DE1642187B - Verfahren zur Herstellung von dimensionsbeständigem Holz - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von dimensionsbeschleunigcndem Holz.

Is ist bekannt. Holz mit Polyalkylenglykolen zwecks Dimensionsbeständigmachen zu behandeln. Soll das Holz getrocknet werden, so ergibt diese Behandlung auch eine erhöhte Ausbeute, da das Holz ohne Schrumpfen in gequellenem Zustand gehal-Un worden kann. Dies hat weiterhin den Vorteil, daß die Trocknung erfolgen kann ohne die Gefahr, daß quahtätsvermindernde Überprüfungen unternommen werden müssen.

Is ist außerdem bekannt. Holz chemisch zwecks Vernetzung der chemisch reaktionsfähigen Komponenten desselben zu behandeln. Durch dieses Verfahren können die hydrophilen Hydroxylgruppe der Cellulose- und Ligninmoleküle durch eine chemische Behandlung durch weniger hydrophile Gruppen ersetzt werden. Das einfachste und billigste Verfahren zur Bildung von Vernetzungen in Holz besteht in seiner Wärmebehandlung bei erhöhter Temperatur, und durch diese Behandlung kann seine Neigung zum Quellen und Schrumpfen um etwa 5O⁰O verringert werden. Auch die Hygroskopizität von Holz kann im Vergleich zu unbehandeltem Holz entsprechend vermindert werden. Die Wärmebehandlung hat jedoch keine weitgehende praktische Anwendung gefunden, da das Holz spröde wird und auch andere mechanische 1 lgenschaften desselben beeinträchtigt werden. F.in anderes chemisches Verfahren zur Erzielung von Vernetzungen besteht in der Behandlung des Hol/es mit Aldehyddämpfen, hauptsächlich Formaldehyd, in Anwesenheit einer als Katalysator wirkenden Mineralsäure. Durch eine solche Behandlung erhält das Holz eine gute Dimensionsbeständigkeit bei einer Gewichtserhöhung von etwa 5°n. Die Behandlung mil Formaldehyd bewirkt jedoch eine Verminderung der mechanischen Eigenschaften des Holzes, und das Holz wird spröde; daher wurde auch dieses Verfahren bisher nicht weitgehend angewendet.

Die vorliegende Erfindung soll ein Verfahren schaffen, das die obigen Nachteile beseitigt. Da« crfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von dimensionsbeständigem Holz ist dadurch gekennzeichnet, daß das Holz mit einer Lösung, die Polyalkylenglykole und Glyoxal enthält, imprägniert wird. Überraschenderweise wurde festgestellt, daß es erfindungsgemäß friöglich ist, Holz mit einer ■-- im Vergleich zur Behandlung mit Polyalkylenglykolen allein —wesentlich ßefineefen Chemikaliertrrtenge zu stabilisieren, wobei /
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CHOH CHOH

polymerisiert, wobei η für eine ganze Zahl mil Wert von 1 bis 100 steht.

Diese Hydrate wirken in derselben Weise \\ Polyäthylenglykol bei der Behandlung vor und haben eine Quellwirkung auf das Zellj da die Moleküle nicht zu groß sind, um nicht Holz, diffundieren zu können,

Auf Grund dieser kombinierten Wirkung zum vollständigen Quellen von Buchenholz η Menge von etwa 15% Glyoxal und Polyäthylet bezogen auf das trockene Holz, notwendig, w anderenfalls bei Verwendung von Polyäthyle allein eine Menge von etwa 30% notwendig ist Beim Trocknen des mit der Kombination a

oxal und Polyalkylenglykol behandelten Hol giert das Polyalkylenglykol in gewissem W erhöhten Trocknungstemperatufen unter Bildt arer Polyacetale mit dem Glyoxal; die Pol haben z. B. die folgende Zusammensetzung, w Polyalkylenglykol Polyäthylenglykol ist:

£9

3 "-ϊ ' 4

HO(C₂H₄-O-C₂H₄),- Ο—CH~0—(CjH₄-0—C₂H₄J_n-0—CH-0—

HO(C₃H₄-Ο—C₂H₄I_n-0-CH—Ο—(CjH₄-0—C,H₄)„—0—CH-0—

überraschenderweise wurde auch festgestellt, daß diese Produkte eine dtmensiorisbeständigmachende Wirkung auf Holz und andere celluloseartige Materialien haben, obgleich sie in Wasser löslich bleiben.

