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    • 专利摘要:
    Umeine Holzbehandlungsanlage (100) sowie ein Verfahren zum Tränken vonfrischem oder nassem Holz (10), insbesondere von zumindest an seiner Oberfläche eineHolzfeuchte von mindestens sechzig Prozent aufweisendem Holz, mitmindestens einem insbesondere kohlenwasserstoffhaltigen Tränkmittel(20), zum Beispiel mit Paraffin und/oder mit Wachs, so weiterzuentwickeln,dass eine völligeDurchtränkungdes Holzkörpers (10)beliebiger Dimension, zum Beispiel eines Baumstamms, mit dem insbesonderekohlenwasserstoffhaltigen Tränkmittel(20) ermöglichtund gleichzeitig in zuverlässiger Weisedie Bildung von Rissen im Holzkörper(10) verhindert wird, wird vorgeschlagen,[i] dass das Holz(10) in das Tränkmittel(20) eingetaucht wird und[ii] dass mithilfe von Druck- und/oderTemperaturbehandlung das sich im Holz befindliche, insbesonderefreie oder ungebundene, Wasser in Form von Wasserdampf austritt unddurch das Tränkmittel(20) ersetzt wird, so dass im behandelten Holz (10) die Holzfeuchteauf höchstenszwanzig Prozent herabgesetzt wird.
    公开号:DE102004020729A1
    申请号:DE200410020729
    申请日:2004-04-28
    公开日:2004-11-18
    发明作者:Jan Nies
    申请人:Jan Nies；
    IPC主号:B27K3-08
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft eine Holzbehandlungsanlage sowieein Verfahren zum Tränkenvon frischem oder nassem Holz, insbesondere von zumindest an seinerOberflächeeine Holzfeuchte von mindestens sechzig Prozent aufweisendem Holz,mit mindestens einem insbesondere kohlenwasserstoffhaltigen Tränkmittel,zum Beispiel mit Paraffin und/oder mit Wachs.
    [0002] Esist bekannt, Holz mit Kohlenwasserstoffen, zum Beispiel mit Paraffinoder mit Wachs, zu tränken,um die hygroskopischen Eigenschaften des Holzes zu stabilisieren.
    [0003] Sokann das Holz in Paraffin gekocht werden oder durch Erhitzen sowiedurch Überdruck-bzw. durch Unterdruckbehandlung mit einem kohlenwasserstoffhaltigenImprägniermittelgetränktwerden. Hierbei wurde beobachtet, dass beim Tränken von nassem Holz, zum Beispielvon Holz mit einer Holzfeuchte von 160 Prozent, eine deutlich bessereAufnahme des Kohlenwasserstoffs durch das Holz erzielt wird (F.Kollmann, "Technologiedes Holzes und der Holzwerkstoffe", Springer-Verlag 1955, zweiter Band, Seiten 150bis 152).
    [0004] Auchwenn zahlreiche Verfahren zum Tränkenvon Holz mit Kohlenwasserstoffen bereits bekannt sind, so ist bislangkein Verfahren bekannt, das eine völlige Durchtränkung desgesamten Holzkörpers,zum Beispiel eines Baumstamms, mit dem kohlenwasserstoffhaltigenTränkmittelermöglichtund gleichzeitig in zuverlässigerWeise die Bildung von Rissen im Holzkörper verhindert.
    [0005] Insbesonderefür dieHerstellung von Feueranzündernwird in der Druckschrift DE 2361 119 ein Verfahren beschrieben, bei dem im wesentlichen eineSättigungdes gesamten Holzkörpersmit einem Erdölprodukt,wie etwa mit Paraffin, angestrebt wird.
    [0006] Beidiesem bekannten Verfahren wird ein Naturholz in ein Bad aus flüssigem Erdölprodukteingetaucht und dieses zur Verflüchtigungder Feuchtigkeit und zur Öffnungder Holzporen auf ausreichende Temperatur erwärmt. Anschließend wirddas Holzprodukt in Gegenwart des heißen Kohlenwasserstoffs abgekühlt. Eineausreichende Durchtränkung desgesamten Holzkörpersnach diesem Verfahren wird jedoch nur bei Hölzern mit relativ geringenDimensionen, zum Beispiel mit den Maßen einer Streichholzschachtel,erreicht.
    [0007] In ähnlicherWeise wird auch in der Druckschrift WO 98/46403 A1 ein Verfahrenzum Imprägnierenvon Holz mit einem währenddes ImprägnierensflüssigenImprägniermittelbeschrieben. Dieses Imprägniermittel,das zum Beispiel aus Paraffin gebildet sein kann, wird mit Hilfevon Druck und/oder mit Hilfe von Erwärmung, beispielsweise mit Hilfeeiner Temperatur zwischen fünfzigGrad Celsius und 140 Grad Celsius, in das Holz eingebracht.
    [0008] Umbeim Verfahren gemäß der Druckschrift WO98/46403 A1 eine ausreichende Imprägnierwirkung zu erzielen, istes notwendig, vor dem Imprägnierverfahrenalle Gase aus dem Holz sowie aus dem Imprägniermittel zu entfernen, wassehr aufwändig ist.
    [0009] Einzweistufiges Verfahren zur Behandlung von nassem Nadel- oder Laubbaumholzin Paraffin oder Paraffinölenthaltenden Bädernbei erhöhter Temperaturwird in der Druckschrift DE39 35 025 A1 beschrieben, wobei dieses Verfahren in ersterLinie zur Verminderung des Wassergehalts und zur Konservierung desHolzes dient.
    [0010] Gemäß diesembekannten Verfahren wird das Holz in einer ersten Stufe bei achtzigGrad Celsius bis 180 Grad Celsius in einem Bad aus Paraffin und/oderParaffinölund/oder Siliziumdioxid zehn bis fünfzig Minuten lang behandelt,in einer zweiten Stufe in einem Bad aus Paraffin und Harnstoff-Formaldehydharz beisechzig Grad Celsius bis einhundert Grad Celsius zehn bis 150 Minutenlang behandelt und anschließendbei Raumtemperatur 24 bis 48 Stunden lang gelagert.
    [0011] DieLagerung der imprägniertenHölzerbei Raumtemperatur bedingt jedoch, dass die Oberfläche derHölzerrelativ schnell abkühlt,was zu Rissbildungen führt.
    [0012] EinVerfahren der eingangs genannten Art ist zur Behandlung von Holz,wie Färbenoder Schutzbehandlung gegen Feuchtigkeit, gegen Fäulnis und/odergegen Bläue,in der Druckschrift DE30 43 659 A1 offenbart.
    [0013] Beidiesem bekannten Verfahren wird unbehandeltes, das heißt nichtimprägniertesund ungetrocknetes (sogenanntes grünes) Holz oder mit Wasser behandeltesHolz, das an seiner Holzoberfläche einenFeuchtegehalt oberhalb des Fasersättigungspunktes aufweist, vorzugsweiseunter Vakuum in heißem Öl behandelt(als Fasersättigungspunktwird der Feuchtezustand des Holzes bezeichnet, bei dem die Zellwände mitgebundenem Wasser gesättigtsind, die Zellhohlräumejedoch kein freies Wasser enthalten; der Fasersättigungspunkt schwankt je nach Holzart,Standort und Lage im Stamm zwischen etwa 22 Prozent und 35 Prozent).
    [0014] Das Öl kann Farben,zum Beispiel Pigmente, Fäulnis-und/oder Blaufäulemittel,Wachse und/oder andere Schutzmittel enthalten. Gemäß der Druckschrift DE 30 43 659 A1 wirddas Imprägnierverfahrensolange durchgeführt,bis das Feuchtigkeitsverhältnisauf zwanzig Prozent oder darunter herabgesetzt ist.
