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Dokumentenidentifikation DE60119671T2 26.04.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001211033
Titel Verfahren zur Behandlung von Holzwerkstoff
Anmelder Yamaha Corp., Hamamatsu, Shizuoka, JP
Erfinder Yamamoto, Shigetaka, Hamamatsu-shi, Shizuoka-ken, JP;
Maruyama, Yoshihisa, Hamamatsu-shi, Shizuoka-ken, JP
Vertreter WAGNER & GEYER Partnerschaft Patent- und Rechtsanwälte, 80538 München
DE-Aktenzeichen 60119671
Vertragsstaaten DE, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 04.12.2001
EP-Aktenzeichen 011288370
EP-Offenlegungsdatum 05.06.2002
EP date of grant 17.05.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.04.2007
IPC-Hauptklasse B27K 5/02(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Behandlungsverfahren für ein Holzmaterial, und insbesondere auf ein Behandlungsverfahren für ein Holzmaterial, das eine Bleichungsbehandlung gefolgt von einer Acetylierungsbehandlung aufweist wird.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Es ist bekannt, dass ein Holzmaterial mit einer Wasserstoffperoxydlösung behandelt werden kann, um Flecken von dem Holzmaterial zu entfernen oder das Holzmaterial vor dem Färben oder Beschichten zu entfärben. Zum Beispiel umfasst die japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Erstveröffentlichungsnummer Sho 55-140506 ein Verfahren zum Entfärben eines Furniers mit einer Wasserstoffperoxydlösung; die japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Erstveröffentlichungsnummer Sho 57-187204 umfasst ein Verfahren zur Behandlung eines Holzmaterials mit aliphatischem Dialdehyd und Chlorit; die japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Erstveröffentlichungsnummer Sho 62-134202 umfasst ein Verfahren zum Eintauchen oder Einweichen eines aus Eiche hergestellten Furniers in einer gemischten Lösung, die Ascorbinsäure, Natriumhypochlorit und Natrium-Ethylendiamintetraacetat enthält; und die japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Erstveröffentlichungsnummer Hei 8-11106 umfasst ein Bleich- und Entfärbungsverfahren eines Holzmaterials mit einer Wasserstoffperoxydlösung, die ein Wasserstoffperoxyd-Derivat, wie Natriumperkarbonat oder ähnliches, beinhaltet.

Trotzdem neigen Defekte, in denen die Farbe des Holzmaterials durch Licht- oder Hitzeaussetzung vertieft wurden, nach der zuvor erwähnten konventionellen Bleichungsbehandlung dazu, aufzutreten. Dies ist so, weil Chromophoren aus Lignin in dem Holzmaterial erzeugt werden, das eine aromatische Struktur oder eine Phenolhydroxyl-Gruppe von radikalen Reaktionen besitzt, die durch absorbierende ultraviolette Strahlen im Sonnenlicht verursacht werden und die Photooxidationszersetzung des Lignin veranlassen und das Molekulargewicht hiervon verringern oder ein Wasserstoffatom vom Lignin entfernen. Wenn der Grad an Farbwechsel des gebleichten Holzmaterials durch den Grad an Farbdifferenz angezeigt wird, ist der Grad an Farbdifferenz des gebleichten Holzmaterials größer als der des ungebleichten Holzmaterials.

Es ist auch bekannt, ein Holzmaterial einer Acetylierungsbehandlung auszusetzen, indem ein Acetylierungsmittel verwendet wird, um die Resistenz gegen Feuchtigkeit zu verbessern und die dimensionale Stabilität zu verbessern. Zum Beispiel umfasst die japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Erstveröffentlichungsnummer Hei 5-269710 ein Acetylierungsverfahren, bei dem Holzfasern in der Dampfphase durch den Gebrauch eines Acetylierungsmittels, wie zum Beispiel Essigsäureanhydrid, acetyliert werden, und die japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Erstveröffentlichungsnummer Hei 7-9411 umfasst ein Acetylierungsverfahren, bei dem ein Material, das Zellulose beinhaltet, in der Dampfphase acetyliert wird. Des weiteren ist bekannt, dass ein Holzmaterial durch eine Acetylierungsbehandlung gebleicht werden kann.

