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Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Holzgegenstand, nämlich Zierfurniere und massive Zierblöcke aus Hölzern mit schwach ausgeprägter Maserung und ein Herstellungsverfahren durch eine gesteuerte Imprägnierung mit holzverfärbenden Flüssigkeiten.

Dekorative Furniere und massive Holzblöcke mit ausgeprägter Maserung werden derzeit durch mechanische Teilung aus primären Ziergehölzen wie Nußbaum, Ovangkol, Mahagoni u.a. hergestellt. Bei der Furnierherstellung werden gewöhnlich Stämme oder mechanisch bearbeitete Stammprismen mit erhöhter Feuchtigkeit angewendet. Dabei wird ein erheblicher Teil der Gehölze vor dem Schneiden oder Schälen hydrothermisch plastifiziert. Dekorative Furniere mit ausgeprägter Maserung werden nach bekannten Verfahren auch aus Gehölzen mit schwach ausgeprägter Maserung so hergestellt, daß zuerst Schälfurniere hergestellt werden; diese werden danach durch Tiefdiffusionfärben nachgefärbt. Anschließend werden diese gefärbten Furniere mittels Farbklebstoffen in Blöcke zusammengelegt und -geklebt, aus denen man anschließend Furniere mit reproduzierbarer Maserung schneidet. Es sind auch Verfahren bekannt, nach denen dekorative Furniere durch Schneiden von geklebten Blöcken hergestellt werden, die aus Furnieren, Furnierstücken, Papier, Holzteilchengewebe und anderen Materialien bestehen. Die Nachteile des gegenwärtigen Zustandes in der Dekorfurnierproduktion aus primären Zierhölzern bestehen in der erschwerten Zugänglichkeit vor allem von Qualitätshölzern wie Nußbaum, Grenadilholz, Ovangkol, Teakholz, Mahagoni und in der ständigen Preiserhöhung dieser Holzarten. Der Nachteil von reproduzierbaren Furnieren aus Furnierblöcken beruht auf ihrem halbsynthetischen Aussehen.

Die geklebten Fugen sind sichtbar und sie wirken häufig störend besonders bei einfachen sog. Radialmaserungen mit Streifen einer Breite von 0,6 bis 30 mm. Ein weiterer Nachteil ist die Tatsache, daß die Herstellung von reproduzierbaren Furnieren, d.h. Aro-Furnieren, Fine-Line-Furnieren, Leriex und Lami- Furnieren einen großen Arbeitsaufwand erfordern.

Die Nachteile des gegenwärtigen Zustandes werden beträchtlich durch erfindungsgemäße dekorative Furniere und massive Blöcke aus Holz mit schwach ausgeprägter Maserung beseitigt. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Furniere und massive Blöcke hochmolekulare Farbstoffe, Farbpigmente, reaktive, metallkomplexe, direkte und saure Farbstoffe und Gemische aus diesen Farbstoffen oder aus organischen Pigmenten mit Reaktoplasten enthalten, die geregelt in von den Stirnflächen in Faserrichtungen nach innen von Furnieren und massiven Blöcken ausgehenden Streifen einer Breite von 0,1 bis 30 mm abgelagert sind und außerdem in situ in Zellwänden der Furniere und massiven Blöcke homogen verteilte Monosulfonfarbstoffe mit einer Molekülmasse kleiner als 1500 enthalten. Das Herstellungsverfahren von Zierfurnieren und massiven Zierblöcken gemäß dieser Erfindung besteht darin, daß man in einen Teil einer oder beider Stirnflächen von Holzblöcken mit einer Feuchtigkeit von 18 bis 210 % an bestimmten ausgewählten Stellen gleicher bzw. verschiedener Form eine holzverfärbende Flüssigkeit in der Faserrichtung leitet, und zwar durch Einwirkung eines Druckunterschiedes von 0,04 bis 7,0 MPa bei einer Temperatur von 10 bis 110°C und während einer Zeit von 2 bis 600 min. Anschließend wird der Holzwerkstoff in Form von Blöcken oder Furnieren durch Diffusionsfärben nachgefärbt.