    [0015] Ausgehendvon den vorstehend dargelegten Nachteilen und Unzulänglichkeitensowie unter Würdigungdes umrissenen Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindungdie Aufgabe zugrunde, eine Holzbehandlungsanlage der eingangs genanntenArt sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln,dass eine völlige Durchtränkung einesHolzkörpersbeliebiger Dimension, zum Beispiel eines Baumstamms, mit insbesonderekohlenwasserstoffhaltigem Tränkmittelermöglichtund gleichzeitig in zuverlässigerWeise die Bildung von Rissen im Holzkörper verhindert wird.
    [0016] DieseAufgabe wird gemäß der Lehreder vorliegenden Erfindung durch eine Holzbehandlungsanlage mitden im Anspruch 1 genannten Merkmalen, durch ein Verfahren mit denin Anspruch 4 genannten Merkmalen sowie durch ein Tränkmittelmit den im Anspruch 7 genannten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungenund zweckmäßige Weiterbildungender vorliegenden Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen gekennzeichnet.
    [0017] Erfindungsgemäß weistdas zu behandelnde Holz zumindest an seiner Oberfläche eineHolzfeuchte von mindestens sechzig Prozent auf. Der Holzfeuchtegehalt(Kurzzeichen: u) ist definiert als das Verhältnis der Masse des Wassersin einem gegebenen StückHolz zur Masse des vollständiggetrockneten Holzes. Dieses Verhältniswird als prozentuale Holzfeuchte angegeben.
    [0018] Dervorliegenden Erfindung liegt nun die Idee zugrunde, frisches, feuchtesHolz, dessen Zellverschlüssebzw. Zellverbindungen (sogenannte Tüpfel) noch offen sind, zu tränken oderzu tauchen und dabei das im Holz vorhandene Wasser durch Imprägniermittelzu ersetzen.
    [0019] Hierdurchsoll das Holz dauerhaft vor Fäulnisprozessenund vor Verwitterung geschütztwerden. Es ist deshalb erforderlich, für die erfindungsgemäße Holzbehandlungfrisch geschlagenes Holz oder nach seinem Einschlag nass gelagertesbzw. bewässertesHolz zu verwenden.
    [0020] Erfindungsgemäß ist mittelsdes Tränkens desHolzes die Holzfeuchte auf zwanzig Prozent oder weniger herabsetzbar,so dass das Holz durch die erfindungsgemäße Behandlung getrocknet wird.Beim behandelten Holz kann daher ein Befall mit holzabbauenden oderholzzersetzenden Pilzen, mit Ausnahme des zur Wasserleitung befähigten Hallimasches,ausgeschlossen werden.
    [0021] Einweiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Trocknens des Holzes liegtdarin, dass ein Schwinden des behandelten Holzes zuverlässig verhindert wird.
    [0022] DieHolzbehandlungsanlage gemäß der vorliegendenErfindung weist mindestens einen insbesondere korrosionsfreien,insbesondere thermostabilen und/oder insbesondere druckfesten Behälter zur Aufnahmedes zu tränkendenHolzes sowie des Tränkmittelsauf.
    [0023] Mittelseiner derartigen, insbesondere druckgesteuerten und/oder insbesonderetemperaturgesteuerten Vorrichtung in Form eines Behälters wird einekerntiefe Holzbehandlung ermöglicht.Durch diesen korrosionsfreien Behälter kann in zuverlässiger Weiseverhindert werden, dass die Oberfläche des getränkten Holzesoder der getauchten (Probe-)Körperdurch vom Wannenstahl ausgeschiedenes Eisenoxid sehr stark nachdunkelt(nachstehend wird das Holz oder der Holzkörper gelegentlich auch als Körper oderProbekörperbezeichnet).
    [0024] BeiVerwendung eines nicht korrosionsfreien Behälters nimmt zwar das Nachdunkelnmit steigender Anzahl der Tränkdurchläufe oderder Versuche etwas ab, denn ein Teil des Eisenoxids wird bereits mitden schon getränktenoder getauchten Hölzern ausgetragen;jedoch stellt dieses Nachdunkeln der Oberfläche eine optische Beeinträchtigungder getränktenbzw. getauchten Hölzerdar.
    [0025] Umein derartiges Nachdunkeln der Oberfläche und damit eine optischeBeeinträchtigungzu verhindern, kann bei Verwendung eines nicht korrosionsfreienBehälters,dieser vor Inbetriebnahme gründlichgereinigt und entfettet werden. Gleichwohl besteht bei Verwendungeines nicht korrosionsfreien Behältersaufgrund der ständigenKorrosion zwischen Wasserdampf und Stahl weiter die Gefahr von Eisenoxideintragin das Holz.
    [0026] Beieiner vorteilhaften Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindungweist die Holzbehandlungsanlage, insbesondere die Versuchsanlage,eine zum Beispiel emaillebeschichtete Elektrowanne mit mindestenseinem insbesondere korrosionsfreien, insbesondere thermostabilenund/oder insbesondere druckfesten Deckel, zum Beispiel aus rostfreiem Edelstahl,auf, um den Behälterinsbesondere luftdicht verschließen zu können.
    [0027] Beieiner derartigen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist einEintrag von Eisenoxid in das Holz nicht feststellbar. Die Verwendungeiner emaillebeschichteten Elektrowanne bietet den Vorteil, dassdas getränkteHolz, zum Beispiel der in der Elektrowanne getauchte Probekörper, nachdem Tauchen eine optisch ansprechende leichte Bräunung bzw. eine leichte Verstärkung deseigenen bräunlichenFarbtons aufweist.
    [0028] ImRahmen der Entwicklung der vorliegenden Erfindung hat sich gezeigt,dass Wannen und Deckel aus unbehandelten Stahlblechen aufgrund derKorrosion weniger geeignet sind. Nicht korrosionsbeständige Stähle können vorteilhafterweisemit einem mechanisch beanspruchbaren und temperaturstabilen Oberflächenschutzversehen werden. Da solch ein Oberflächenschutz hinsichtlich seinerDauerhaftigkeit in der Regel begrenzt ist und regelmäßige Nacharbeitenerfordert, ist die Verwendung von korrosionsbeständigen Stählen zu empfehlen.
    [0029] Erfindungsgemäß weistdie Holzbehandlungsanlage des weiteren mindestens eine, insbesondereim Boden des Behältersangeordnete Heizeinheit sowie mindestens eine Pumpeinheit, insbesondere mindestenseine Umwälzpumpe,zur kontinuierlichen Bewegung des Tränkmittels auf. Vorteilhafterweisekann also das Tränkmitteloder das Imprägniermitteldurch mindestens eine Strömungspumpebewegt werden, so dass eine gleichmäßige Umspülung des Holzes erfolgt.
    [0030] ImRahmen der Entwicklung der erfindungsgemäßen Holzbehandlungsanlage sindauch Untersuchungen zur effektiven Beheizung maßgeblich. Zwar besteht diegrundsätzlicheMöglichkeit,eine Ölheizungeinzusetzen, jedoch ist es nicht selbstverständlich, die Imprägniermittelfüllung derTauchwanne mit der Kesselheizung in Übereinstimmung zu bringen.
    [0031] DieMöglichkeiteiner Undichtigkeit kann theoretisch zu Gefährdungen führen und damit dem Sicherheitsstandardder Gesamtanlage nicht entsprechen. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltungder vorliegenden Erfindung ist somit die Heizeinheit als Elektroheizungausgebildet.
    [0032] Umeine optimale Strömungdes Tränkmittels,insbesondere des flüssigenImprägniermittels, imBehälterund somit eine gleichmäßige Verteilung dereingebrachten Wärmezu erreichen, wird währenddes Betriebs der Holzbehandlungsanlage vorteilhafterweise eine Umwälzpumpeeingesetzt.
    [0033] DurchUmwälzendes Tränkmittels,insbesondere der Menge des zugeführtenTränkmittels oderder Menge des zugeführtenImprägniermittels, während derBehandlung der eingetauchten Holzarten und -geometrien kann in zuverlässiger Weiseverhindert werden, dass sich Wärmenesterund/oder Wärmestauseinstellen.