Neben dem verminderten Polyalkylenglykolverbrauch liegt ein weiterer Vorteil in der Tatsache, daß das Holz nach völligem Imprägnieren eine verbesserte Oberfläche erhält, die sich nicht fettig anfühlt. Auch die Neigung zur Feuchtigkeitsaumahme wird verringert. Weiterhin ist das Holz weicher und glatter als Holz, das allein mit Glyoxal als Stabilisierungsmittel behandelt wurde.

F.rfindungsgemäß können der vorliegenden HoIzimprägnierungs lüssigkeit auch andere, wasserlösliche Substanzen zugefügt werden, mit denen das Glyoxal /ui Bildung von Vernetzungen reagiert und die somit weniger wasserlöslich gemacht werden, wodurch eine verbesserte Vernetzung bzw. Verflechtung der Zeil-Struktur erhalten wird. Solche Substanzen, die entweder in das Zellgewebe hineind'ffundiert oder in den /ellhöhlungen abgelagert werden können, sind 7. B. unter anderem wasserlösliche Cellulosederivate, wie Hydroxyäthylcellulose, Äthylhydroxyäthylcellulose. Melhylhydroxyiithylcellulose, Methy!cellulose. Athylhydroxypropylcellulose. Carboxymethylcellulose sowie ;^-ndere polymere V-rbind: ngen. wie Polyvinylalkohol und teilweise hyd^rolysiertes Polyvinylacetat, und weit, hin C.tllagen und (V ein. Besonders geeignet für eine derartige Zugabe sind wasserlösliche ( cellulosederivate mit einer Viskosität unter 2(Ui' in 2"niJer vvaHriger I osung bei 20 C.

I■ rlindunesgemiiB verwendbare Polyalkylenglykole und Derivate derselben umfassen /B. Diäthylcnglykol. iriathylengUkol. Dipropylenglykol. I ripropylen- ^lykol und höhere Polyaihylenglykole unil PoIypr ipxlens'.lykole Besonders neeienet sind Polyäthylen 4" iilykple und Polypropyleuglykole mit einem Molekulargewicht /wischen ."¹IX) und W)(Hl.

< ilyoxal wird erlindtingsgeni.ilt / Ii. in Inrni von 'eehni'-ch rc.nen. wahngen I osutu'cn verwendet die 111 ll.'ndel erhallhih sind und gewöhnlich einen 4s ί 11 ν · · ■ ilcehalt von ^i(| bis 40",, '.!ben. Is können .null .vmiNche ^ '' hindiiih'i η verwendet weiden, die ( ilvn\,il tr -is·-t 'en. w ie / K < ilvo\al Vitriiimhisullil. i\,\- in l'ulvei '"i i!i -in I !.ιηΊι > . ιΊ ilii^h is! und etwa ."n ' , 1 il\ λ,ι'ι nllialt WeiK -mi k.mti leilv, ei -c ρι·Ι ν so iiH'i isK'r !■·. (iKox.il. d.is Ih¹IiKiUs in I'llKei Ii "ii im 11 1 ru!el ,1 h, 111!η Ii ist. >itw . nd> t v\- i<len

l'ii ν 01 lic'L'i'ndi- I ttiinluin: ¹Om Iu. nkt sah nullt 111! il.is f ΙιπκΊ «n Ui ,hfsl ι ιηΙιι'ίι,κ li,:'- ' "i !ii^ihml "iU 1 i'Os.igti.'ni _;|i>l/ .i'iiil'Ui .1 k.ii η hu Ii ml aiuleie ^"i

I loi/ -1'1.'-'1IsI₁IlIlK'. Ul I lllMlll..: Sp,||; I)₁ ^--

schichtetes Holz, Holzmehlplatten, Holzfaserplatten und verleimte Hölzstrukturen angewendet werden. Wn ps! zweckmäßig ist, zur Beschleunigung der Bildung der Vernetzungen einen Katalysator zu verwenden, können organische oder anorganische Sauren oder saure Salze, z. B Essigsäure St'twefelsaiire. Natriumhvdrogensuifal. verwendet w erden. Die

erfindungsgemäße Behandlung mit Glyoxal und PoIyalkylenglykol erfolgt zweckmäßig, indem man zur Vermeidung unnötiger Arbeit beide Komponenten gleichzeitig zugibt; selbstverständlich ist es jedoch gegebenenfalls möglich, die Behandlung mit Glyoxal und die Behandlung mit Polyalkylenglykol in jeder beliebigen Reihenfolge in getrennten Stufen durchzuführen.