DATABASE CA Online CHEMICAL ABSTRACTS SERVICE, COLUMBUS, OHIO, US; SAGIOKA; MASASHI ET AL: "Degradation of wood interior materials. 2. Bleaching and photochemical discoloration" abgerufen von STN Datenbank Zugriffsnummer 88: 75446 XP002283686 & MOKUZAI TO GIJUTSU, 31, 10–13 CODEN: MGIJD8; ISSN: 0286-2611, 1977, offenbart, dass Liberisches Lärchenholz mit Bleichmitteln gebleicht wurde, um Lichtresistenz zu verleihen, und die Wirkung des Bleichmittels auf Lichtresistenz verringerte sich in der Ordnung H2O2-Ac2O [108-24-7] > NaClO2-AcOH [64-19-7]. Die Bleichmittel gewährten gute Resistenz gegenüber Licht mit langen Wellenlängen. Genauer gesagt wird eine Bleichungsbehandlung von Holz durch die Verwendung verschiedener Bleichmittel wie solche vom Typ „H2O2 und (CH3CO)2O" ausgeführt und die Grade an Entfärbung des Holzes nach der Bleichungsbehandlung, die durch Lichtbestrahlung zustande kamen, wurden ausgewertet. Gemische, die erhalten wurden durch das Mischen von Chemikalien, die eine Bleichwirkung haben, wie beispielsweise H2O2, und von Chemikalien, die eine acetylierende Wirkung besitzen, wie beispielsweise (CH3CO)2O, werden als Bleichchemikalien verwendet. Das heißt, eine Bleichungsbehandlung und eine Acetylierungsbehandlung werden simultan in einem Schritt ausgeführt.

Jedoch hat ein acetyliertes Holzmaterial ein Problem in dem Sinne, dass die Farbe des Holzmaterials in eine hellere Farbe durch Lichtaussetzung verändert wird und stetig in Richtung weiß entfärbt wird.

Folglich haben die zuvor erwähnten konventionellen Bleichungsbehandlungen und Acetylierungsbehandlungen von Holzmaterial Probleme in dem Sinne, dass Farbwechsel wie Colorierung oder Verfärbung (Verfärben in dunklere Farben) oder Verblassen (Verfärben in hellere Farben) nach der Behandlung auftreten.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Behandlungsverfahren für ein Holzmaterial zur Verfügung zu stellen, dass signifikant den Farbwechsel des Holzmaterials unterdrücken kann, der durch Lichtaussetzung oder Hitze nach der Behandlung ausgelöst wird.

Das Behandlungsverfahren für Holzmaterial umfasst Schritte, in denen das Holzmaterial einer Bleichungsbehandlung und einer Acetylierungsbehandlung nach der Bleichbehandlung ausgesetzt wird, wobei der Grad der Acetylierung des Holzmaterials, das der Acetylierungsbehandlung ausgesetzt wird, im Bereich von 1 bis 25 Gewichts-% einer Gewichtszunahme des Holzmaterials liegt.

Des weiteren wird das Holzmaterial vorzugsweise gewaschen und wird vorzugsweise zwischen der Bleichungsbehandlung und der Acetylierungsbehandlung getrocknet.

Die Bleichungsbehandlung kann durch Eintauchen des Holzmaterials in eine Bleichlösung ausgeführt werden und die Acetylierungsbehandlung kann ausgeführt werden, bis der Grad der Acetylierung 5 Gewichts-% oder mehr erreicht hat.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Im Folgenden wird ein Behandlungsverfahren für ein Holzmaterial gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung im Detail beschrieben.

Das Behandlungsverfahren für ein Holzmaterial umfasst Schritte, in denen das Holzmaterial einer Bleichungsbehandlung und einer Acetylierungsbehandlung ausgesetzt wird, wobei das Holzmaterial der Acetylierungsbehandlung nach der Bleichungsbehandlung ausgesetzt wird. Wenn das Holzmaterial der Bleichungsbehandlung nach der Acetylierungsbehandlung ausgesetzt wird, kann, da die Bleichungsbehandlung gewöhnlich unter basischen Bedingungen ausgeführt wird, ein Teil der acetylierten Teile in dem Holzmaterial durch Alkali hydrolisiert werden, welches den Verlust von Acetylgruppen der acetylierten Teile des Holzmaterials auslösen kann. Deshalb wird das Holzmaterial der Acetylierungsbehandlung nach der Bleichungsbehandlung ausgesetzt.