    [0034] Beieiner vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weistdie Holzbehandlungsanlage – mindestens eine, insbesonderebeheizbare, Abtropfvorrichtung zum Lagern des mit dem Tränkmittelbehandelten Holzes und/oder – mindestenseine Haltevorrichtung – zumEintauchen des Holzes in den Behälter und/oder – zumEntnehmen des Holzes aus dem Behälter und/oder – zumAuffangen des vom behandelten Holz abtropfenden Tränkmittelsauf.
    [0035] Unabhängig hiervonoder in Verbindung hiermit weist die Holzbehandlungsanlage zweckmäßigerweisemindestens eine zweite Pumpeinheit auf, insbesondere mindestenseine Vakuum- oder Druckpumpe, zum Aufbauen von Unterdruck und/odervon Überdruckim Behälter.
    [0036] Inerfindungswesentlicher Weise kann eine Tränkung des Holzes, insbesondereeine Imprägnierungdes Holzes, unter Überdruck-und/oder unter Unterdruckverhältnisseneine Beschleunigung oder Unterstützungbeim Ausbringen der Feuchte aus dem Holz unter definierten Temperaturverhältnissen herbeiführen.
    [0037] Allerdingssind Überdruckverhältnisse und/oderUnterdruckverhältnissenicht unbedingt erforderlich, um die Feuchte aus dem Holz zu treiben. DasAufbringen von Druck kann die Durchlaufmenge für das zu behandelnde Holz erhöhen.
    [0038] Durchdie Holzbehandlungsanlage sowie durch das Behandlungsverfahren mittelsdes Tränkmittelsin der Behälteranlagezur dauerhaften Nutzung von Holz ist eine dauerhafte, ökologischunbedenkliche Holzimprägnierunginsbesondere fürextreme klimatische Bedingungen und/oder insbesondere für extrememechanische Bedingungen gewährleistet.
    [0039] Dievorliegende Erfindung betrifft zudem ein Tränkmittel, zum Beispiel in Formeines Imprägniermittels,insbesondere zur Durchführungdes vorstehend dargelegten Behandlungsverfahrens, das heißt zum Tränken vonHolz in mindestens einer Holzbehandlungsanlage gemäß der vorstehenddargelegten Art und/oder bei einem Verfahren gemäß der vorstehend dargelegtenArt, zum Beispiel fürheimische Holzarten.
    [0040] DiesesTränkmittelist – ausmindestens einem Brandschutzmittel und/oder – ausmindestens einem Farbstoff und/oder – ausmindestens einem Fließmittelund/oder – ausmindestens einem Holzschutzmittel, insbesondere aus mindestens einemImprägniermittel, zumBeispiel aus mindestens einem Fungizid und/oder aus mindestens einemInsektizid, und/oder – ausmindestens einer Mischung dieser Substanzen gebildet. In erfindungswesentlicher Weise besteht auch die Möglichkeit,dem Tränkmittel – mindestensein Brandschutzmittel und/oder – mindestensein Farbstoff und/oder – mindestensein Fließmittelund/oder – mindestensein Holzschutzmittel, insbesondere mindestens ein Imprägniermittel,zum Beispiel mindestens ein Fungizid und/oder mindestens ein Insektizid,und/oder – mindestenseine Mischung dieser Substanzen zuzusetzen.
    [0041] Vorzugsweisekann also das insbesondere frisch geschlagene oder saftfrische,noch feuchte Holz im insbesondere druckfesten Behälter vonmindestens einem Fließmittelumspültwerden, das zweckmäßigerweise – Bestandteildes Tränkmittelsoder des Imprägniermittelsist und/oder – demTränkmitteloder dem Imprägniermittelzugegeben wird.
    [0042] DemTränkmitteloder Imprägniermittelkann vorzugsweise mindestens ein Farbstoff zum Einfärben desHolzes zugegeben werden. In diesem Zusammenhang kann die Farbbehandlungdes Holzes durch Einbringen eines oder mehrerer Farbstoffe in dasImprägniermittelrealisiert werden.
    [0043] Inerfindungswesentlicher Weise kann das insbesondere frisch geschlagene,noch feuchte Holz vorteilhafterweise im druckfesten Behälter zusätzlich vonmindestens einem Brandschutzmittel umspült werden. Vorzugsweise kanndas Brandschutzmittel gleichzeitig Fließmittel sein.
    [0044] Zweckmäßigerweiseweist das Tränkmittel – während desTränkens,insbesondere bei einer Temperatur oberhalb der Raumtemperatur, zum Beispielbei achtzig Grad Celsius, eine flüssige Konsistenz und – nachAbschluss des Tränkens,insbesondere bei Raumtemperatur, zum Beispiel bei zwanzig Grad Celsius,eine feste Konsistenz auf.
    [0045] DasVerfahren zum Behandeln, insbesondere zur Imprägnierung, von Holz beruht imWesentlichen darauf, dass frisch geschlagenes, noch feuchtes Holzin mindestens einem druckfesten Behälter von mindestens einem Imprägniermittel,aufweisend mindestens ein Paraffin, umspült wird.
    [0046] Mithinwird das frisch geschlagene Holz sofort bzw. unmittelbar einer druckfestenBehälteranlage(= Vorrichtung, insbesondere Behälter),die mit dem Imprägniermittelgefülltist, zugeführt.Hierbei wird das Holz unterschiedlicher Feuchte und/oder unterschiedlicherStruktur bis in den Kern des Holzes bei gleichzeitiger Verdrängung derFeuchte in dieser Behälteranlagebehandelt.
    [0047] DasImprägniermittelverbindet sich sofort bzw. unmittelbar mit dem Holz, wodurch einehohe mechanische Belastbarkeit des Holzes nach der Behandlung inder Behälteranlageentsteht. Die Imprägnierungdes Holzes gemäß dem vorliegendenVerfahren hat zur Folge, dass Insekten und Schädlinge im Holz keinen Lebensraummehr finden.
    [0048] DieBehandlung des Holzes erfolgt vorzugsweise unter vorgegebener Temperatur,das heißtder Behälterkann beheizt werden. Die Temperatur kann zweckmäßigerweise gemessen und/odergesteuert werden. Die Beheizung erfolgt vorteilhafterweise vom Bodendes Behältersaus.
    [0049] Unabhängig hiervonoder in Verbindung hiermit erfolgt die Behandlung des Holzes zweckmäßigerweiseunter vorgeschriebenem Unterdruck und/oder unter vorgeschriebenem Überdruck,das heißtim Behälterkann Überdruckund/oder Unterdruck herrschen. Der Überdruck bzw. Unterdruck kannvorteilhafterweise gemessen und/oder gesteuert werden.
    [0050] DieZuführungdes insbesondere frisch geschlagenen Holzes ist vorteilhaft, dennder Unterdruck ermöglichtdas Nachdrängendes Imprägniermittels.Die Zellen sind beim nassen oder frisch geschlagenen Holz mit Feuchtigkeitbesetzt und werden vor dem Schrumpfen des Holzes im einsetzendenTrocknungsprozess mit dem Imprägniermittel gefüllt.
    [0051] Vorzugsweiseerfolgt das Imprägnierenbis in den Kern des Holzes, indem die Feuchte durch das Imprägniermittelaus den Zellen verdrängtwird. Das zum Beispiel Paraffin sowie zum Beispiel mindestens einFließmittelaufweisende Imprägniermittelkann derart zusammengesetzt sein, dass das Eindringen der Imprägnierlösung bzw.des Imprägniermittelsim frisch geschlagenen Holz zweckmäßigerweise bis zur im wesentlichenabsoluten Entfeuchtung realisiert werden kann.
    [0052] Dievorliegende Erfindung betrifft ferner die Verwendung mindestenseiner Holzbehandlungsanlage, insbesondere mindestens eines Behälters, gemäß der vorstehenddargelegten Art und/oder eines Verfahrens gemäß der vorstehend dargelegtenArt und/oder mindestens eines Imprägniermittels gemäß der vorstehenddargelegten Art zur dauerhaften Nutzung von Holz, so dass eine dauerhafte, ökologisch unbedenklicheHolzimprägnierunginsbesondere für extremeklimatische Bedingungen und/oder insbesondere für extreme mechanische Bedingungengewährleistetist, zum Beispiel – für heimische Holzarten und/oder – für kerntiefeHolzbehandlung.
