DE19533438A1

DE19533438A1 - Process for coloring and impregnating wood

Info

Publication number: DE19533438A1
Application number: DE1995133438
Authority: DE
Inventors: Gerhard Benkert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-09-11
Filing date: 1995-09-11
Publication date: 1997-03-13
Also published as: EP0761400A3; EP0761400A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren Ver fahren zum Einfärben und Imprägnieren von Holz, bei dem ein Imprägniermittel angewendet und ein Farb stoff aufgetragen wird.The invention relates to a method Ver drive for staining and impregnating wood an impregnating agent and a color fabric is applied.

Im Stande der Technik erfolgt die Konservierung und Einfärbung von Holz in der nachfolgend geschilder ten Weise: Zunächst werden zur Imprägnierung des Holzes und zum Schutz gegen Feuchtigkeit, Schädlin gen, Pilzen und anderen Mikroorganismen Imprägnier mittel aufgebracht, die häufig mit Pestiziden und/oder Fungiziden angereichert sind. Die hierbei eingesetzten Salze und chemischen Öle sind giftig und führen dazu, daß das auf diese Weise behandelte Holz nur als Sondermüll und demzufolge mit entspre chend hohen Kosten entsorgbar ist. Je nach Art der verwendeten chemischen Verbindungen treten zudem grünliche oder bräunliche Verfärbungen des Holzma terials auf. Die Aufbringung des Imprägniermittels erfolgt durch Tauchen, durch Druck oder Vakuum oder durch eine Kombination der beiden letzteren. Erst im Anschluß an die Imprägnierung erfolgt die Ein färbung durch oberflächliches Aufbringen von Lasu ren oder Lacken, deren Eindringtiefen nur gering sind. Die hierbei eingesetzten Materialien weisen häufig Bestandteile auf, die ebenfalls gesundheit lich nicht unbedenklich sind. Die geringe Stärke der Farbschicht macht unter dem Einfluß von Witte rung und mechanischer Beanspruchungen schon nach kurzer Zeit die Erneuerung des Farbanstriches er forderlich.In the prior art, preservation and Coloring wood in the following ten way: First, to impregnate the Wood and for protection against moisture, pest genes, fungi and other microorganisms medium applied, often with pesticides and / or fungicides are enriched. The one here The salts and chemical oils used are toxic and cause the treated in this way Wood only as special waste and therefore with it high costs can be disposed of. Depending on the type of chemical compounds used also occur greenish or brownish discolouration of the wood terials on. The application of the impregnating agent done by diving, by pressure or vacuum or by a combination of the latter two. First following the impregnation, the on coloring by superficial application of Lasu or paints whose penetration depths are only slight are. The materials used here have often ingredients that are also health are not harmless. The low strength the paint layer does under the influence of witte and mechanical stress shortly he renewed the painting conducive.

Entscheidend ist, daß im Stande der Technik stets im ersten Arbeitsschritt die Imprägnierung des Holzes erfolgt, und erst im zweiten das Auftragen des Farbanstriches, der aufgrund des durch Aufbrin gen des Imprägniermittels bereits erfolgten Ver schließens der Zellen und Poren des Holzes naturge mäß nur eine Oberflächenschicht ausbilden kann. Ein Umkehren der Verfahrensschritte, nämlich das Auf bringen von zuerst dem Farbanstrich und anschlie ßend erst das Imprägniermittel verbietet sich, weil aufgrund der Lackschicht das Imprägniermittel nicht mehr in das Holz eindringen und seine konservie rende Wirkung somit nicht in ausreichender Tiefe zum Schutze des Holzes entwickeln kann. Aus dem Lack entweichende Lösungsmittel führen zudem zu ei nem Abheben der Imprägnierschicht. Eine gleichzei tige Aufbringung von Farbe und Imprägniermittel in Form eines Gemisches führt ebenfalls nicht zum Er folg.It is crucial that in the state of the art always in the first step the impregnation of the Wood, and only in the second the application of the coat of paint, which is due to the Ver already applied to the impregnating agent closing the cells and pores of the wood naturally can only form one surface layer. On Reversing the process steps, namely the up bring the paint coat first and then Only the impregnating agent is prohibited because due to the lacquer layer, the impregnating agent does not penetrate more into the wood and preserve it effect is therefore not sufficiently deep to protect the wood. From the Varnish escaping solvents also lead to egg lifting the impregnation layer. At the same time application of paint and waterproofing agent in The form of a mixture also does not lead to the Er follow

Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Ent wicklung eines Verfahrens zur Imprägnierung und Einfärbung von Holz zur Aufgabe gemacht, bei der eine tiefe Einfärbung bei gleichzeitig zufrieden stellender Imprägnierung möglich wird.Proceeding from this, the invention has the Ent development of a process for impregnation and Coloring wood is a task at which a deep coloring with satisfied at the same time impregnation is possible.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der Farb stoffin in Lösungsmittel aufgelöster Form aufge tragen, anschließend das Holz zum Austreiben des Lösungsmittels getrocknet wird und schließlich ein in der Regel farbloses Imprägniermaterial aufgetra gen wird.This problem is solved in that the color substance dissolved in solvent wear, then the wood to drive out the Solvent is dried and finally one usually colorless impregnation material applied will.

Der Kerngedanke vorliegender Erfindung besteht in der Umkehrung der bisher angewendeten Verfahrens schritten, einem Arbeitsweg also, der im Stande der Technik aus den vorerwähnten Gründen als nicht gangbar erachtet wurde. Hierbei wird zunächst der Farbstoff in gelöster Form auf das noch unbehan delte Holz aufgebracht. Dabei steht im Rahmen der Erfindung frei, welche Art von Lösungsmittel hier bei eingesetzt wird. Begrifflich bedeutet Lösung, daß die Farbstoffe in einer flüssigen Phase, näm lich dem Lösungsmittel aufgelöst, d. h. in eine ho mogene Phase überführt werden. Im Hinblick auf die chemische Beschaffenheit des Lösungsmittels ist einzige Forderung, daß der jeweilige Farbstoff ge löst wird, in die Lösungsphase übertritt und - ent sprechend der Definition des Begriffs "Lösungsmit tel" im technischen Sprachgebrauch - der gelöste Stoff praktisch unverändert wieder freisetzbar ist. Gründe gesundheitlicher Unbedenklichkeit sowie Ko stenüberlegungen lassen es in vielen Fällen ange zeigt erscheinen, Wasser als Lösungsmittel einzu setzen. Die aufgetragene Farbe dringt aufgrund des unbehandelten Holzes in im Vergleich zum Stand der Technik tiefere Schichten vor, die in Abhängigkeit vom Farbauftrag 2-10 mm betragen können. Ein hier aus resultierender entscheidender Vorzug ist, daß das derart behandelte Holz auch bei Abnutzung, me chanischem Abtrag und witterungsbedingtem Ver schleiß zunächst keine Farbänderung erfährt und erst nach einer im Vergleich zum Stande der Technik sehr langen Zeit einer Nachpflege bedarf. Derartige Holzmaterialien eignen sich deshalb in besonderer Weise für den Einsatz im Außenbereich. Die Wahl des Farbtones bleibt grundsätzlich beliebig.The main idea of the present invention is in the reversal of the previously used procedure steps, a way to work that is capable of Technology for the reasons mentioned as not was deemed feasible. Here, the Dye in dissolved form on the still unsteady applied wood. It is part of the Invention free what kind of solvent here at is used. Conceptually means solution that the dyes in a liquid phase, näm Lich dissolved in the solvent, d. H. in a ho mogene phase are transferred. In terms of chemical nature of the solvent only requirement that the respective dye ge is solved, enters the solution phase and - ent speaking the definition of the term "solution mit tel "in technical parlance - the solution The substance can be released again practically unchanged. Reasons of harmlessness to health and knockout In many cases, considerations leave it alone shows appear to include water as a solvent put. The applied color penetrates due to the untreated wood compared to the state of the Technique deeper layers that depend of the paint application can be 2-10 mm. One here the resulting decisive advantage is that the wood treated in this way even when worn, me chanic removal and weather-related ver initially undergoes no color change and only after one compared to the prior art needs a very long time aftercare. Such Wood materials are therefore particularly suitable Way for outdoor use. The choice of Color tones basically remain arbitrary.