Obwohl das Holzmaterial, das in dieser Erfindung verwendet werden könnte, nicht speziell eingeschränkt ist, umfassen bestimmte Beispiele des Holzmaterials Furnier, das aus geschnittenem Holz produziert wird, ein Sperrholz, wie zum Beispiel orthogonales Sperrholz (R/C), Holzfaserplatte, wie zum Beispiel eine mitteldichte Faserplatte (MDF), Holzspanplatten, OSB, feste Materialien, Materialien, die eine Kombinationen hiervon sind, Verbundwerkstoffe, die Furnier umfassen, an dem Aluminium oder ähnliches angebracht ist, und andere. Die Holzfaserplatte und die Spanplatte können hergestellt werden, indem die Holzfasern oder Holzpartikel der Bleichungsbehandlung und der Acetylierungsbehandlung ausgesetzt werden und dann mit Bindematerial beschichtet t werden. Bei diesen Holzmaterialien kann, wenn das Furnier, das oft für eine große Fläche verwendet wird, und in welchem vergilbende Teile dazu neigen, markant hervorzustechen, das Verfahren gemäß dieser Erfindung sehr effektiv sein.

Als die Bleichungsbehandlung gemäß dieser Erfindung können konventionelle Bleichungsverfahren verwendet werden. Zum Beispiel wird eine Bleichlösung auf ein Holzmaterial durch ein Streichbeschichtungsverfahren oder ähnliches aufgebracht und dann wird das Holzmaterial für eine vorbestimmte Zeit behandelt, zum Beispiel durch Einweichen des Holzmaterials in einer Bleichlösung für eine vorbestimmte Zeit, während nach Bedarf erwärmt wird.

Spezielle Beispiele der Bleichlösung umfassen Lösungen (pH-Werte 9 bis 12) wie zum Beispiel eine Wasserstoffperoxydlösung; eine Lösung, die Chlorit, wie Kaliumchlorit, Natriumchlorit oder ähnliches umfasst; eine Lösung, die Hypochlorit wie Kaliumhypochlorit, Natriumhypochlorit oder ähnliches umfasst.

Obwohl die Einweichzeit nicht speziell begrenzt ist, wird die Einweichzeit vorzugsweise auf zwischen 10 bis 200 Minuten eingestellt, wenn die Einweichtemperatur auf zwischen 30 bis 50°C eingestellt ist, und die Einweichzeit wird zum Beispiel vorzugsweise auf zwischen 1 bis 24 Stunden eingestellt, wenn die Einweichtemperatur auf 20°C eingestellt wurde.

Ein konventionelles Bleichungsverfahren wie ein Verfahren zum Bleichen von Holzmaterial mit aliphatischen Dialdehyden und Chloriten, wie es offenbart ist in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung, Erstveröffentlichungsnummer Sho 57-187204, ein Verfahren zum Einweichen von Holzmaterialien in einer gemischten Lösung, die Askorbinsäure, Natriumhypochlorit, und Natriumethylendiamintetraacetat enthält, wie es offenbart ist in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung, Erstveröffentlichungsnummer Sho-62-134202, ein Verfahren zum Bleichen und zum Entfärben eines Holzmaterials mit einer Wasserstoffperoxydlösung, die ein Wasserstoffperoxydderivat wie Natriumperkarbonat oder ähnliches umfasst, wie es offenbart ist in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung, Erstveröffentlichungsnummer Hei 8-11106, oder ähnliches, kann anstelle von den vorher erwähnten Bleichungsbehandlungsverfahren verwendet werden.

Nach der Bleichungsbehandlung wird die übrig bleibende Bleichlösung vorzugsweise durch Hitze oder Waschen des Holzmaterials, das der Bleichungsbehandlung ausgesetzt wird, entfernt. In dem Fall, in dem das Wasserstoffperoxyd, das in der Bleichlösung enthalten ist, in dem Holzmaterial zurückbleibt, kann es Defekte wie einen Farbwechsel der Beschichtungsfilme oder der Holzplatte verursachen, wenn Beschichtungsfilme auf dem Holzmaterial ausgebildet werden, oder wenn das Holzmaterial gefärbt wird. Die Waschbehandlung ist aus Sichtweise des Entfernens von Wasserstoffperoxyd, das im Holzmaterial zurückbleibt, vorzuziehen. Das Waschverfahren wird insbesondere ausgeführt durch Eintauchen oder Einweichen des der Bleichungsbehandlung ausgesetzten Holzmaterials in Wasser, oder indem das Holzmaterial fließendem Wasser ausgesetzt wird. Warmes oder heißes Wasser zwischen 40 und 80°C kann für das Waschen verwendet werden. Obwohl die Waschzeit nicht besonders begrenzt ist, wird die Waschzeit vorzugsweise auf ungefähr 30 bis 180 Minuten festgesetzt.