    [0053] ImDetail lässtsich die vorliegende Erfindung wie folgt beschreiben: Der Grundgedankebesteht darin, insbesondere heimische Holzarten mit einem neuenVerfahren zu behandeln, um einen dauerhaften Einsatz zu erreichen;insbesondere ist das Verfahren derart ausgelegt, dass behandelteHolzgeometrien klimatisch und/oder mechanisch eine längere Haltbarkeitaufweisen und/oder fürneue Verwendungsmöglichkeitengeeignet sind, das heißtunterschiedlich eingesetzt werden können.
    [0054] Ausgehendvom eingangs dargelegten Stand der Technik ist neuartig, dass dieerfindungsgemäße Behandlungder jeweiligen Holzart derart gewählt ist, dass – dieImprägnierungden Kern des Holzes erreicht, – dieFeuchte verdrängtwird, – frischgeschlagenes Holz eingesetzt werden kann und – dieReaktionen des Holzes in einer Großanlage untersucht werden.
    [0055] ImHinblick auf die Entwicklung der Anlagentechnik weist die Holzbehandlungsanlage,insbesondere die Imprägnieranlage,in einer vorteilhaften Ausgestaltung mindestens einen insbesondere wannenförmigen Behälter auf.Ein derartiger Behälterbzw. eine derartige Wanne bietet den Vorteil der Einsetzbarkeitfür alleHolzarten mit maximalen Abmessungen.
    [0056] Unabhängig hiervonoder in Verbindung hiermit kann bei einer vorteilhaften Ausgestaltungder vorliegenden Erfindung beispielsweise ein Drittel des Behälters bzw.der Wanne abgeteilt und separat beheizt werden. Vorteilhafterweiseweist der Behälter mindestenseinen Deckel auf, insbesondere mit Sichtfenster.
    [0057] DieBeheizung der Anlage erfolgt zweckmäßigerweise über mindestens einen mit Flüssiggasbetriebenen Dampferzeuger. Der Dampf heizt in diesem Falle die Heizplattendes Bodens des Behältersbzw. der Wanne auf.
    [0058] Beieiner vorteilhaften Ausgestaltung der Heizanlage kann die Dampfvorlaufleitung über mindestenseinen Schieber mit Stellmotor geregelt werden, wobei der Stellmotor über mindestenseinen Temperaturfühlerin der Wanne elektronisch ansteuerbar ist. Dadurch kann eine Temperaturregelung desTauchbads mit ± 1Grad Celsius erreicht werden.
    [0059] Vorteilhafterweiseverfügtdie Holzbehandlungsanlage gemäß der vorliegendenErfindung über mindestenseinen Leistungsabnahmeregler, so dass bei Betrieb der Anlage derDampferzeuger – nicht unabhängig vonder im Behälterbzw. in der Wanne benötigtenTemperatur und/oder – nichtunabhängigvon der jeweiligen Schieberstellung immer die volle Leistungliefert. Mittels mindestens eines Leistungsabnahmereglers kann eineerhebliche Menge an Flüssiggaseingespart werden, und zudem kann der tatsächliche Energiebedarf für die Heizungdes Tauchbads bestimmt werden.
    [0060] Nichtabgenommene Leistung, zum Beispiel in Form von Dampf, kann in dieAußenluftgeblasen oder fürdie Raumheizung verwendet werden.
    [0061] Beieiner vorteilhaften Ausgestaltungsform der Holzbehandlungsanlagegemäß der vorliegendenErfindung steht zur Beschickung der Anlage mindestens ein Flaschenzug,insbesondere mit Elektromotor, zur Verfügung, der mithilfe eines Mastesmit Schwenkarm und Laufkatze überdie gesamte Wannenflächeeingesetzt werden kann. An den Haken des Flaschenzugs kann zweckmäßigerweisemindestens ein Korb, zum Beispiel aus zwei Lochblechen von je einemMeter auf einen Meter, mit einem Abstand von 0,4 Metern zueinanderund mit jeweils sechzehn Löchernmit einem Durchmesser von jeweils 0,15 Metern gehängt werden.Die zu tauchenden (Probe-)Körperwerden vorteilhafterweise in die Löcher des Korbs gesteckt, derKorb wird in die Wanne abgelassen und vom Haken gelöst, undsodann wird der Decke! geschlossen.
    [0062] NachEnde des Tauchvorgangs kann der Korb herausgezogen werden, und die(Probe-)Körperwerden in eine im nicht benutzten Teil der Wanne aufgestellte Gitterboxzum Abtropfen gelegt.
    [0063] Beieiner weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der vorliegendenErfindung ist der Behälterals Elektrowanne, zum Beispiel mit einem Fassungsvermögen vonetwa vierzig Litern, ausgebildet. Dies ist aufgrund – derHeizkosten, – derUnterteilung des Behältersbzw. der Wanne fürkleine Probemengen, – desnicht unkomplizierten Handlings der Anlage mit Deckel sowie – derAbdichtung fürdas Anlegen von Überdruck und/odervon Unterdruck vorteilhaft.
    [0064] Zweckmäßigerweiseist der Behältergemäß der vorliegendenErfindung auf Temperaturen bis etwa 250 Grad Celsius aufheizbarbzw. ermöglicht Temperaturenbis etwa 250 Grad Celsius.
    [0065] Aufden Behälterist vorteilhafterweise ein Deckel, zum Beispiel aus Edelstahlblech,insbesondere mit Absaugstutzen zum Anlegen von Überdruck und/oder von Unterdruck,montiert.
    [0066] Vorteilhafterweiseweist der Behältereine automatische Temperaturregelung auf, denn bei manueller Temperaturregelungkann eine großeReaktionsträgheitder Elektroheizung zu erheblichen Schwankungen der Tauchbadtemperaturvon bis zu etwa ± 20Grad Celsius führen.
    [0067] Desweiteren ist es vorteilhaft die Behältergröße so zu wählen, dass auch größere (Probe-)Körperquerschnitteoder Stammquerschnitte getaucht werden können.
    [0068] Beieiner vorteilhaften Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindungkann anhand zweier Indikatoren festgestellt werden, ob die Imprägnierung abgeschlossenist: a) Austritt von Wasserdampf ist nichtmehr erkennbar; b) Der (Probe-)Körperschwimmt, insbesondere im Lochblechkorb, nicht mehr bzw. der Auftriebist so gering, dass der Körperfast bündigmit der Oberflächedes Tauchbads abschließtbzw. eine Ecke des Körpersaus dem Tauchbad ragt.
    [0069] Dassicherste Zeichen füreine erfolgreiche Imprägnierungist das Sinken des (Probe-)Körpers aufden Boden des Behältersbzw. der Wanne.