Erfindungsgemäße Vorteile und die neue Wirkung bestehen in der Möglichkeit, dekorative Holzwerkstoffe herzustellen, die an einem bestimmten farbigen Hintergrund eine überlagerte, markantere, in der Faserrichtung orientierte Maserung besitzen, so wie es bei primären Ziergehölzen der Fall ist. Das Hervorrufen einer derartigen Maserung beruht auf der Tatsache, daß das Verhältnis der Permeabilitäten des Holzes in der Längsrichtung und in der radial-tangentialen Richtung 104 bis 105 beträgt, als auch auf der Flußsteuerung von holzverfärbenden Flüssigkeiten über die Stirnflächen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine überlagerte Maserung in den Gehölzen hervorzurufen und somit im Grunde genommen einen unbegrenzten Bereich von natürlichen veredelten Holzwerkstoffen vorzubereiten und herzustellen. Es ist möglich, gleichfalls auch sekundäre Gehölze, die zugänglicher und billiger sind, zu kostbaren, schwer zugänglichen primären Ziergehölzen mit ausgeprägter Maserung zu veredeln. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, auch primäre dekorative Gehölze in dem Maße zu veredeln, daß sie sich durch ihre Farbe und Maserung den kostbaren unzugänglichen Gehölzen annähern. Ein weiterer Vorteil der Holzveredelung durch Überlagerung der Maserung in situ besteht darin, daß ein auf diese Art hergestelltes Furnier oder dekorativer massiver Block immer ein unwiederholbares Original darstellen, in dem die überlagerte Maserung durch den Fluß von wässrigen holzverfärbenden Lösungen entlang der Holzfaser entsteht, wobei durch den Fluß natürliche durchlässige Wege, anatomische Hindernisse ausgeprägt bzw. hervorgerufen werden. Es entstehen hydraulische Strömungsschatten ähnlich wie bei der Flüssigkeitsströmung durch das Baumholz in der lebenden Natur. Das System von durchlässigen Wegen oder weniger durchlässigen Wegen und Flußhindernissen ist in jedem Holz und Baum unwiederholbar und originell aus der Sicht des ästhetischen Werts.Aus diesem Grunde ist auch das Endprodukt der auf ihrer Ausnützung beruhenden Veredelung ein unwiederholbares Original. Aus der physikalischen Sicht wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Transformation von nichtoptischen Eigenschaften erreicht, zu denen gehören: Permeabilität, morphologische Eigenschaften, besonders die Distribution von verschiedenen Arten der Faserzellen, radial orientierten Zellen, Stand von interzellularen Tüpfeln und Flußhindernissen, Breite und Distribution von Jahrringen und Zuwachsringen, optische Eigenschaften im Spektralbereich von 400 bis 700 nm, die das ästhetische Niveau des Werkstoffes bestimmen.

Zierfurniere und massive Blöcke aus Gehölzen mit schwach ausgeprägter Maserung wie z.B. Pappel, Aspe, Erle, Ahorn, Buche Wawa, oder aus Ziergehölzen wie z.B. Koto, Mahagoni, Ovangkol, Teak, enthalten Veredelungsstoffe wie synthetische Polymere, Oligomere, Weichmacher und oberflächenaktive Stoffe. Die Furniere und massive Blöcke enthalten weiterhin hochmolekulare Farbstoffe, Farbpigmente, reaktive, metallkomplexe, direkte oder saure Farbstoffe und Gemische aus diesen Farbstoffen oder aus organischen Pigmenten mit Reaktoplasten, die reguliert in der Faserrichtung von Furnieren und massiven Blöcken so angeordnet sind, daß sie in der ganzen Eindringtiefe und auf der ganzen Fläche makroskopische Teile von Zuwachs- oder Jahrringen, Kernholz- und Splintholzteilen von Harzkanälen und Parenchymzellen der Ziergehölz nachbilden. Die Furniere und massive Blöcke enthalten weiterhin Monosulfonfarbstoffe mit einer Molekülmasse kleiner als 1500, die homogen in situ in Zellwänden von Furnieren und massiven Blöcken verteilt sind. Herstellungsverfahren von Zierfurnieren und massiven Blöcken sind in folgenden Beispielen angeführt.