Nach der zuvor erwähnten Waschbehandlung wird das Holzmaterial, das der Bleichungsbehandlung ausgesetzt wurde, vorzugsweise getrocknet. Dieses wird gemacht, weilder Feuchtigkeitsgehalt im Holzmaterial und das essigsaure Anhydrid eines Acetylierungsmittels miteinander reagieren, was eine exotherme Reaktion ist, wenn die Acetylierungsbehandlung nach der Bleichungsbehandlung ausgeführt wird. Wenn eine große Menge an Holzmaterial verwendet wird, wird der Grad der Gefahr, der durch die exotherme Reaktion verursacht wird, zusätzlich zu dem Farbwechsel des Holzmaterials vergrößert. Deshalb wird der Feuchtigkeitsgehalt des Holzmaterials vorzugsweise auf 13 Gewichts-% oder weniger, vorzugsweise sogar 10 Gewichts-% oder weniger und am besten 3 Gewichts-% oder weniger relativ zum Gesamtgewicht des Holzmaterials eingestellt.

Wenn der zuvor erwähnte Verbundwerkstoff als das Holzmaterial verwendet wird, kann das Brechen von Holzmaterial dadurch verhindert werden, dass der Feuchtigkeitsgehalt auf 10 Gewichts-% oder weniger eingestellt wird.

Als Trocknungsverfahren können ein Heißlufttrocknungsverfahren, ein Vakuumtrocknungsverfahren, ein Heizplattentrocknungsverfahren oder ähnliches verwendet werden. Als Trocknungsbedingungen wird die Trocknungstemperatur vorzugsweise auf 40 bis 80°C eingestellt und die Trocknungszeit wird auf 10 bis 90 Minuten eingestellt, wenn das Heißlufttrocknungsverfahren angewandt wird, der Trocknungsdruck wird vorzugsweise auf 5 bis 12 Torr eingestellt; die Trocknungstemperatur wird vorzugsweise auf 40 bis 80°C eingestellt, und die Trocknungszeit wird vorzugsweise auf 1 bis 8 Stunden im Falle des Vakuumtrocknungsverfahrens eingestellt, und die Trocknungstemperatur wird vorzugsweise auf 50 bis 120°C eingestellt und die Trocknungszeit wird vorzugsweise auf 1 bis 30 Minuten eingestellt im Falle des Heizplattentrocknungsverfahrens.

Die Acetylierungsbehandlung gemäß dieser Erfindung beschreibt eine Behandlung, bie der das Holzmaterial mit einem Acetylierungsmittel, wie zum Beispiel essigsaurem Anhydrid, in Verbindung gebracht wird, um einen Teil der Hydroxylgruppen (OH) in dem Holzmaterial (W) mit Acetyloxy-Gruppen (OCOCH3) substituiert wird, wie mit folgender Gleichung gezeigt wird: [W]-OH + (CH3CO)2O → [W]-OCOCH3 + CH3COOH.

Obwohl die Acetylierungsbehandlung in der Dampfphase oder in der flüssigen Phase ausgeführt werden kann, wird die Acetylierungsbehandlung vorzugsweise in der Dampfphase ausgeführt. Dieses hat den Grund, dass eine große Menge an Acetylierungsmittel für das Durchführen der Acetylierungsbehandlung in der flüssigen Phase notwendig ist, und es schwierig ist, die Temperatur einer großen Menge an Acetylierungsmittel in einer kurzen Zeit auf die Reaktionstemperatur anzuheben.