    [0070] Für die Technologieder Holzbehandlungsanlage gemäß der vorliegendenErfindung sowie des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung können zusammenfassendfolgende Aussagen formuliert werden, die unabhängig voneinander oder in Kombinationmiteinander gelten: – Das Tränkmittel, insbesondere dasImprägnierungsmittel,wird vorteilhafterweise im flüssigen Zustandbei etwa achtzig Grad Celsius in die Holzbehandlungsanlage eingebracht. – DieWärmezufuhrerfolgt vorzugsweise mittels Dampfheizung und/oder wird zweckmäßigerweisegeregelt. – DieRegelung der Wärmezufuhrerfolgt vorzugsweise durch mindestens eine automatische Einrichtung,insbesondere mit Sicherheitsvorrichtungen; eine manuelle Regelungist ebenfalls möglich,sollte aber ständigbeobachtet werden. – EinAbschalten der Wärmezufuhrkann zum Stocken des Tränkmittels,insbesondere des Imprägniermittels,führen,so dass vorteilhafterweise eine Sicherheitsbeheizung vorgesehensein kann. – DieBeheizung bzw. die Wärmezufuhrerfolgt vorzugsweise überdie Bodenplatten. – Mindestenseine Umwälzpumpeist bei Betrieb der Anlage vorteilhafterweise eingeschaltet. – Daszu tränkendeHolz, insbesondere die einzubringenden Rohholzelemente, werden vorzugsweisegereinigt und mit den gewünschtenAbmessungen bzw. mit den gewünschtenGeometrien eingetaucht. – Für das Eintauchenist bei einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der vorliegendenErfindung mindestens eine Haltevorrichtung oder mindestens ein Korb,bei großenLängender Rohholzelemente vorzugsweise mindestens eine entsprechende Palettevorgesehen. – DieVerweilzeit fürdie Holzbehandlung wird vorteilhafterweise individuell in Abhängigkeitvon der Holzart und/oder von der Abmessung oder Geometrie des zutränkendenHolzes vorgegeben. – Nachder Imprägnierungkann vorteilhafterweise die Haltevorrichtung, insbesondere der Eintauchkorb,als Abtropfeinrichtung oder als Auffangwanne unter eine vorzugsweisebeheizte Abtropfvorrichtung gebracht werden. Die Auffangwanne kannin festgelegten Zeitabständenvom abgetropften Tränkmittelgeleert werden, und das Tränkmittelkann in gereinigtem Zustand dem Behälter oder der Wanne wiederzugeführtwerden. – DieAbluft wird vorteilhafterweise nach außen abgeführt, wozu zweckmäßigerweisemindestens eine Abluftanlage in Betrieb genommen werden kann. EineMindestabluftmenge kann vorgesehen sein.
    [0071] Wiebereits vorstehend erörtert,gibt es verschiedene Möglichkeiten,die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestaltenund weiterzubilden. Hierzu wird einerseits auf die den Ansprüchen 1,4 und 7 nachgeordneten Ansprücheverwiesen, andererseits werden weitere Ausgestaltungen, Merkmaleund Vorteile der vorliegenden Erfindung nachstehend anhand des durchdie 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsbeispielsnäher erläutert.
    [0072] Eszeigt:
    [0073] 1 in schematischer Darstellungein Ausführungsbeispieleiner Holzbehandlungsanlage gemäß der vorliegendenErfindung, die nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindungarbeitet; und
    [0074] 2 in schematischer Darstellungden exemplarischen Ablauf des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
    [0075] Gleicheoder ähnlicheAusgestaltungen, Elemente oder Merkmale sind in den 1 und 2 mit identischenBezugszeichen versehen.
    [0076] EineHolzbehandlungsanlage 100 gemäß der vorliegenden Erfindungist in 1 in Form einer allseitiggeschlossenen, druckfesten Behälteranlage 30 mitDeckel 32 gezeigt. Die Behälteranlage 30 istin Form einer Stahlwanne mit exemplarischen Außenmaßen einer Länge von 6,85 Metern, einerBreite von 3,15 Metern und einer Höhe von 1,80 Metern ausgebildet;die entsprechenden exemplarischen Innenmaße betragen 6,50 Meter, 2,60Meter und 1,50 Meter (die Baugröße der Holzbehandlungsanlage 100 kann jedochselbstverständlichvariiert werden).
    [0077] DieBehälteranlage 30 weisteine erste Pumpenanlage 50, nämlich eine Umwälzpumpeoder Strömungspumpe,sowie eine zweite Pumpenanlage 60, nämlich eine Vakuum-/Druckpumpe,auf. Mittels dieser Vakuum/Druckpumpe 60 wird eine Drucksteuerungbewirkt, das heißtim Wechsel ein Unterdruck oder ein Überdruck im Behälter 30 erzeugt,mittels dessen ein Tränkmittel 20,nämlichein Imprägniermittelaus Paraffin, in frisches Holz 10, das heißt in Holzmit einer Holzfeuchte von mindestens dreißig Prozent eingebracht wird.
    [0078] Inder Behälteranlage 30 befindetsich das frisch geschlagene, sogenannte waldfrische Holz 10, dasin das aus Paraffin gebildete Imprägniermittel 20 gelegtist. Paraffin ist eine Gruppenbezeichnung für gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffeaus Erdöl.
    [0079] Inder Behälteranlage 30 gemäß 1 erfolgt eine Temperatursteuerung,indem die Temperatur mit einer installierten Heizungsanlage 34 eingestelltund mittels Sensoren 42 kontrolliert wird. Strömungspumpen 50 sorgendafür,dass das Holz 10 ständigvom Imprägniermittel 20 umspült wird.
    [0080] In 2 ist beispielhaft das erfindungsgemäße Verfahrenzum Tränkendes frischen Holzes 10 mit dem kohlenwasserstoffhaltigenTränkmittel 20, dasheißtmit dem Paraffin, dargestellt.
    [0081] Zunächst wirddas Holz 10 in den Behälter 30 mitflüssigemParaffin 20 eingetaucht (= Verfahrensschritt [i]). Daraufhinwird das Holz 10 mithilfe von Druck und von Temperaturbehandelt, so dass das sich im Holz 10 befindliche, insbesonderefreie oder ungebundene Wasser in Form von Wasserdampf austritt unddurch das Imprägniermittel 20 ersetzt wird,wodurch im behandelten Holz 10 die Holzfeuchte auf höchstenszwanzig Prozent herabgesetzt wird.
    [0082] Während diesesVerfahrensschritts [ii] wird die Temperatur des Tränkmittels 20 langsamund kontinuierlich von achtzig Grad Celsius auf 130 Grad Celsiusangehoben.
    [0083] Nachdemder Wasserdampf ausgetreten ist bzw. nachdem das Holz 10 aufden Boden 34 des Behälters 30 gesunkenist, wird das Holz 10 aus dem Behälter 30 entnommen(= Verfahrensschritt [iii]) und auf eine beheizte Abtropfvorrichtunggelegt (= Verfahrensschritt [iv]). Die Abtropfvorrichtung ist beheizt, umein schnelles Abkühlender Oberflächedes Holzes 10 und eine hierdurch bedingte Rissbildung zu verhindern.
    [0084] Dasabtropfende Tränkmittel 20 wirdaufgefangen (= Verfahrensschritt [v]), und das aufgefangene Tränkmittel 20 wirdin den Behälter 10 zurückgeführt (= Verfahrensschritt[vi]).
    [0085] Für ein optimalesArbeiten der Holzbehandlungsanlage 100 gemäß 1 nach dem Verfahren gemäß 2 sind als Funktions- undLeistungsparameter die Tauchbadtemperatur und die Druckverhältnissevorgesehen.
    [0086] Hierbeiliegt die optimale Tauchbadtemperatur im Bereich zwischen 125 GradCelsius und 130 Grad Celsius (Temperaturen bis 160 Grad Celsius führen nichtunbedingt zu einer Verbesserung hinsichtlich der Eindringdauer oderder Eindringtiefe des Imprägniermittels).
    [0087] Hierbeikann die Ermittlung der optimalen Tauchbadtemperatur mit Temperaturenab achtzig Grad Celsius bei jeweils zehn Grad Celsius Steigerungerfolgen. Im Temperaturbereich bis einhundert Grad Celsius kannkein Eindringen des Imprägniermittelsim Holz festgestellt werden. Erst ab 110 Grad Celsius beginnt dasEindringen des Imprägniermittelsin das Holz.
    [0088] Dieslässt sichdamit erklären,dass relativ niedrige Temperaturen nicht ausreichen, um das im Holzvorhandene Wasser als Wasserdampf aus dem Holz austreten zu lassen.Je höherdie Anlagentemperatur liegt, desto stärker ist der Austritt von Wasserdampf,der einige Sekunden nach dem Eintauchen des Holzes in die Holzbehandlungsanlage 100 zuerkennen ist.
    [0089] BeiTemperaturen ab 120 Grad Celsius werden bereits einzelne Versuchsobjektevollständig durchtränkt. Dabeihandelt es sich vor allem um besonders feuchte, frisch geschlageneVersuchsgegenständemit kleinen Querschnitten.
