DE1021158B - Verfahren zur auslaugebestaendigen Impraegnierung von durch Pilz- und Insektenbefall gefaehrdetem Holz, Holzwerkstoffen und Textilien - Google Patents

Description

• Verfahren zur auslaugebeständigen Imprägnierung von durch Pilz-und Insektenbefall gefährdetem.
• Holz, Holzwerkstoffen und Textilien Es ist seit langem bekannt, daß insekten- und pilzgefährdete Materialien, wie Holz, Holzwerkstoffe und Textilien, mit Phenolen und Naphtholen oder deren Substitutionsprodukten, insbesondere Pentachlorphenol, imprägniert werden können. Ein Nachteil hierbei ist jedoch die schwierige Einbringung der in Wasser normalerweise unlöslichen oder sehr wenig löslichen Phenole und Naphthole, insbesondere des Pentachlorphenols, in das zu schützende Material.
• Zwar kann man derartige Imprägniermittel in öligen Medien, z. B. Dieselöl oder geeignete Erdölfraktionen, lösen und sie in dieser Form verhältnismäßig leicht in die zu imprägnierenden Materialien einbringen, jedoch ist diese Arbeitsweise infolge Verwendung der relativ teuren Öle, als Lösungsmittel recht unrentabel.
• Es gehört weiterhin zum Stande der Technik, Phenole und Naphthole in Form ihrer wasserlöslichen Salze, und zwar der entsprechenden Ammonium- und Alkalisalze in Kombination mit anderen Verbindungen, z. B. Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat und Boraten, anzuwenden.
• Für den Fall einer Verwendung von Pentachlorphenolammonium ist es ferner bekannt, das freie Phenol durch nachträgliches Dämpfen des behandelten Gutes zu fixieren. Jedoch ist es bei diesem Verfahren infolge der starken Dissoziationsneigung des Pentachlorphenolammoniums erforderlich, mit Ammoniaküberschuß zu arbeiten. Dadurch wird es notwendig, den Tränkvorgang zur Vermeidung von Ammoniakverlusten in geschlossenen Behältern vorzunehmen. Nur auf diese Weise ist eine vorzeitige Ausfällung des Pentachlor-Phenols und eine Geruchsbelästigung zu vermeiden. Außerdem ist ein Arbeiten in offenen Behältern wegen des penetranten Geruchs des Ammoniaks in der Praxis nicht möglich.
• Nun ist aber bekannt, daß insbesondere aus Alkalipentachlorphenolatlösungen das freie Pentachlorphenol nicht ohne weiteres auf der Holzfaser fixierbar ist. Zwar bedingt die Einwirkung der Luftkohlensäure eine chemische Reaktion in dem Sinn C,C150Na + 11,0 -I- CO, =#t= C,C150H -I- NaHC03, jedoch verläuft diese nur bis zu einem bestimmten Gleichgewichtszustand, sofern nicht extreme Verdünnungen vorliegen. Infolgedessen verzögern alle Maßnahmen, die eine Erhöhung der Alkalität des Systems herbeiführen, die Ausfällung des Pentachlorphenols in einer auslaugebeständigen Form, wie etwa der Zusatz von Borax oder Natriumcarbonat.
• Schließlich ist es bekannt, Alkalisalze von chlorierten Phenolen, insbesondere Pentachlorphenol, die bekanntlieh wasserlöslich sind und infolgedessen leicht in das zu schützende Material eingebracht werden können, in dem behandelten Material, insbesondere Holz, dadurch zu fixieren, daß man eine Nachbehandlung des mit den Phenolatlösungen behandelten Materials mit Kohlendioxyd vornimmt und auf diese Weise die Chlorphenole in Freiheit setzt. Desgleichen wurde empfohlen, Pentachlorphenolnatrium mit dem alkalisch reagierenden Natriumbisulfit zu kombinieren, das nach der Imprägnierung durch Sauerstoffeinwirkung unter Erniedrigung des pH-Wertes um dreibis vier Einheiten in Natriumbisulfat übergehen soll, was eine Ausfällung des freien Phenols bewirken würde. Das gilt besonders für den Holzschutz, und zwar für die Imprägnierung von Massengütern. Das alles ist aber auf Grund der starken Reduktionswirkung des Holzkörpers nur mit Einschränkung möglich, insbesondere bei stark dimensioniertem Holz, so daß die Gefahr der Auslaugung der Imprägniersalze nach wie vor besteht, insbesondere bei starker Feuchtigkeitseinwirkung oder beim Imprägnieren von nassem Holz, bevor die gewünschte Reaktion überhaupt eingetreten ist.