Als besonderes Verfahren für die Acetylierungsbehandlung in der Dampfphase kann ein Verfahren angegeben werden, in dem der Bodenteil des Reaktors mit dem Acetylierungsmittel gefüllt wird, über den ein tragendes Glied gespannt wird, das aus einem Netz besteht, welches aus Edelstahldraht oder ähnlichem gemacht ist, und dann wird das Holzmaterial auf dem Netz platziert. Als nächstes kommen das Holzmaterial und der gasförmige Dampf, der durch die Erhitzung des Acetylierungsmittels erzeugt wird, in der Dampfphase in Kontakt und als Ergebnis wird die Acetylierungsreaktion ausgeführt.

Als Acetylierungsmittel können Acetylsäure, Acetylanhydrid, Chloracetylsäure oder ähnliches verwendet werden. Von diesen wird vorzugsweise Acetylanhydrid hinsichtlich der Reaktionsfreude (Reaktivitätseffizienz) verwendet.

Obwohl die Acetylierungsreaktion vorzugsweise 15 Minuten bis 3 Stunden lang ausgeführt wird, kann die Dauer gemäß dem Grad der Acetylierung, der für das Holzmaterial erforderlich ist, geeignet angepasst werden. Die Temperatur des gasförmigen Dampfes des Acetylierungsmittels, der für die Acetylierungsreaktion zur Verfügung steht, wird vorzugsweise im Bereich von 130 bis 200°C liegen, und der Reaktionsdruck wird vorzugsweise auf Raumdruck bis 2 Atmosphären eingestellt.

Das Acetylierungsmittel kann mit einem inerten Lösungsmittel, das mit dem Acetylierungsmittel nicht reagiert, wie Xylol, verdünnt werden und es kann als gemischte Lösung, die das Acetylierungsmittel und das Lösungsmittel umfasst, verwendet werden. In diesem Fall ist es vorzuziehen, das zuvor erwähnte Lösungsmittel mit einer Menge von 70 Gewichts-% oder weniger in Bezug auf das Gesamtgewicht der gemischten Lösung des Acetylierungsmittels und des Lösungsmittels zu verwenden. Durch die Verwendung dieses Typs der gemischten Lösung im Prozess der Acetylierung des Holzmaterials kann die Acetylierungsreaktion, die eine exotherme Reaktion ist, in einem moderaten Stadium bzw. Zustand durchgeführt werden. Als Ergebnis kann thermale Schädigung oder exzessives Acetylieren des Holzmaterials limitiert werden und dadurch kann die Acetylierungsreaktion leichter ausgeführt werden.

Der Grad an Acetylierung des Holzmaterials, das der Acetylierungsbehandlung ausgesetzt wird, liegt in einer Gewichtszunahme im Holzmaterial im Bereich zwischen 1 und 25%, vorzugsweise 5% oder mehr. Dieser Bereich kann geeignet angepasst werden gemäß der Resistenz gegen Nässe und Feuchtigkeit, die für das Holzmaterial notwendig ist. Wenn das Holzmaterial für 10 Minuten oder mehr gebleicht wurde, wird das Holzmaterial vorzugsweise der Acetylierungsbehandlung ausgesetzt, bis der Grad an Acetylierung durch Gewichtszunahme bei 5% oder mehr liegt. Obwohl Effekte der Acetylierungsbehandlung durch einen Anstieg des Grades an Acetylierung verbessert werden können, dauert es lange, bis die Acetylierungsbehandlung den Grad an Acetylierung steigert. Deshalb kann der Grad an Acetylierung 15 Gewichts-% Zunahme oder weniger sein, um zufriedenstellende Effekte hinsichtlich der erforderlichen Zeit für die Acetylierungsbehandlung zu erlangen. Trotzdem wird das Holzmaterial, wenn die Zeit für die Bleichungsbehandlung verlängert wird, vorzugsweise der Acetylierungsbehandlung ausgesetzt, bis der Grad der Acetylierung bei 15 Gewichts-% Zunahme oder mehr liegt.

Das Holzmaterial, das der Acetylierungsbehandlung ausgesetzt wird, wird gewaschen, um das zurückbleibende Acetylierungsmittel, soweit notwendig, zu entfernen. Wenn die Acetylierungsbehandlung in der flüssigen Phase ausgeführt wird oder wenn die Waschbehandlung nach der Acetylierungsbehandlung ausgeführt wird, wird das Holzmaterial getrocknet, so dass der Feuchtigkeitsgehalt im Holzmaterial auf ein vorbestimmtes Niveau verringert wird.