    [0090] ImTemperaturbereich zwischen 125 Grad Celsius und 130 Grad Celsiuswerden in jeder Versuchsreihe bei unterschiedlichem Feuchtegehaltder Versuchsobjekte die besten Ergebnisse erzielt.
    [0091] BeiTemperaturen über130 Grad Celsius kann keine Verbesserung mehr hinsichtlich der Eindringdaueroder des Eindringens bei niedriger Ausgangsfeuchte festgestelltwerden.
    [0092] Umbei Eichenholz erhebliche Rissbildungen zu vermeiden, kann eineallmählicheTemperatursteigerung von etwa achtzig Grad Celsius auf 130 Grad Celsiusgefahren werden.
    [0093] Wasnun die Druckverhältnisseanbelangt, so das Eindringverhalten des Imprägniermittels auch unter Unterdruckbedingungenbeeinflusst werden.
    [0094] BeimBetrieb der Holzbehandlungsanlage 100 gemäß 1, das heißt zum Tränken bzw.zur Imprägnierungdes Holzes nach dem Verfahren gemäß 2 könnenzahlreiche Tränk-bzw. Imprägniermitteleingesetzt werden, so zum Beispiel die nachfolgend im Detail erläutertenParaffinsorten (i) "VivaMeltU 64-66" oder (ii) "Paraflint C80-2": (i)Die Schmelztemperatur des raffinierten Paraffins "VivaMelt U 64-66" liegt zwischen 64Grad Celsius und 66 Grad Celsius, der Ölgehalt liegt unter einem Prozent.Dieses Paraffin ist ein Abfallprodukt aus der Kraftstoffherstellungund weder wassergefährdendnach der Verwaltungsvorschrift wassergefährdender Stoffe (VwVwS) noch einGefahrgut gemäß den Transportvorschriften. DerVorteil dieses Paraffins liegt im sehr günstigen Preis von etwa 600EUR pro Kubikmeter. Aufgrund der relativ niedrigen Schmelztemperaturdes raffinierten Paraffins "VivaMeltU 64-66" kann esbei Außenanwendungenan sonnenexponierten und windgeschützten Stellen im Hochsommermöglicherweisezu Ausscheidungen an imprägniertenBauteilen kommen. Höhere Schmelztemperaturensind mit raffinierten Paraffinen jedoch nicht erreichbar. Aufgrunddes Geruchs des Ölsund zur Vermeidung von Kopfschmerzen wird empfohlen, während desTauchvorgangs mit dem raffinierten Paraffin "VivaMelt U 64-66" eine Atemschutzmaske zu tragen. (ii) Die Schmelztemperatur des synthetischen Paraffins " Paraflint C80-2" liegt zwischen 78Grad Celsius und 83 Grad Celsius. Dieser Temperaturbereich entsprichtder angestrebten Verwendung imprägnierterHölzerfür denInnen- und Außenbereich. DieVorteile dieses synthetischen Paraffins liegen in der deutlich höheren Schmelztemperatur.Es gibt zwar synthetische Paraffine mit weitaus höheren Schmelztemperaturen,die jedoch fürdie Zwecke der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich sind undpreislich erheblich über "Paraflint C80-2" liegen. Einweiterer Vorteil liegt in der Reinheit dieses synthetischen Paraffins.Geruchsbelästigungen während derVerarbeitung oder Verunreinigungen bzw. Verschmutzungen aufgrundder Imprägnierungwerden bei behandelten Hölzernnicht festgestellt.
    [0095] Versuchemit Tensiden in verschiedenen Temperaturbereichen erbringen nichtnotwendigerweise eine Verbesserung des Eindringens in das Holz.
    [0096] Umdie getauchten Hölzerfarblich verändern zukönnenund um das eingedrungene Paraffin im Holz besser sichtbar machenzu können,kann bei Versuchen mit Holzbeize festgestellt werden, dass dieseHolzbeize nur etwa ein bis zwei Millimeter tief in das Holz eindringt.Eine farbliche Veränderungder Oberflächedes Holzes ist somit erreichbar, die Einfließtiefe und -wege des Paraffinslassen sich damit jedoch nicht nachvollziehen.
    [0097] ZurEntwicklung der Holzbehandlungsanlage 100 sowie des korrespondierendenHolzbehandlungsverfahrens zum Tränkenvon Holz können Tränkversuchemit unterschiedliche Holzfeuchten aufweisenden Hölzern durchgeführt werden.
    [0098] DerFeuchtegehalt der von Sägewerkengelieferten Nadelhölzerliegt hierbei zwischen vierzig Prozent und neunzig Prozent, dervon gelieferten Eichenhölzernzwischen siebzig Prozent und 95 Prozent.
    [0099] DieFeuchte der frisch gefälltenHölzerliegt, insbesondere im Bereich des Splints, naturgemäß zwischen160 Prozent und 195 Prozent. Hölzer,die bereits vor einigen Jahren gefällt worden waren und noch nichtbearbeitet sind, haben, insbesondere im Bereich des Splints, nochFeuchtegehalte zwischen 115 Prozent und 150 Prozent.
    [0100] Indiesem Zusammenhang wird als Splint der jüngste, physiologisch aktiveTeil des Xylems verholzter Sprossachsen bezeichnet. Das Splintholz dientder Wasserleitung sowie der Speicherung von Reservestoffen. DieBreite des im allgemeinen hellen Splintholzes schwankt zwischenden Arten, zwischen den Individuen und innerhalb eines Baumes. Auch dieZahl der wasserleitenden Jahrringe variiert: ein bis zwei Jahrringebei ringporigen Laubhölzern,etwa zehn Jahrringe bei zerstreutporigen Laubhölzern, mehr als zehn Jahrringebei Nadelhölzern.Mit Ausnahme der Kiefer (Pinus) beschränkt sich bei Nadelhölzern dieWasserleitung meist auf das Frühholz (alsFrühholzwird zu Beginn der Vegetationsperiode gebildetes Holz bezeichnet;Frühholzweist weitlumige, relativ dünnwandigeLeitelemente auf und dient vornehmlich der Wasserversorgung desHolzes).
    [0101] WaldfrischesHolz, das im Winter, also währendder Vegetationsruhe gefälltwird, hat Feuchtegehalte zwischen vierzig Prozent und 65 Prozent.
    [0102] BeiTränkversuchenbzw. bei Imprägnierungenwird nun festgestellt, dass vorteilhafterweise der Feuchtegehaltdes zu tränkendenHolzes nicht weniger als siebzig Prozent beträgt, wenn gute Eindringergebnissefür dasImprägniermittelerreicht werden sollen. Bei Brettware kann aufgrund des dünnen Querschnittsder Feuchtegehalt bis auf sechzig Prozent absinken.
    [0103] Abeinem Feuchtegehalt von neunzig Prozent bis einhundert Prozent wirdkeine weitere Verbesserung im Eindringverhalten des Imprägniermittelsfestgestellt.
    [0104] Beiausreichend hohem Feuchtegehalt werden alle getauchten Holzquerschnittevoll durchtränkt.
    [0105] Aufgrundder stark verringerten Feuchtigkeitsaufnahme während der Vegetationspauseim Herbst oder im Winter sowie aufgrund des "Safteinschießens" im Frühjahr unterscheidet sich der Feuchtegehaltdes Holzes währendder Vegetationsperiode erheblich vom Feuchtegehalt des Holzes während derVegetationspause und kann, insbesondere im Bereich des Splints,ein Verhältnisvon bis zu 10:1 aufweisen. Holz, das während der Vegetationspauseeingeschlagen wird, eignet sich in der Regel nicht für eine Imprägnierung.