Nach dem erfolgten Aufbringen wird das so behan delte Material einer Trocknung unterzogen mit dem Ziel des Austreibens des Lösungsmittels. Im Holzma terial bleiben andererseits die Farbstoffe zurück. In Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung des Lösungsmittels bzw. deren Verdampfungstempera tur, aber auch bestimmt durch andere Verfahrenspa rameter, wie z. B. die Eindringtiefe des Lösungsmit tels in das Holz, werden Temperatur und Dauer des Trocknungsprozesses eingestellt. Diesem Behand lungsschritt liegt eine der wesentlichen Erkennt nisse der Erfindung zugrunde, wonach das Eindringen des später auf zubringenden Imprägniermittels in das Holz aufgrund der mit Lösungsmittel verstopften Po ren verhindert wird.After the application has been made, it becomes so Delte material subjected to drying with the Aim to drive off the solvent. In Holzma on the other hand, the dyes remain. Depending on the chemical composition of the solvent or its evaporation temperature structure, but also determined by other procedures parameters such as B. the depth of penetration of the solution into the wood, temperature and duration of the Drying process set. This treatment step is one of the essential findings nisse the invention, after which the penetration of the impregnating agent to be applied later in the Wood due to the buttocks clogged with solvent is prevented.

Wurde das Lösungsmittel ausgetrieben und verdampft, kann anschließend die in der Regel farblose Imprä gnierung aufgetragen werden. Sofern ein farbloses Mittel eingesetzt wird, bleibt die ursprüngliche Farbgestaltung unverändert erhalten; sofern eine Imprägnierung bestimmter farblicher Zusammensetzun gen zur Anwendung kommt, ergibt sich durch Überla gerung eine Veränderung des ursprünglichen Farb auftrages. Dies ist bei der Wahl des Farbtones von Farbanstrich und Imprägniermittel zu berücksichti gen. Im allgemeinsten Fall steht hierbei frei, wel che chemische Zusammensetzung das jeweils einge setzte Imprägniermittel aufweist. Entscheidend ist, daß trotz des bereits erfolgten Farbauftrags nach wie vor ein tiefes Eindringen in das Holz erfolgt.If the solvent was driven off and evaporated, can then the usually colorless Imprä applied. Unless a colorless Means used remain the original Color design preserved unchanged; if one Impregnation of certain color combinations conditions is determined by superimposition change the original color order. This is when choosing the shade of Paint and impregnating agent to take into account In the most general case, you are free to choose which che chemical composition that each turned on has impregnating agents. It is crucial that despite the paint already applied as before a deep penetration into the wood.

Im Ergebnis erhält man ein gegen Witterungsein flüsse, Feuchtigkeit, Bakterien und Mikroorganismen weitgehend resistenten Holz, bei dem insbesondere auch bei oberflächlichem Holzabtrag die Farbe er halten bleibt.As a result, you get one against weather rivers, moisture, bacteria and microorganisms largely resistant wood, in particular the color even with superficial wood removal lasts.

Auf welche Art und Weise die in gelöster Form vor liegende Farbe auf das Holz aufgebracht wird, steht im Rahmen der Erfindung weitgehend frei. Von dem aus dem Stande der Technik allerdings im Zusammen hang mit der Imprägnierung bekannten Verfahren emp fehlen sich insbesondere Vakuum- oder Druckverfah ren bzw. eine Kombination der beiden. Durch Anwen dung von Unterdruck (Vakuum) wird hierbei zunächst die im Holzmaterial befindliche Luft entfernt und auf diese Weise Raum geschaffen für das anschlie ßende Eindringen der gelösten Farbe, was unter An wendung entsprechenden Druckes unterstützt wird. Das Ergebnis ist, besonders ausgeprägt bei der An wendung von Unter- und anschließendem Überdruck, ein rasches Einbringen des gelösten Farbstoffes. Gegenüber dem aus dem Stande der Technik ebenfalls bereits bekannten Eintauchen läßt sich bei Anwen dung von Druck- und/oder Vakuumverfahren eine we sentliche Beschleunigung, d. h. eine Verkürzung der Behandlungsdauer erreichen. The way in which the solution is presented horizontal paint is applied to the wood largely free within the scope of the invention. Of the from the prior art, however, together hang with the impregnation known methods emp vacuum or pressure processes are particularly lacking ren or a combination of the two. By application The first step is to create a vacuum (vacuum) the air in the wood material is removed and in this way created space for the subsequent ß penetration of the loosened color, what under An appropriate pressure is supported. The result is particularly pronounced with the An application of negative and subsequent positive pressure, a rapid introduction of the dissolved dye. Compared to the prior art as well already known immersion can be found at Anwen application of pressure and / or vacuum processes considerable acceleration, d. H. a shortening of the Reach duration of treatment.