Das Holzmaterial, das der Bleichungsbehandlung und der Acetylierungsbehandlung ausgesetzt wird, kann des weiteren auch einer Nachbehandlung wie beispielsweise einer Beschichtungsbehandlung oder ähnlichem wenn nötig ausgesetzt werden. Konkrete Beispiele von Harz, das in einer Beschichtungsbehandlung verwendet wird, umfassen Urethanharz, Polyesterharz, Epoxydharz, Acrylharz, Lackharz, Alkydharz, Melaminharz und ähnliche. Das Harz ist vorzugsweise ein Harz, das keine signifikanten Farbwechsel des Beschichtungsfilms verursacht.

Gemäß dem zuvor erwähnten Behandlungsverfahren für Holzmaterial können die Probleme bei der Bleichungsbehandlung und der Acetylierungsbehandlung kompensiert werden, weil sowohl die Bleichungsbehandlung als auch die Acetylierungsbehandlung ausgeführt werden; d.h. die Dekoloration und die Koloration des Holzmaterials nach der Behandlung, die durch Aussetzung von Licht oder Hitze erzeugt werden, können unterdrückt werden.

BEISPIELE

Im Folgenden werden Beispiele beschrieben, um die vorliegende Erfindung noch weiter zu verdeutlichen. Jedes dieser Beispiele zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und es ist nicht beabsichtigt, dass diese die vorliegende Erfindung eingrenzen. Viel mehr können diese Beispiele optional verändert werden, vorausgesetzt, die Änderungen bleiben im Rahmen der Erfindung.

Beispiel 1

20 Gewichtsteile einer Natronlauge wurden in 100 Gewichtsteile einer 35 Gewicht-% Wasserstoffperoxydlösung hinzugefügt, um eine Bleichlösung vorzubereiten, deren pH-Wert auf 11 eingeweicht wurde. Ein Furnier (60 cm breit, 30 cm lang, 0,5 mm dick) aus Ahorn und Fichte wurde in diese Bleichlösung bei 40°C für 60 Minuten einweicht. Nach der Bleichungsbehandlung wurde das Furnier herausgezogen, in heißes Wasser bei 60°C einweicht für 10 Minuten und dann für 10 Minuten in fließendem Wasser gewaschen. Dann wurde das gewaschene Furnier für 5 Minuten getrocknet, indem es auf einer Heizplatte bei 80°C gelassen wurde, um den Feuchtigkeitsgehalt des Holzmaterials auf 12 Gewichts-% einzustellen.

Das getrocknete Furnier wurde mit Acetylanhydrid für 50 Minuten bei 150°C acetyliert, indem eine Vorrichtung für eine Acetylierungsbehandlung in der Dampfphase (hergestellt von Sumitomo Chemical Engineering Co., Ltd.) verwendet wurde, und das nicht reagierte Acetylanhydrid wurde dann durch Entleerung entfernt. Der Grad der Acetylierung des Furniers bewirkte einen 13% Gewichtsanstieg.

Das so erhaltene Furnier wurde einem Bestrahlungstest unterzogen, der unten beschrieben wird, um den Grad der Farbdifferenz vor und nach dem Test zu messen. Die erhaltenen Werte sind in Tabelle 1 gezeigt.

Bestrahlungstest

Jedes der vorbereiteten Holzmaterialien wurde kontinuierlich unter Verwendung eines Xenon-Fade-O-Meters bestrahlt (Farbdifferenzmessvorrichtungen hergestellt von SUGA TEST INSTRUMENT CO., LTD.), zum Messen von Werten von L*, a* und b* in einem L*a*b* Farbspezifikationssystem vor und nach der Bestrahlung, wobei jeweils Wertedifferenzen, d.h. &Dgr;L*, &Dgr;a* und &Dgr;b* berechnet wurden, und dann wurde der Grad an Farbdifferenz, d.h. &Dgr;E*ab gemäß folgender Gleichung berechnet: &Dgr;E*ab = [(&Dgr;L*)2 + (&Dgr;a*)2 + (&Dgr;b*)2]S.