Beispiel 1:

Blöcke aus Buchenholz (Fagus silvatica) mit Abmessungen 6×6×40 cm und einer Feuchtigkeit von 40% werden beidseitig an Stirnflächen mit einem Expoxidharzauftrag versehen und während 24 h ausgehärtet. Nach der Aushärtung werden die Stirnflächen des Blockes mit 1 cm breiten, 0,5 cm tiefen Einschnitten versehen: Man evakuiert die Blöcke während 30 min bei einem Druck von 0,05 MPa und anschließend imprägniert man sie innerhalb von 120 min bei einem Druck von 0,6 MPa mit einem Farbstoffgemisch C.I. Acid Yellow 11, C.I. Acid Orange 7 und C.I. Acid Blue 62 in einem Verhältnis 1 : 7:2. Danach schneidet man aus den Blöcken 0,7 mm dicke Furniere, die mit einem Farbstofflösungsauftrag von C.I. Acid Orange 3, C.I. Acid Red 88 und C.I. Acid Blue 78 in einem Verhältnis 13 : 1 : 1 versehen werden, und anschließend erhitzt man sie außerhalb der Farbstofflösung auf eine Temperatur von 90°C innerhalb von 8 h in einem geschlossenen Raum und bei einem Druck von gesättigtem Wasserdampf. Nach dem Trocknen ähnelt die Furnierfläche dem Holz Mahagoni.

Beispiel 2:

Blöcke aus Kotoholz (Pterigota macrocarpa) mit Abmessungen 6×6×40 cm mit einer Feuchtigkeit von 60% versieht man an den Stirnflächen mit einem Auftrag aus Polyvinylazetatsuspension mit Trockensubstanzgehalt von 15% und härtet sie innerhalb von 3 h bei einer Temperatur von 20°C aus. Man leitet zu den beiden Stirnflächen des Blockes eine Lösung des Farbstoffes C.I. Pigment Red 4 und C.I. Pigment Black 7 mit einer Konzentration von 100 g · l-1 zu, und man wirkt auf sie innerhalb von 360 min mit einem Druck von 0,6 MPa ein. Aus dem imprägnierten Block schneidet man Furniere mit einer Dicke von 0,7 mm. Man färbt die Furniere diffus mit Hilfe einer holzverfärbenden Flüssigkeit mit einer Zusammensetzung C.I. Acid Yellow 11, C.I. Direct Violet 46, C.I. Acid Blue 78 im Verhältnis 20 : 2 : 1 und Karbamid mit einer Konzentration von 50 g · l-1 bei einer Temperatur von 92°C innerhalb 8 h nach.

Beispiel 3:

Einen Stamm von Pappelholz (Populus marilandica) mit einem Durchmesser von 25 cm und mit einer Feuchtigkeit der Fasersättigung von 35% versieht man mit einer Metallmaske, die der Jahrringform entspricht. So aufbereitetes Holz evakuiert man innerhalb von 30 min bei einem Druck von 0,04 MPa und anschließend imprägniert man es mit einer Farbstofflösung bestehend aus C.I. Pigment Black 7 und C.I. Pigment Red 4 im Verhältnis 1 : 1 und Äthylenglykol mit einer Konzentration von 200 g · l-1 bei einem Druck von 0,6 MPa innerhalb von 120 min. Aus dem imprägnierten Pappelholz schneidet man 1,2 mm dicke Furniere, die man in eine aus C.I. Acid Yellow 36, C.I. Acid Red 88, C.I. Acid Blue 41 im Verhältnis 65 : 10 : 25 bestehende Farbstofflösung einlegt; man färbt die Furniere innerhalb von 6 h bei einer Temperatur von 80°C. Nach dem Trocknen gewinnt man eine dem Holz Ovangkol ähnliche Maserung.

Beispiel 4:

Man dämpft einen Block aus Buchenholz (Fagus silvatica) mit einem Volumen von 0,3 m3 innerhalb von 24 h auf eine Feuchtigkeit von 190% ein. Anschließend setzt man die Stirnfläche des Blocks der Einwirkung einer Kopolymerschmelze Äthylen - Vinylazetat so aus, daß das Kopolymer das Spätholz von Jahrringen bedeckt. Danach führt man zur Stirnfläche eine aus C.I. Acid Black 1 mit einer Konzentration von 20 g · l-1 bestehende Imprägnierungslösung, mit der man auf den Block innerhalb von 120 min mit einem Druck von 0,6 MPa einwirkt. Nach der Beseitigung der Stirnflächen imprägniert man den Block innerhalb von 2 h mit einer aus C.I. Direct Brown 115 bestehenden Farblösung bei einer Temperatur von 20°C. Nach dieser Imprägnation schneidet man aus dem Block dekorative Zierfurniere.