• Es zeigte sich nun, daß man wasserunlösliche Phenole bzw. in Wasser wenig lösliche Phenole, insbesondere Pentachlorphenol, in Form ihrer wasserlöslichen Salze, insbesondere deren wasserlöslichen Erd- bzw. Alkalisalze, sehr leicht in auslaugebeständiger Form in das zu schützende Material einbringen kann, wenn man diese mit wasserlöslichen Salzen halogenierter Carbonsäuren, vorzugsweise mit Alkalisalzen der Monochloressigsäure, in wäßrigem Medium kombiniert und das erhaltene Lösungsgemisch in dem zu schützenden Objekt durch Erhitzen unter Abspaltung von halogenwasserstoffsauren Salzen zur Reaktion bringt. Diese Reaktion verläuft beim Pentachlorphenolnatrium und chloressigsaurem Natrium nach dem Schema: Hierbei ist jedoch nicht ausgeschlossen, daß bis zu einem gewissen Grad eine Nebenreaktion verläuft, die zur Ausbildung von Phenoxycarbonsäuren, etwa Phenoxyessigsäure bzw. deren Substitutionsprodukten, führt.
• Als Phenole eignen sich die durch negativierende Gruppen substituierten Produkte, z. B. o- und p-Nitrophenol, 2,4-Dinitrophenol, 2,4-Dichlor-6-nitrophenol, 2,6-Dichlor-4-nitrophenol, o- und p-Chlorphenol, 2,4,6-Trichlorphenol, Pentachlorphenol, 3-Trifluormethyl-4-nitrophenol, o-, m- und p-Kresol und dessen technische Gemische und Xylenole einschließlich halogenierter und/oder nitrierter Substitutionsprodukte. Außerdem können auch Kondensationsprodukte, die etwa aus Aldehyden bzw. Ketonen und Phenolen (Kresolen, Xylenolen) aufgebaut sind, etwa 4,4'-Dioxydiphenylpropan verwendet werden. Als Imprägnierverfahren eignen sich: Streichen und Sprühen, Tauchtränkung und Drucktränkung.
• Überraschenderweise ergeben die Gemische aus diesen Phenolaten mit den wasserlöslichen Salzen halogenierter Carbonsäuren absolut stabile Lösungen, so daß sie wiederholt für Tränkverfahren, gegebenenfalls unter Zusatz von Netzmitteln, mit bestem Erfolg eingesetzt werden können. Vorteilhafterweise werden die mit diesen Lösungen getränkten Hölzer unmittelbar nach der Tränkung kurzfristig erhitzt und gedämpft, um die beschriebene Umsetzung unter Bildung unlöslicher Phenole zur Auslösung zu bringen bzw. zu beschleunigen.
• Die Tatsache der Stabilität der Tränklösung ist vom Chemischen Standpunkt aus keineswegs selbstverständlich, da auch die Salze von stark sauren Phenolen, z. B. Pentachlorphenol oder 2,4-Dichlor-6-nitrophenol, normalerweise bereits deutlich alkalisch reagieren, so daß in ihrer Gegenwart beispielsweise Na-Monochloracetat, da bekanntlich sehr leicht zu Salzen der Glykolsäure -% erseifbar ist, mit der Folge eines vollständigen Zerfalls der wasserlöslichen Phenolate zersetzt werden müßte.
• Für die Durchführung des Verfahrens eignen sich an Stelle der bereits genannten Phenole (Kresole, Xylenole) ebenso auch die OH-Substitutionsprodukte mehrkerniger Aromaten, die auf Grund ihrer schwächeren Azidität weitgehend zur Hydrolyse neigende Erd- bzw. Alkalisalze bilden. Es seien aufgeführt: a- und f-Naphthol, 1-, 2-bzw. 9-Oxyanthracen oder 2,2'-Dioxydiphenyl, die selbstverständlich wiederum auch ihrerseits Heteroatome bzw. funktionelle Gruppen enthalten können wie Cl und N 02. Sie werden vorteilhafterweise in Gemischen mit den wasserlöslichen Salzen halogenierter Carbonsäuren für diejenigen Holzschutzverfahren ausgewählt, bei denen eine langfristige Aufbewahrung der Tränksalzlösung nicht erforderlich ist, beispielsweise beim Sprüh-, Streich-oder Kurztauchverfahren, da die Umsetzung und Bildung freier Phenole bzw. Naphthole b°reits kurzfristig und bei normalen Temperaturen stattfindet.
