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Dokumentenidentifikation DE3344973C2 05.02.1987
Titel Verfahren und Beizflüssigkeit zum Schwarzbeizen von Holzgegenständen
Anmelder Simatupang, Maruli H., Dr., 2057 Reinbek, DE
Erfinder Simatupang, Maruli H., Dr., 2057 Reinbek, DE
Vertreter Stach, H., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 2000 Hamburg
DE-Anmeldedatum 13.12.1983
DE-Aktenzeichen 3344973
Offenlegungstag 20.06.1985
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 05.02.1987
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.02.1987
IPC-Hauptklasse B27K 5/02
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schwarzbeizen von Holzgegenständen, bei dem man diese in Gegenwart von Eisenverbindungen mit einer gerbstoffhaltigen wäßrigen Beizflüssigkeit oder nacheinander mit einer ersten und einer zweiten wäßrigen Beizflüssigkeit behandelt. Die alleinige oder die erste Beizflüssigkeit enthält 20-100 g/l Blauholzextrakt und/oder pflanzliche hydrolysierbare Gerbstoffe, weiterhin enthält die alleinige oder die zweite Beizflüssigkeit eine Lösung mit einem Gehalt von 0,07-0,36 Mol/l Eisen-(II)-salz sowie, bezogen auf den Eisen-(II)-gehalt einer 0,8-1,2fachen äquivalenten Menge an Ammoniumionen und/oder einer zur Einstellung eines pH-Wertes zwischen 1 und 5 hinreichenden Menge an nicht oxidierender flüchtiger Säure. Die Beizflüssigkeit kann als Konzentrat vorgesehen werden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schwarzbeizen von Holzgegenständen mit Eisensalz und einer Blauholzextrakt oder andere Gerbstoffe enthaltenden wäßrigen Beizflüssigkeit sowie eine entsprechende wäßrige Beizflüssigkeit.

Aus der GB-PS 1 52 427 ist ein Verfahren dieser Art bekannt, bei welchem die Holzgegenstände jeweils in getrennten Arbeitsgängen zum einen mit einer Eisensalzlösung und zum anderen mit einer Tannin und/oder Blauholzextrakt enthaltenen Lösung behandelt werden, wobei das Holz zwischen den beiden Behandlungsstufen getrocknet und nach Abschluß beider Behandlungen mit Alkali, beispielsweise Ammoniak behandelt wird. Diese Arbeitsweise ist jedoch recht umständlich und läßt auch hinsichtlich der Tiefe der Schwarzfärbung zu wünschen übrig.

Es ist ferner bekannt, zum Schwarzbeizen von Holzgegenständen Gerbstoffe und/oder Farbholzextrakte zusammen mit holzessigsaurem Eisen zu verwenden, das durch Auflösen von Eisen oder Eisenverbindungen in Holz-Trockendestillationsprodukten gewonnen wird, aber nur noch selten erhältlich ist. Die Verwendung solcher Produkte zum Beizen von hölzernen Gebrauchsgegenständen ist zudem wegen der gesundheitsschädlichen Teerbestandteile nicht unbedenklich.

Die US-PS 14 12 024 beschreibt schließlich ein Verfahren zum Schwarzfärben von Tierfasern und aus solchen bestehenden Geweben oder Textilien mit Blauholz und Beizmitteln, bei welchem die Tierfasern der Einwirkung von Natriumsalzen von Sauerstoffsäuren der Nichtmetallgruppen 5 und 7, beispielsweise Natriumnitrit ausgesetzt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren zum Schwarzbeizen von Holzgegenständen der eingangs genannten Art sowie geeignete Beizflüssigkeiten zu schaffen, die ohne gesundheitliche bedenkliche Materialien ein besonders einfaches und unaufwendiges Schwarzbeizen gestatten.

Zur Lösung dieserAufgabe ist das eingangs genannte Verfahren erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 definierten Merkmalen ausgestattet.

Dieses Verfahren ermöglicht ein Schwarzbeizen von Holzgegenständen mit unaufwendig beschaffbaren, preisgünstigen Substanzen, die keine Gesundheitsgefährdung der die gebeizten Holzgegenstände handhabenden Personen mit sich bringen.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 beschrieben.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine wäßrige Beizflüssigkeit mit einem Gehalt an Blauholzextrakt oder anderen pflanzlichen Gerbstoffen, die mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 6 definierten Merkmalen ausgestattet ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Beizflüssigkeit sind in den Unteransprüchen 7 bis 9 definiert.

Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung das im Anspruch 10 definierte Beizflüssigkeitskonzentrat.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens und der Beizflüssigkeit an Hand einiger Beispiele weiter erläutert.

Zum Schwarzbeizen kleinerer Holzgegenstände wie Messergriffe, Bürstenrücken, Holzköpfe usw. werden diese in eine Beizflüssigkeit eingetragen, die durch Mischen der abgewogenen Bestandteile mit Wasser unter Rühren und leichter Erwärmung erhalten wird. Die Holzgegenstände sind während des Beizvorganges vollständig von der Beizflüssigkeit bedeckt. Zur Beschleunigung des Beizvorganges wird die Beizflüssigkeit mit den Holzgegenständen auf 80 bis 90° erhitzt.