Beispiel 5:

In die Stirnfläche eines Birkenstammes (Betula verrucosa) drückt man Metallanschlagspitzen mit einem Durchmesser von 0,3 bis 0,8 mm ein, durch die man dem Holz eine aus C.I. Mordant Brown 86 und C.I. Mordant Brown 95 im Verhältnis 1 : 1 bestehende holzverfärbende Flüssigkeit innerhalb von 240 min bei einem Druck von 0,6 MPa zuleitet. Aus dem imprägnierten Holz schneidet man Furniere, die man mit einem aus Wasserfarblösungen von organischen Säurefarbstoffen mit einer Molekülmasse von 300 bis 850 bestehenden Auftrag versieht. Nach dem Auftragen der Farblösung in einer Menge von 150 bis 200 g · m-2 legt man die Furniere aufeinander, preßt sie in eine Ebene mit Hilfe von aus rostfreiem Stahl bestehenden Platten und legt sie für 24 h in einen verschließbaren Raum, um eine Wasserverdampfung zu verhindern. Man läßt die Farblösung innerhalb von 24 h in einem Temperaturbereich von 60 bis 95°C diffundieren, anschließend trocknet man die Furniere auf eine Feuchtigkeit von 8 bis 12 %. So gewinnt man Furniere mit ausgeprägter dekorativer Maserung.

Beispiel 6:

Man imprägniert einen Block des Gehölzes Hagebuche (Carpinus betulus) innerhalb von 1 min durch Tauchverfahren in einer 33%-igen Wasserlösung von Natriumsilikat, die man anschließend innerhalb von 10 h aushärten läßt und danach schleift man die Stirnflächen gerade. Danach imprägniert man so vorbereitete Blöcke mit einer holzverfärbenden Flüssigkeit, die 40 g · l-1 des Farbstoffes C.I. Acid Black 52 enthält. Die geschnittenen Furniere färbt man mit einer aus C.I. Acid Brown 19 mit einer Konzentration 40 g · l-1 und aus Kopolymer Propylenoxid und Äthylenoxid mit einer Konzentration 10 g · l-1 bestehenden holzverfärbenden Flüssigkeit innerhalb von 8 h bei einer Temperatur von 90°C nach. So hergestelltes Furnier hat eine dem Holz Palisander ähnliche Maserung.

Beispiel 7:

Man setzt Blöcke aus Lindenholz (Tilia cordata) mit Abmessungen 6×6×40 cm an den Stirnflächen innerhalb von 25 sec kurzfristiger Einwirkung einer Legierung aus Blei, Zinn, Wismut und Kadmium im Verhältnis 2 : 4 : 4 : 1 bei einer Temperatur von 150°C aus. So versehene Blöcke imprägniert man mit einer aus C.I. Pigment Black 7 und C.I. Pigment Red 4 im Verhältnis 1 : 1 bestehenden Farblösung bei einem Druck von 0,8 MPa innerhalb von 180 min. Durch Schneiden der Blöcke gewinnt man dekoratives Material.

Beispiel 8:

Die Stirnflächen eines Blockes aus Pappelholz (Populus marilandica) versieht man mit einem Kopolymerauftrag aus Styren und Akrylsäureester. Eine der Stirnflächen setzt man der Vakuumeinwirkung von 0,04 MPa aus und die andere wiederum der Druckeinwirkung der holzverfärbenden Flüssigkeit mit der Zusammensetzung C.I. Pigment Black 7 bei einem Druck von 0,5 MPa innerhalb von 120 min. Aus dem Block schneidet man Furniere, in die man eine Farblösung C.I. Acid Orange 3, C.I. Acid Red 88 und C.I. Acid Blue 78 im Verhältnis 10 : 2 : 1 gemischt mit Kopolymerdispersion aus Vinylazetat und Acrylsäureester mit einem Trockensubstanzgehalt von 55% innerhalb von 8 h diffundieren läßt. Die erhaltenen Furniere trocknet man bei einer Temperatur von 85°C innerhalb von 25 min. Ihre Maserung ähnelt dem Holz Ovangkol.