Testbedingungen:

  • Lichtquelle für die Messung: D
  • Integrierende Lichtenergie: 11 MJ/m2
  • Temperatur des schwarzen Elements: 83°C

Vergleichendes Beispiel 1

Ein Furnier (60 cm breit, 30 cm lang, 0,5 mm dick) aus Ahorn wurde in gleicher Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, acetyliert, und das unreagierte Acetylanhydrid wurde dann durch Entleerung entfernt. Der Grad der Acetylierung des Furniers betrug 14% Gewichtszunahme.

Das acetylierte Furnier wurde bei 40°C für 60 Minuten in der gleichen Bleichlösung wie in Beispiel 1 beschrieben eingeweicht. Nach dem Bleichungsbehandlung wurde das Furnier herausgezogen, in heißem Wasser bei 60°C für 10 Minuten eingeweicht und wurde dann 10 Minuten unter fließendem Wasser abgewaschen. Dann wurde das Furnier für 5 Minuten getrocknet, indem es auf einer Heizplatte bei 80°C gelassen wurde.

Das so erhaltene Furnier wurde dem Bestrahlungstest in gleicher Weise wie in Beispiel 1 ausgesetzt, um den Grad der Farbdifferenz vor und nach dem Test zu messen. Die erhaltenen Werte sind in Tabelle 1 gezeigt.

Vergleichendes Beispiel 2

Ein Furnier (60 cm breit, 30 cm lang, 0,5 mm dick) aus Ahorn wurde für 60 Minuten bei 40°C in der gleichen Bleichlösung, wie in Beispiel 1 beschrieben, eingeweicht. Nach der Bleichungsbehandlung wurde das Furnier herausgezogen, in heißem Wasser bei 60°C für 10 Minuten eingeweicht und wurde dann 10 Minuten unter fließendem Wasser abgewaschen. Dann wurde das Furnier für 5 Minuten getrocknet, indem es auf einer Heizplatte bei 80°C gelassen wurde, um den Feuchtigkeitsgehalt des Holzmaterials auf 12 Gewichts-% einzustellen.

Das gebleichte Furnier wurde dem Bestrahlungstest in gleicher Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, ausgesetzt, um den Grad der Farbdifferenz vor und nach dem Test zu messen. Erhaltene Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

Vergleichendes Beispiel 3

Ein Furnier (60 cm breit, 30 cm lang, 0,5 mm dick) aus Ahorn und Fichte wurde in gleicher Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, acetyliert, und das unreagierte Acetylanhydrid wurde dann durch Entleerung entfernt. Der Grad der Acetylierung des Furniers betrug 14% Gewichtszunahme.

Das acetylierte Furnier wurde dem Bestrahlungstest in gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben ausgesetzt, um den Grad der Farbdifferenz vor und nach dem Test zu messen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

Beispiel 2

50cc einer 35 Gewichts-% Wasserstoffperoxidlösung wurden zu 1 Liter 0,2 N Natriumhydroxid hinzugefügt, um eine Bleichlösung vorzubereiten. Ein Furnier (0,2 mm dick) aus Ahorn wurde in der Bleichlösung bei 40°C für 0, 5, 10, 20, 30, 60, oder 120 Minuten eingeweicht. Nach der Bleichungsbehandlung wurde das Furnier herausgenommen, in heißem Wasser bei 72 bis 80°C für 30 Minuten eingeweicht und dann für 10 Minuten unter fließendem Wasser gewaschen. Dann wurde das gewaschene Furnier für 5 Minuten getrocknet, indem es auf einer Heizplatte bei 80°C gelassen wurde.

Das getrocknete Furnier wurde mit Acetylanhydrid für 60 Minuten bei 160°C durch den Gebrauch einer Vorrichtung für eine Acetylierungsbehandlung in der Dampfphase acetyliert, und das unreagierte Acetylanhydrid wurde dann durch Entleerung entfernt. Der Grad der Acetylierung des Furniers betrug 5 bis 15% Gewichtszunahme.

Wenn das für 120 Minuten in Bleichlösung getränkte Furnier zweimal dem Acetylierungsverfahren ausgesetzt wurde, betrug der Grad der Acetylierung des Furniers eine 15 bis 25% Gewichtszunahme.