Die erforderliche Beizzeit hängt von der gewünschten Eindringtiefe der Beize und der verwendeten Holzart ab. Unverkerntes Buchenholz wird nach etwa 24 Stunden bis zu einer Eindringtiefe von 5 mm schwarz gebeizt, verkerntes Marfinholz erfordert wenigstens 72 Stunden.

Das Eindringen der Beizflüssigkeit, besonders in dichte und schwer zu beizende Hölzer wie etwa Marfimkernholz wird durch einen Zusatz von wasserlöslichen mehrwertigen Alkoholen wie Glycerin, Glykol und/oder Polyäthylenglykol zur Beizflüssigkeit merklich erleichtert.

An Messerheften aus Marfimholz wurden Beizversuche durchgeführt, die im folgenden ausführlicher beschrieben werden sollen.

Beispiel 1

In einem emaillierten Gefäß wurden 70 g Blauholzextrakt, 70 g kristallwasserhaltiges Eisen-(II)-sulfat (FeSO4 · 7 H2O) und 35 g Ammoniumsulfat (NH4)2 SO4) mit 2 Litern Leitungswasser versetzt. Das Gefäß wurde bis zur Auflösung der Beizstoffe erhitzt, anschließend wurden 10 Messerhefte aus Marfimholz mit den Abmessungen 14 cm × 3 cm × 2 cm in die Beizflüssigkeit eingelegt und durch Beschwerung mit einem Kuststoffgitter fortwährend von der Beizflüssigkeit bedeckt gehalten. Die Temperatur der Beizflüssigkeit betrug konstant 80 - 90°C, verdampftes Wasser wurde während des gesamten Beizvorganges ersetzt. Nach vier Tagen wurde die Wärmezufuhr unterbrochen, am nächsten Morgen konnten die schwarzgebeizten Messerhefte der Beizflüssigkeit entnommen, mit warmem Wasser gewässert und gespült und anschließend getrocknet werden.

Beispiel 2

100 g Kastanienholz-Extrakt, 70 g kristallwasserhaltiges Eisen-(II)-sulfat (FeSO4 · 7 H2O) und 10 ml konzentrierte Salzsäure (HCL) wurden unter Erhitzen in einem emaillierten Gefäß in 2 Liter Wasser aufgelöst. Nach Zugabe von 100 ml Äthylenglykol und Rühren wurden 10 Messerhefte aus Marfimholz bei einer Temperatur von 80 - 90°C in die Beizflüssigkeit eingetragen und darin drei Tage lang gebeizt. Verdunstungsverluste an Wasser wurden durch entsprechende Zugabe ergänzt. Am zweiten Tag wurde nochmals 4 ml konzentrierter Salzsäure zur Beizflüssigkeit hinzugegeben. Nach drei Tagen wurde die Wäremzufuhr unterbrochen, die am nächsten Morgen der Beizflüssigkeit entnommenen Messerhefte waren bräunlich gefärbt. Während einer weiteren Woche trockneten die Messerhefte an der Luft und nahmen eine lichtechte schwarze Färbung an. Sie wurden nachfolgend mit warmem Leitungswasser gewässert und gespült, bis das Waschwasser fast farblos war und konnten nach erneutem Trocken weiter bearbeitet werden.

Beispiel 3

In einem emaillierten Gefäß wurden 100 g Kastanienholz- Extrakt, 70 g Eisen-(II)-sulfat (FeSO4 · 7 H2O) und 10 ml Essigsäure unter Erwärmung in zwei Liter Wasser gelöst. Nach Zugabe von 100 ml Glyzerin und gründlichem Rühren wurden 10 Messerhefte aus Marfimholz bei 80 - 90°C drei Tage in dieser Beizflüssigkeit gebeizt, wobei Verdunstungsverluste durch Wasserzugabe ersetzt wurden. Am zweiten Tag wurden nochmals 5 ml Essigsäure zur Beizflüssigkeit gegeben. Nach Unterbrechung der Wärmezufuhr nach drei Tagen und Entnahme der Messerhefte am folgenden Morgen waren diese bräunlich gefärbt. Die Messerhefte trockneten während zwei Wochen und nahmen dabei die gewünschte schwarze Färbung an. Sie wurden nachfolgend mit warmem Leitungswasser gewässert und gespült.