    [0106] Insbesondereist wichtig, dass die Oberflächedes zu imprägnierendenHolzes eine hohe Feuchtigkeit aufweist. So eignet sich Holz, daszu Beginn der Vegetationsperiode gefällt wird und dessen äußerer Bereichdes Stamms daher durch eine Frühholzschichtgebildet ist (sogenanntes Xylem), wesentlich besser für die Imprägnierungals Holz, dessen äußerer Bereichdes Stamms durch eine Spätholzschichtgebildet wird (als Spätholzwird zum Ende der Vegetationsperiode gebildetes Holz bezeichnet;Spätholzweist englumige, relativ dickwandige Leitelemente auf und dientvornehmlich der Festigung des Holzes).
    [0107] ImAllgemeinen ist der Feuchtegehalte des Holzes – von derDauer der Lagerung des Holzes, – vonder Holzart, eventuell auch von der Holzsorte, – vonder Lagertemperatur, – vonder Längeder Lagerzeit, – vonder relativen Luftfeuchte am Lagerplatz, – vonder Witterung und vom Niederschlag (allgemein) sowie – vomZeitpunkt, insbesondere vom Datum, des Holzeinschlags abhängig.
    [0108] ZurEntwicklung des speziellen Messverfahrens werden Daten und Informationenermittelt, die fürdas Behandeln der Holzarten relevant sind, wie etwa – dasDatum des Holzeinschlags, – Wetterdatenund -informationen, – derTag der Anlieferung des Holzes, – derFeuchtegehalt (in Prozent) des Holzes, – dieHolzsorte, – dasHolzgewicht vor der Imprägnierung(die Ermittlung des jeweiligen Holzgewichts kann zum Beispiel mittelseiner elektronischen Waage erfolgen), – dasDatum und die Uhrzeit zu Beginn der Tränkung sowie zum Ende der Tränkung und – dieTemperatur des Imprägniermittelsvor und nach der Tränkung(am Regler ablesbar).
    [0109] ZurMessung der Holzfeuchte kann zum Beispiel eine sogenannte "Gann Hydromette RTU600" mit Aktivelektrodeund mit einem Messbereich von vierzig Prozent bis zweihundert ProzentHolzfeuchte verwendet werden. Zur Holzfeuchtebestimmung von großen Holzquerschnittenbis 180 Millimetern und von harten Hölzern kann eine verwendet werden.
    [0110] DerEindringwiderstand in Holz vor und nach der Imprägnierung kann mit einem Holzprüfgerät, zum Beispielmit dem Modell "Pilodyn6J" durchgeführt werden.Hierbei wird im Regelfall im Zusammenhang mit der Imprägnierungkeine Veränderung desEindringwiderstands festgestellt.
    [0111] Für die Holzbehandlunggemäß der vorliegendenErfindung könnenzum Beispiel – Nadelhölzer, etwa Fichte oder Kiefer,oder – Laubhölzer, etwaBirke, Eiche oder Pappel, verwendet werden.
    [0112] Hierbeistellen bei den Nadelhölzerndie Holzarten Fichte und Kiefer wirtschaftlich relevante Baumarteneine wesentliche Zielgruppe fürdie Holzimprägnierungdar.
    [0113] Beiden Laubhölzernkönnenzum Beispiel als schnellwachsende, wirtschaftlich relevante BaumartenBirke und Pappel sowie als Hartholz Eiche eingesetzt werden.
    [0114] Zureigentlichen Holzbehandlung können zumBeispiel Kanthölzereiner exemplarischen Abmessung von 0,5 Meter × 0,08 Meter × 0,08 Meter odervon 0,25 Meter × 0,08Meter × 0,08Meter oder Kiefer-Brettware einer exemplarischen Abmessung 0,5 Meter × 0,08 Meter × 0,018Meter oder von 0,25 Meter × 0,08Meter × 0,018Meter verwendet bzw. getaucht werden.
    [0115] DabeikönnenHölzermit sehr unterschiedlichen Querschnittdimensionen getränkt werden;zum Beispiel könnenexemplarische Kantholzquerschnitte von 0,03 Meter × 0,04 Meteroder von 0,14 Meter × 0,12Meter verwendet werden.
    [0116] Weiterhinkönnenauch ganze Stammquerschnitte mit Rinde frisch geschlagener Bäume bzw. vonFällarbeitenstammende Reste von bis zu 0,15 Meter Durchmesser in Längen voneinem Meter getaucht werden.
    [0117] DieFeuchteverteilung im Holz schwankt zum Teil erheblich. Je feuchterdas Holz ist, desto höher sinddie lokalen Schwankungen. Diese lokalen Schwankungen können beisehr feuchten Hölzernbis zu zwanzig Prozent und mehr betragen. Aufgrund dessen kann dieFeuchte des jeweiligen (Probe-)Körpersvor der Tränkungan drei verschiedenen Stellen gemessen und der Mittelwert in dasTauchprotokoll eingetragen werden.
    [0118] GeernteteHölzerkönnenzum Beispiel in Wasserwannen gelagert werden, um ein Absinken derFeuchte unter die vorgenannten Grenzen zu verhindern. Es ist jedochnicht empfehlenswert frisch geschlagenes Holz (zum Beispiel abgelängte Stammquerschnitte,kein gesägtesProfilholz) in Wasserwannen zu lagern, denn hierdurch können bereitsam Stamm bzw. im Stamm vorhandene Pilze oder dergleichen auf andereHölzer übertragenwerden.
    [0119] BeiWasserlagerung kann festgestellt werden, dass bei Kiefernholz mitsechzig Prozent bis siebzig Prozent Feuchte der Feuchtegehalt umbis zu fünfProzent steigt. Auch bei Splintholz bzw. bei Brettware kann aufgrundder geringen Materialstärkezum Teil ein leichter Wiederanstieg des Feuchtegehalts beobachtetwerden.
    [0120] BeiFichtenholz kann dieser Effekt nicht festgestellt werden. Während imSplintbereich noch eine geringfügighöhereFeuchte nach der Wasserlagerung gemessen wird, wird im Kernbereichder Fichte, im sogenannten Reifholz, keine Wasseraufnahme mehr festgestellt.Diese Tatsache wird nach der Tränkungauch optisch erkennbar, indem im Kernbereich – im Gegensatz zum durchtränkten Splintbereich – kaum Imprägniermittelerkennbar ist.
    [0121] ImGegensatz zu Fichtenholz weist Kiefernholz besonders große Tüpfel, sogenannteFenstertüpfel,auf. Tüpfelsind dem Stoffaustausch zwischen benachbarten Zellen dienende, unverdicktePartien der Zellwand. Aufgrund der Fenstertüpfel kann Kiefernholz leichterwiederbefeuchtet sowie leichter imprägniert oder getränkt werden.
    [0122] Trocknungsrisse,die sich bereits vor dem Tauchvorgang im Holz zeigen können, können nach demTauchvorgang verstärktsein, besonders bei Eichenholz.
    [0123] Diefür einevölligeDurchtränkungmit dem Imprägniermittelerforderliche Tauchzeit ist hauptsächlich von der Holzfeuchteund von der Tauchbadtemperatur abhängig. Der Querschnitt der zutränkendenHölzerbeeinflusst ebenfalls die Tauchzeit, jedoch in wesentlich geringeremMaße.So ist Brettware in der Regel in Abhängigkeit vom Feuchtegehalt bereitsnach etwa acht Stunden bis etwa zwölf Stunden durchtränkt, Stammquerschnitteab etwa 0,12 Meter Durchmesser benötigen hingegen mindestens etwaachtzehn Stunden.
    [0124] DiekürzestenTauchzeiten werden bei Temperaturen um 130 Grad Celsius erzielt.Erhöhungen derTemperaturen auf bis zu 160 Grad Celsius erbringen keine (signifikante)Verkürzungder Tauchzeiten.
    [0125] BeiTemperaturen zwischen 110 Grad Celsius und 120 Grad Celsius werdenbei den verwendeten HölzernTauchzeiten von mehreren Wochen festgestellt.