Beispiel 9:

Man versieht Blöcke aus Pappelholz (Populus marilandica) mit Abmessungen 6×6×40 cm und einer Feuchtigkeit von 20% an der Stirnflächen mit einem Auftrag aus Glasteilchen mit einer Korngröße von 10-4 bis 2 · 10-3 m. So vorbereitetes Holz evakuiert man innerhalb von 30 min bei einem Druck von 0,06 MPa und imprägniert es innerhalb von 120 min mit einer aus C.I. Pigment Black 7 mit einer Konzentration von 100 g · l-l bestehendden Farblösung. Nach dem Imprägnieren schneidet man aus den Blöcken Furniere mit einer Dicke von 0,7 mm, die man in eine aus C.I. Acid Yellow 11, C.I. Acid Orange 10, C.I. Acid Blue 40 im Verhältnis 10 : 1,5 : 1 bestehende Farbstofflösung einbringt. Man färbt die Furniere innerhalb von 6 h bei einer Temperatur von 80°C und nach dem Trocknen entsteht ein Zierfurnier mit dekorativer Maserung des Holzes Ovangkol.

Die erfindungsgemäßen Zierfurniere und massive Zierblöcke und das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren kann man bei der Möbel-, Holzverkleidungsproduktion und überall dort anwenden, wo man die dekorative Funktion des Holzes ausnützt.


Anspruch[de]
  1. 1. Holzgegenstand, wie Zierfurnier und massiver Zierblock aus Holz mit schwach ausgeprägter Maserung oder aus Veredelungsstoffe wie z.B. synthetische Polymere, Oligomere, Weichmacher und oberflächenaktive Stoffe enthaltenden Zierhölzern, dadurch gekennzeichnet, daß das Furnier oder der massive Holzblock hochmolekulare Farbstoffe, Farbpigmente, reaktive, metallkomplexe, direkte und saure Farbstoffe und Gemische von diesen Farbstoffen oder organischen Pigmenten mit Reaktoplasten enthält, die reguliert von Stellen an den Stirnflächen aus in Faserrichtungen nach innen in das Furnier oder den massiven Holzblock zum Beispiel in Streifen mit einer Breite von 0,1 bis 30 mm abgelagert sind, und in situ die Zellwände des Furniers oder des massiven Holzblockes homogen verteilte Monosulfonfarbstoffe mit einer Molekülmasse kleiner als 1500 enthalten.
  2. 2. Herstellungsverfahren für Holzgegenstände, wie Zierfurniere und massive Holzblöcke aus Holz mit schwach ausgeprägter Maserung oder aus Ziergeholz nach Anspruch 1 durch Imprägnation mit holzverfärbenden modifizierenden Stoffen wie wässrigen und organischen Lösungen von sauren, metallkomplexen und reaktiven Farbstoffen, Farbpigmenten, Mischlösungen der Farbstoffe mit Reaktoplasten, Thermoplasten, Oligomeren, Monomeren, Weichmachern und mit anderen Industriehilfsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß man in einen Teil einer oder beider Stirnflächen von Holzmassivstücken mit einer Feuchtigkeit von 18 bis 210 % an absichtlich gewählten Stellen gleicher bzw. verschiedener Form eine holzverfärbende Flüssigkeit in der Faserrichtung leitet, und zwar durch Einwirkung eines Druckunterschiedes von 0,04 bis 7,0 MPa bei einer Temperatur von 10 bis 110°C innerhalb von 2 bis 600 min, wobei anschließend der Holzwerkstoff in Form von massiven Holzblöcken oder Furnieren durch Diffusionsfärben nachgefärbt wird.
  3. 3. Herstellungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die vorher absichtlich gewählten Stellen für die Zuführung der holzverfärbenden Flüssigkeit durch Absperrung eines Teils einer oder beider Stirnflächen des Holzwerkstoffes durch Verstopfung eines Teils der Luminas von Leitbündelzellen gewinnt.
  4. 4. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Absperrung an den Stirnflächen mit einem Auftrag aus Kolloidsystemen mit einer Teilchengröße von 10-8 bis 10-3 m durchführt, die halbdurchlässige Membranen, wie z.B. Polyvinylazetat- und Akrylatdispersionen und Gele der Kieselsäure innerhalb von 0,5 bis 300 sec bei einem Druck von 0,1 bis 0,7 MPa bei einer Temperatur von 25 bis 35°C bilden, wobei anschließend die Dispersion ausgehärtet wird.
  5. 5. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Absperrung durch Imprägnation der Stirnflächen mit niedrigschmelzenden Metallen wie z.B. Legierungen von Blei, Zinn, Wismut und Kadmium innerhalb von 0,5 bis 25 sec bei einer Temperatur von 110 bis 300°C durchführt.






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