Als entscheidender Vorzug ist weiter anzusehen, daß neben den bekannten, gesundheitlich bedenklichen Komponenten aufweisenden Imprägniermittel, auch solche mit natürlichen, d. h. biologischem Ursprung nunmehr eingesetzt werden können. Hierzu zählen zunächst alle Mittel auf Basis organischer und/oder anorganischer Öle. Hinzu kommen Harze als auch ge sundheitlich unbedenkliche Salze, z. B. Boraxsalz. Weiterhin können Bindemittel, die für den Verbleib im Holz Sorge tragen, sowie sikative Stoffe beige geben werden, worunter Hilfsmittel, wie z. B. die Oberflächenspannung beeinflussende Tenside oder UV- Schutzmittel zur Verhinderung der Zersetzung des Holzes zu verstehen sind. Der entscheidende Vorteil der Verwendung derartiger Stoffe ist, daß diese Stoffe aus dem Naturkreislauf stammen und/oder bio logisch problemlos abbaubar sind.Another decisive advantage is that in addition to the known, health-threatening Impregnant containing components, too those with natural, d. H. biological origin can now be used. Which includes initially all funds based on organic and / or inorganic oils. There are also resins as well salts harmless to health, e.g. B. borax salt. Furthermore, binders that are for the whereabouts care in the wood, as well as sicative fabrics beige will give, including tools such. B. the Surfactants influencing surface tension or UV Protective agent to prevent the decomposition of the Wood are to be understood. The decisive advantage the use of such substances is that these Substances come from the natural cycle and / or organic are logically easily degradable.

Als Farbstoffe werden ebenfalls gesundheitlich un bedenkliche und ungiftige Verbindungen als bevor zugt angesehen, wie sie in anderen Bereichen, wie z. B. der Lebensmittelbranche oder beim Einfärben von Bekleidungsstoffen eingesetzt werden und allge mein bekannt sind. Dermatologisch und/oder allergo logisch auf Unbedenklichkeit überprüfte Farbstoffe sind bevorzugt.As dyes are also un health questionable and non-toxic compounds than before viewed as they like in other areas e.g. B. the food industry or when coloring of clothing fabrics and general my are known. Dermatological and / or allergic dyes that are logically checked for harmlessness are preferred.

Werden sowohl Farbstoffe als auch Imprägniermittel gemäß der vorangegangenen Vorschläge eingesetzt, erhält man ein gesundheitlich unbedenkliches Holz material als Endprodukt, das einer unproblemati schen Entsorgung zugänglich ist. Will be both dyes and waterproofing agents deployed according to the previous proposals, you get a wood that is harmless to health material as the end product, that of an unproblematic disposal is accessible.

Im Ergebnis liefert das erfindungsgemäße Behand lungsverfahren ein Produkt mit strapazierfähigem und beständigem Farbauftrag bei Resistenz gegen Feuchtigkeit, Schädlinge und Mikroorganismen.As a result, the treatment according to the invention delivers a product with a hard-wearing and permanent paint application when resistant to Moisture, pests and microorganisms.

Claims

1. A method for coloring and impregnating wood, in which an impregnating agent is applied and a dye is applied, characterized in that the dye is applied in solvent-dissolved form, then the wood is dried to drive off the solvent and finally a generally colorless impregnating material is applied.

2. The method according to claim 1, characterized by the solvent water for the dye.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that to apply the dissolved paint Vacuum and / or pressure process application Find.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, because characterized in that the impregnating agent organic and / or inorganic oils and / or Resins and / or salts, especially borax salts and / or binders and / or sicatives and / or UV protection and / or solvents.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, there characterized in that non-toxic dyes be set.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, ge characterized by food-grade and / or dermatologically and allergologically harmless Dyes.