrahlung, "behandelt werden. Die Dosis hängt vor allem vom eingesetzten Polymer ab; sie liegt in der Regel bei 10 kGy und sollte 50 kGy nicht übersteigen· Durch die Vernetzung des Polymeren werden die Eigenschaften der Polymer-Holz-Kombinationen insbesondere bezüglich Härte und/oder Abriebfestigkeit verbessert»

Die Torteile der Erfindung bestehen darin, daß die Herstellung von Polymer-Holz-Kombinationen vereinfacht wird; so beträgt z· B· die Einwirkdauer der Polymerenlösung bei der !Tränkung des Holzes nur Minuten bis zu wenigen Stunden· Außerdem ist weder ein Vakuum noch erhöhter Druck erforderlich.

Ausführungsbeispiel

1. Formstücke getrockneten Holzes (Feuohtegehalt ca 5 #) werden 10 Minuten lang mit einer 1,5#-igen Lösung von Polyäthylen in Xylol getränkt· Anschließend wird das Xylol durch Erwärmen abgetrieben.

Untersuchungen zeigen, daß sich das Polyäthylen gleichmäßig auf der gesamten inneren und äußeren Oberfläche des Holzes verteilt hat. Die Polymer-Holz-Kombination ist hydrophob und gut polierbar.

2. Einige der ersten Beispiel erhaltenen Polymer-Holz-Formstücke werden mit Gammastrahlung einer Cobalt-60-Quelle behandelt. Dabei wird insgesamt eine Dosis von ca. 10 kGy appliziert. Durch die Vernetzung des Polyäthylens sind Härte und Abriebfestigkeit dieser Formstücke bei Erhalt der Hydrophobie und Polierbarksit gegenüber unbehandeltem Holz um

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fast 100 % erhöht.

3· Formstücke aus Mooreiche (feuchtigkeitsgehalt etwa 45 werden 4 Stunden "bei 110 ⁰C getrocknet und anschließend 15 Minuten lang mit einer 9#-igen Lösung von Polystyrol in Dichloräthan "behandelt. Das Lösungsmittel wird durch Erwärmen abgedampft. Die erhaltenen Polymer-Holz-Kombinationen sind hydrophob und in den wesentlichen Gebrauchseigenschaften (Härte, Abriebfestigkeit) verbessert·

Claims (6)

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   Erf indungsanspruoh

   •J · Verfahren zur Herstellung von Polymer-Holz-Kombinationen, dadurch gekennzeichnet, daß trockenes Holz mit der Lösung eines Polymeren in einem geeigneten Lösungsmittel getränkt und anschließend das Lösungsmittel nach bekannten Verfahren aus dem Holz entfernt wird.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ternetzbare Polymere eingesetzt werden und das Holz nach der Entfernung des Lösungsmittels mit ionisierender Strahlung behandelt wird.
3. 3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosis maximal 50 kGy beträgt.
4. 4. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß solche Polymere wie Polyäthylen, Polystyrol, Polymethacrylat eingesetzt werden·
5. 5. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Xylol, Toluol, Dichloräthan, Trichloräthylen u. a. eingesetzt werden*
6. 6. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Polymeren im Lösungsmittel maximal 10 # beträgt.