Die alle Beizstoffe enthaltende Beizflüssigkeit ist, besonders unter Luftauschluß, bei üblichen Umgebungstemperaturen über längere Zeiträume haltbar und muß daher nicht erste jeweils kurz vor ihrer Verwendung zusammengesetzt werden. Sie läßt sich als wasserarmes oder sogar wasserfreies Beizflüssigkeitskonzentrat in geeigneten Behältern platzsparend und hinreichend stabil befördern und über lange Zeiträume aufbewahren. Dabei kann dem Beizflüssigkeitskonzentrat der gewünschte Gerbstoff- und/oder Farbholzextraktgehalt im gewünschten Verhältnis zum vorhandenen Eisen-(II)- salz beigemischt werden; es ist aber auch möglich, daß Beizflüssigkeitskonzentrat unabhängig von den zuzusetzenden Gerbstoff- bzw. Farbholzextrakbestandteilen vorzusehen.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Schwarzbeizen von Holzgegenständen mit Eisensalz und einer Blauholzextrakt oder andere Gerbstoffe enthaltenden wäßrigen Beizflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß man die Holzgegenstände einstufig mit einer einzigen wäßrigen Beizflüssigkeit behandelt, die 20 bis 100 g/l vorzugsweise 40 bis 70 g/l Blauholz- und/oder Valonea-, Kastanienholz-, Kastanienrinden-, Eichenholz-, Eichenrinden-, Galläpfel-, Myrobalanen-, Dividivi-, Sumach- oder Algarobille-Extrakt, 0,07 bis 0,36 Mol/l, vorzugsweise 0,15 bis 0,25 Mol/l, gelöstes Eisen-(II)-Salz, sowie bezogen auf den Eisen-(II)-gehalt, eine 0,8 bis 1,2fache äquivalente Menge an Ammoniumionen und/oder eine zur Einstellung eines pH-Werts zwischen 1 und 5 hinreichende Menge an nichtoxidierender flüssiger Säure enthält.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Beizflüssigkeit mit einem Gehalt von 0,07 bis 0,36 Mol/l gelöstem Ammoniumeisen-(II)-sulfat verwendet.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch geknnzeichnet, daß man eine wäßrige Beizflüssigkeit mit einem Gehalt von 0,07 bis 0,36 Mol/l, vorzugswseise 0,15 bis 0,25 Mol/l, Eisen-(II)-sulfat und 0,05 bis 0,43 Mol/l, vorzugsweise 0,12 bis 0,30 Mol/, Ammoniumsulfat verwendet.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Beizflüssigkeit mit zusätzlichem Gehalt von 10 bis 100 ml/l, vorzugsweise 30 bis 50 ml/l eines wasserlöslichen mehrwertigen Alkohols, vorzugsweise Glycerin, Glykol oder Polyäthylenglykol verwendet.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Holzgegenstände bei Temperaturen zwischen 70 und 100°C, vorzugsweise zwischen 80 und 90°C, beizt und gegebenenfalls anschließend der Lufteinwirkung aussetzt.
  6. 6. Wäßrige Beizflüssigkeit zum Schwarzbeizen von Holzgegenständen, mit einem Gehalt an Blauholzextrakt oder anderen pflanzlichen Gerbstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß darin

    1. a) 20 bis 100 g/l, vorzugsweise 40 bis 70 g/l, Blauholz- und/oder Valonea-, Kastanienholz-, Kastanienrinde-, Eichenholz-, Eichenrinde-, Galläpfel-, Myrobalsam-, Dividivi-, Sumach- oder Algarobille-Extrakt,
    2. b) 0,07 bis 0,36 Mol/l, vorzugsweise 0,15 bis 0,25 Mol/l, gelöstes Eisen-(II)-salz, insbesondere Eisen-(II)-sulfat und
    3. c) bezogen auf den Eisen-(II)-gehalt, eine 0,8 bis 1 - 2fache äquivalente Menge an Ammoniumionen und/oder eine zur Einstellung eines pH-Werts zwischen 1 und 5 hinreichende Menge an nichtoxidierender flüchtiger Säure, insbesondere Salzsäure oder Essigsäure,


  7. enthalten sind.
  8. 7. Beizflüssigkeit nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0,07 bis 0,36 Mol/l, vorzugsweise 0,15 bis 0,25 Mol/l, gelöstem Ammonium-eisen-(II)-sulfat.
  9. 8. Beizflüssigkeit nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0,07 bis 0,36 Mol/l, vorzugsweise 0,15 bis 0,25 Mol/l, Eisen-(II)-sulfat und 0,05 bis 0,43 Mol/l, vorzugsweise 0,12 bis 0,30 Mol/l, Ammoniumsulfat.
  10. 9. Beizflüssigkeit nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt von 10 bis 100 ml/l, vorzugsweise 30 bis 50 ml/l, eines wasserlöslichen mehrwertigen Alkohols, vorzugsweise Glycerin, Glykol oder Polyäthylenglykol.
  11. 10. Beizflüssigkeitskonzentrat zum Schwarzbeizen von Holzgegenständen, mit einem Gehalt an Blauholzextrakt oder anderen pflanzlichen Gerbstoffen, gekennzeichnet durch eine Mischung aus Eisen-(II)-salz, vorzugsweise Eisen-(II)-sulfat, einer auf den Eisen -(II)-gehalt bezogenen 0,8 bis 1,2fachen äquivalenten Menge an Ammoniumsalz sowie mindestens einem wasserlöslichen mehrwertigen Alkohol, vorzugsweise Glycerin, Glykol oder Polyäthylenglykol.






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