Die so erhaltenen Furniere wurden einem Bestrahlungstest ausgesetzt, indem ein Xenon-Fade-O-Meter in gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben, verwendet wurde, um den Grad der Farbdifferenz vor und nach dem Test zu messen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

Nicht gut:
der Grad der Farbdifferenz war 7 oder größer
Gut:
der Grad der Farbdifferenz war zwischen 4 und 7
Hervorragend:
der Grad der Farbdifferenz war 4 oder weniger

Beispiel 3

Furniere (0,2 mm dick) aus Walnuss, die der Bleichungsbehandlung und der Acetylierungsbehandlung in gleicher Weise, wie in Beispiel 2, ausgesetzt wurden, wurden dem Bestrahlungstest, in gleicher Weise wie in Beispiel 2, ausgesetzt, um den Grad der Farbdifferenz vor und nach dem Test zu messen. Als Ergebnis der Messung zeigten die Furniere, die der Bleichungsbehandlung für 60 Minuten oder mehr ausgesetzt waren, einen Grad an Farbdifferenz von 7 oder weniger, und die Farbwechsel der Furniere, die durch Lichtaussetzung entstanden waren, wurden unterdrückt, Da, wie oben beschrieben, das Behandlungsverfahren für Holzmaterial die Schritte umfasst, das Holzmaterial der Bleichungsbehandlung und der Acetylierungsbehandlung auszusetzen, kann der Farbwechsel, der durch die Aussetzung gegenüber Licht oder Hitze nach der Behandlung erzeugt wird, signifikant unterdrückt werden.

Wenn die Acetylierungsbehandlung nach der Bleichungsbehandlung ausgeführt wird, wird verhindert, dass ein Teil der acetylierten Teile in dem Holzmaterial durch das Alkali der Bleichungsbehandlung hydrolisiert wird, und die Behandlung des Holzmaterials kann effektiv fortgesetzt werden.

Wenn das Holzmaterial zwischen der Bleichungsbehandlung und der Acetylierungsbehandlung gewaschen wird, können schädliche Effekte an Beschichtungsfilmen oder ähnlichem, die durch das zurückbleibende Wasserstoffperoxyd oder ähnliches entstehen, unterdrückt werden. Wenn das Holzmaterial nach dem Waschen getrocknet wird, kann die verschwenderische Konsumierung des Acetylierungsmittels wegen des Feuchtigkeitsgehalts, der im Holzmaterial zurückbleibt, in der Acetylierungsbehandlung unterdrückt werden.


Anspruch[de]
Behandlungsverfahren für ein Holzmaterial, das die folgenden Schritte aufweist:

Aussetzen des Holzmaterials einer Bleichbehandlung, und

Aussetzen des Holzmaterials einer Acetylierungsbehandlung nach der Bleichbehandlung,

wobei der Acetylierungsgrad des Holzmaterials, das der Acetylierungsbehandlung ausgesetzt wurde, im Bereich von 1 bis 25 Gewichtsprozent Zuwachs im Holzmaterial liegt.
Behandlungsverfahren für ein Holzmaterial gemäß Anspruch 1, wobei das Holzmaterial zwischen der Bleichbehandlung und der Acetylierungsbehandlung gewaschen und getrocknet wird. Behandlungsverfahren für ein Holzmaterial gemäß Anspruch 1, wobei eine Bleichlösung für die Bleichbehandlung ausgewählt ist aus einer Wasserstoffperoxydlösung, einer Chlorit enthaltenden Lösung und einer Hypochlorit enthaltenden Lösung, deren pH-Werte auf 9 bis 12 eingestellt sind. Behandlungsverfahren für ein Holzmaterial gemäß Anspruch 2, wobei das Holzmaterial gewaschen und getrocknet wird, bis der Feuchtigkeitsgehalt in dem Holzmaterial 13 Gewichts-% oder weniger beträgt, und zwar bezogen auf das Gesamtgewicht des Holzmaterials. Behandlungsverfahren für ein Holzmaterial gemäß Anspruch 1, wobei die Bleichbehandlung ausgeführt wird durch Eintauchen des Holzmaterials in eine Bleichlösung, und wobei die Acetylierungsbehandlung ausgeführt wird, bis der Acetylierungsgrad eine Zunahme von 5 Gewichts-% oder mehr aufweist. Behandlungsverfahren für ein Holzmaterial gemäß Anspruch 1, wobei die Gewichtszunahme 5% oder mehr beträgt.






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