• Unter den Vertretern der halogenierten Carbonsäuren eignen sich vor allem die, welche in der Lage sind, in Gegenwart von Alkali zu verseifen oder zu kondensieren oder zu polykondensieren, wie Erd- bzw. Alkalisalze der Mono- oder Dichloressigsäure oder eines technischen Gemisches beider oder Mono- bzw. Poly-Halogencarbonsäuren, die in a-Stellung mindestens ein Halogen-, insbesondere Chloratom und gegebenenfalls noch weitere Heteroatome enthalten, wie a-Chlorbuttersäure, a,cu-Dichlorbuttersäure oder technische Gemische derselben. Diese werden zur Herstellung der eigentlichen Imprägniersalze bzw. -lösungen zweckmäßig in äquimolekularem Verhältnis, unter Umständen aber auch in andersartigem Verhältnis, entweder unmittelbar vor der Anwendung oder in mehr oder weniger großem Zeitabstand vorher zusammengegeben und in Form ihrer wäßrigen Lösung auf bzw. in das zu behandelnde Material, z. B. trockenes (:Masten, Bauholz u. a.) oder saftfrisches Holz, Holzwerkstoffe (Faser-, Span-Dämmplatten) und gegebenenfalls Textilien, wie etwa Planen, Zelttuche u. dgl., eingebracht. Dazu bedient man sich eines der technisch allgemein üblichen Tränkverfahren, z. B. der Kessel.-Druck-Tränkung.
• Zur Erläuterung seien im nachfolgenden einige Beispiele für das erfindungsgemäße Verfahren angeführt: Beispiel 1 Fertig zugerichtete Balken, Masten oder Eisenbahnschwellen werden im Druckkessel nach dem Volltränkverfahren unter Vakuum und Druck mit einer 1-bis 2°/oigen wäßrigen Lösung eines Salzgemisches getränkt, welches aus 700i, Pentachlorphenolnatrium und 300/, Na-Monochloracetat und einem geeigneten, wasserlöslichen Netzmittel besteht. Nach Ablassen der Tränklösung aus dem Kessel wird das Holz je nach Abmessungen einer Kurzzeiterhitzung auf 70 bis 130° ausgesetzt. Das frisch getränkte Holz enthält das schwer auslaugbare Pentachlorphenol und kann sofort nach der Trocknung verarbeitet bzw. verbaut werden.
• Beispiel 2 Für die Behandlung stehender Holzbauwerke (Baracken, Scheunen, Schuppen u. dgl.), ebenso auch für frische Schnittholzware in Sägewerken und auf den Zimmerplätzen (hier speziell gegen Bläueerreger), findet eine 5°/oige wäßrige Lösung eines Salzgemisches Verwendung, welches aus 58 °j, ß-Naphtholnatrium und 42 0,i', Na-Monochloracetat und einem geeigneten, wasserlöslichen Netzmittel besteht. Die nach Bedarf angesetzte Lösung wird nach dem Streich- oder Sprühverfahren unter Einsatz von etwa 10 bis 30 g/m2 in einem bis drei Arbeitsgängen auf das Holz gebracht. Unmittelbar nach der Behandlung entsteht im Holz das schwer auslaugbare und stark fungicid und insekticid wirkende f-Naphthol, das auch bei Wiederbefeuchtung durch Niederschläge einen anhaltenden Schutz gewährleistet.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur auslaugebeständigen Imprägnierung von durch Pilz- und Insektenbefall gefährdeten Materialien, vor allem Holz, Holzwerkstoffe und Textilien, mit in Wasser normalerweise unlöslichen oder in Wasser wenig löslichen Phenolen bzw. Naphtholen, insbesondere Pentachlorphenol bzw. f-Naphthol, dadurch gekennzeichnet, daß man die zu schützenden Objekte mit wäßrigen Lösungen von Salzen der genannten Phenole bzw. Naphthole und Salzen halogenierter Carbonsäuren, vorzugsweise Alkalisalzen der Monochloressigsäure, in an sich bekannter Weise imprägniert und in dem so behandelten Material die freien Phenole bzw. Naphthole durch Erhitzen ausfällt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fällung der Phenole bzw. Naphthole durch kurzzeitiges Erhitzen, zweckmäßigerweise auf 70 bis 130°, der imprägnierten Materialien im Druckkessel erfolgt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit Netzmittel enthaltenden Imprägnierlösungen gearbeitet wird. In Betracht gezogene Druckschriften Deutsche Patentschriften Nr. 837 924, 915 623; USA.-Patentschriften Nr. 2 186 134, 2 322 633.