Bei der eriindungsgemäßen Behandlung von Holz oder Holzprodukten ist es auch möglich, Insektizide, Fungizide, flammfestmachende und färbende Substanzen mitzuverwenden. Weiterhin können die erfindungsgemäßen Formulierunpen auch zusammen mit einem Mittel zur verbesserten Zur ickhaltung im Holz. z. B. ein Aminoformaldehydhar/. oder M:\rnstuff-Formaldehyd-Harz oder natürliche Harze, eingeführt werden. Die ertindungsgemaßen Präparate können auch Leimen füi Holz, Spenholz und andere Holzprodukte sowie Farben und Lacken für die Oberflächenbehandlung '<>n Hol/ oder Holzprodukten zugegeben werden.

Die erfindungsgemäße Behandlung kann als Oberflächenbehandlung oder Imprägnierung mit dem Polyalkylenglykol und Glyoxal durchgeführt werden. Die Imprägnierung kann hei normalem, überatmosphanschem oder stark unteratmosphanschem Druck oder als kombiniertes Vakuum Druck-Impragnierungsverfahren durchgeführt weiden

Die Zuführung des Pol\.dk\leng!ykols ist auch möglich, indem man das Hol/ mit einem Alkvlenoxyd behandelt und in geeigneter Vke.se eine Polymerisation desselben in situ durchführt, wodurch durch Reaktion mit dem im I lot/ anwesenden \v',.sser ein Polyalkylenglykol gebildei wird

Das vorliegende Hjispiel \eransi hauiicht die vor üeiviide I ilmdinig ohne sie /u beschranken

Beispiel

ItiK.henfurniei einer Dicke von 2.5 min und eiiuin Feuchtigkeitsgehalt von etwa ^s<)"., winde 4 Stunden in eine walArigc Losung enuvlauehl. die hiievwchtspro/ent 'ilyoxal und I 5 (rewichlspro/ent Po'vallr. lenijlykol I ^)O (A) enthielt Nndere liiniiete ;.'it denselben technischen Daten würden in eine w.iHrige I iisiiiii: aus M) ( iewKhispro/cnt l'olv.ilhy lent.'KKoI Isdn (B) eingetaucht. Nach trocknen hei HMl ( auf einen feuchtigkeitsgehalt von V',. betrug die Bre.tenschrumplung in dein -miI 1Λ1 behandeln Hol/ ti.¹»",., wahrend die des j. m \\\ (Bi behandelten Ho'/es 2.0"i. helrue I ntsprevl· tide, unbehandelte Piohen /eisten eine Bieiteiischrumpfur ■ >n K.¹)".. Die PolvctthylcnglykoUbsüiplicm in d- upiigmerungszeit war direkt proportional zur K izentration desselben in der Imprägnierungsflüssigkcit, wodurch die erforderliche Polyälhylenglykoimenge durch die Zugabe von Glyoxal wesentlich verringert und dennoch eine ausgezeichnete Stabilisierungswirkung erzielt werden konnte.

Claims (1)

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Herstellung von dimensiansbeständigem Holz, dadurch gekennzeichnet, daß das Holz mit einer Lösung, die PoIytlky|eng!yko|e und Glyoxal enthält, imprägniert wird,

2, Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnierung durch eine Vafcuum/Druck-Imprägnierung durchgeführt wird.

gleichzeitig die unerwünschte Sprödigkeit als Re

der Behandlung mit Aldehyd aHein eliminiert wir Bei der erfindungsgemäßen Behandlung, die

zugsweise mit Heiz mit einem Feuchtigkejtsj

über dem Fasersättigungspunkt durchgeführt wird Glyoxai zugeführt, indem man das Holz h Lösung aus Glyoxal und PoVyalkohol in V* oder einem anderen Lösungsmittel eintaucht indem man die Lösung auf das Holz aufsprühl

ro aufstreicht. Es kann auch ein Imprägniere Vakuum und/oder bei überatmosphärischem 1 anaewendetwerden.BeideranschließendenTrocl des Holzes wird der Teil des Glyoxals, der nie Bildung von Vernetzungen zwischen Cellulose-

Ligninmolekülen des Holzes verbraucht wurd dratisiert und zur Bildung einer Mischung vo draten der Formeln