    [0126] Hölzer, derenFeuchte bereits auf etwa siebzig Prozent abgesunken ist, benötigen beioptimalen Tauchtemperaturen mindestens 24 Stunden bis 48 Stundenfür eineDurchtränkungmit Imprägniermittel. EinevölligeImprägnierungist bei den eingesetzten Hölzernjedoch nicht unbedingt gewährleistet.Bei Hölzernmit Feuchtigkeitsgehalten von achtzig Prozent bis 120 Prozent beträgt die Tauchzeitzwischen zwölfStunden und achtzehn Stunden.
    [0127] Grundsätzlich kannfestgestellt werden, dass eine vollständige Imprägnierung umso sicherer erreichtwird, je längerdie Hölzerim Tauchbad verbleiben. Bei einer Verweilzeit von etwa zwei Monatenim Tauchbad werden sogar Hölzermit Feuchtigkeitsgehalten um sechzig Prozent völlig durchtränkt. Diese Verweilzeitenhaben jedoch aufgrund der damit verbundenen Kosten einen nur reduziertenpraktischen Wert.
    [0128] Beiden getauchten (Probe-)Körpernwerden Restfeuchtegehalte von zehn Prozent bis achtzehn Prozentgemessen, auch bei völligdurchtränkten Hölzern. DieserRestfeuchtegehalt entspricht dem von Bauholz.
    [0129] Diesbedeutet, dass auch nach dem Tauchvorgang noch Wasser im Holz eingelagertist. Bei diesem restlichen Wasser handelt es sich hauptsächlich umchemisch gebundenes Wasser, das erst bei Temperaturen um 250 GradCelsius aus dem Holz gelöst werdenkann.
    [0130] DieRestfeuchte von zehn Prozent bis achtzehn Prozent bedeutet, dassdas Holz nach dem Tauchvorgang einen Feuchtegehalt wie mindestens zweiJahre gelagertes Bauholz besitzt, was erfindungsgemäß ein sehrgutes Ergebnis darstellt.
    [0131] ImHinblick auf die Weiterbearbeitung nach dem Imprägnieren können frisch getauchte Hölzer zweckmäßigerweiseunmittelbar nach der Entnahme aus dem Becken so gelagert werden,dass überschüssiges Paraffinabtropfen und der Holzbehandlungsanlage wieder zugeführt werdenkann. Demzufolge wird der Holzbehandlungsanlage vorteilhafterweiseeine Ablaufvorrichtung mit Rost und mit Auffangwanne nachgeschaltet.
    [0132] Hölzer, diebei Temperaturen um 130 Grad Celsius getaucht werden, kühlen naturgemäß schnellerab als Hölzer,die bei Temperaturen um 160 Grad Celsius getaucht werden. Dieseschneller abkühlendenHölzerneigen stark zu Nasenbildung von ablaufendem Imprägniermittelan der Unterseite und weisen wesentlich mehr Imprägniermittelan der Oberflächeauf.
    [0133] Beieiner Verwendung derartiger Hölzer,zum Beispiel im Außenbereich,ist jedoch das überschüssige Imprägniermittelvon den Oberflächenzu entfernen, denn diese Imprägnierrestean den Oberflächen verfärben sichbei Sonneneinstrahlung, weichen auf und bilden erneut Tropfnasen,wodurch die Holzoberflächeoptisch sehr unattraktiv werden kann.
    [0134] Umderartige unerwünschteEffekte zu vermeiden, kann in erfindungswesentlicher Weise zum Beispielmittels Heißluftein schnelles Abkühlender Oberflächender Hölzervermieden werden. Durch Abreiben der Hölzer nach dem Tauchen kannNasenbildung ebenfalls verhindert und überschüssiges Imprägniermittel entfernt werden.Diese mechanische Nachbehandlung ist jedoch zeitaufwendig und beieiner industriellen Nutzung nur mit hohem technischem Aufwand zurealisieren.
    [0135] Beiden um 160 Grad Celsius getauchten Hölzern kann nach dem Abtropfenund Abkühlenkeine Nasenbildung und kein überschüssiges Imprägniermittelan den Oberflächenfestgestellt werden. Das Gewicht dieser bei 160 Grad Celsius getauchten Hölzer liegtunter dem Gewicht der bei 130 Grad Celsius getauchten Hölzer. DiehöherenTemperaturen bewirken offensichtlich das vollständige Ablaufen von überschüssigem Imprägniermittel.
    [0136] MitTauchbadtemperaturen um 160 Grad Celsius können also die Probleme derNachbehandlung auf einfache Weise gelöst werden, und zwar unabhängig davon,ob dabei nur überschüssiges Imprägniermitteloder auch fürdie Imprägnierungder Zellwändeerforderliches Imprägniermittelabläuft.
    [0137] Hinsichtlichder Witterungsbeständigkeit,der Haltbarkeit sowie der FäulnisbeständigkeitimprägnierterHölzeroder imprägnierter(Probe)Körper,die an verschiedenen, besonders sonnenexponierten und/oder witterungsungeschützten Standortenoder im Erdboden gelagert werden, können folgende Aussagen getroffenwerden: (i) Durch auf den Holzoberflächen befindlichesImprägniermittelwerden diese Oberflächenweislich verfärbt. (ii) Bei Verwendung raffinierter Paraffine werden nach starkerSonneneinstrahlung Ölfleckenam Stand-/Lagerplatz des Holzes festgestellt. (iii) Bei (Probe-)Körpern,bei denen überschüssiges Imprägniermittelaufgrund der höheren Tauchbadtemperaturbereits im Auffangbecken abgelaufen ist, werden bereits Anzeichenbeginnender Verwitterung festgestellt. Es ist deshalb zu prüfen, obdabei nur überschüssiges Imprägniermitteloder auch fürdie Imprägnierungder Zellwändeerforderliches Imprägniermittelabgelaufen ist und ob es sich dabei nur um eine oberste Verwitterungsschicht(sogenannte Patina) handelt.
    [0138] Durchdie Holzbehandlungsanlage gemäß der vorliegendenErfindung, das Verfahren gemäß der vorliegendenErfindung sowie das Tränkmittelgemäß der vorliegendenErfindung sind folgende Vorteile realisiert: – Nachweisbarkönnenbestimmte Holzarten mit dem entwickelten Imprägnier-Holzbehandlungsverfahrenin die Kategorie klimatisch und mechanisch hoch belastbar eingestuftwerden. – SchnellwachsendeHolzarten, wie Birke, Kiefer oder Pappel, sind besonders gut für das entwickelteVerfahren geeignet. – Frischgeschlagenes Holz der genannten Holzarten ist für das Verfahren in bevorzugterWeise einzusetzen.
    [0139] VerschiedeneFolgerungen der Ergebnisse gemäß der vorliegendenErfindung sind in vorteilhafter Weise realisierbar: – dieImprägnierungmittels Druckkessel als gesonderte Verfahrenslösung; – dieMobilitätdes Paraffins im Holz unter Witterungseinflüssen bei Beachtung verschiedenerParaffinsorten; – dieU[ltra]V[iolett]-Beständigkeitdes Paraffins im Holz unter Witterungseinflüssen bei Beachtung verschiedenerParaffinsorten; – dieZugabe von Mitteln zur Verbesserung der UV-Beständigkeit; – dieMöglichkeitund das Erfordernis eines Anstrichs von erfindungsgemäß behandeltemoder imprägniertemHolz, insbesondere von bei höherenTauchbadtemperaturen behandeltem Holz, um die Verwitterung der oberstenSchichten zu verhindern und optische Attraktivität dauerhaft zu gewährleisten; – dieFungizidresistenz des erfindungsgemäß behandelten oder imprägniertenHolzes; und/oder – dieEntwicklung von weiteren Methoden und/oder von weiteren Mittelnzur Verbesserung der Fungizidresistenz unter Berücksichtigung der Umweltverträglichkeitder entwickelten Methoden bzw. Mittel.
    [0140] ZurKlärungoffener Fragen werden im Wesentlichen drei Theorien vertreten: (i) Weniger großen Zeitspanne aus dem Holzausgeschieden. Das Holz würdedann ohne weitere Schutzmaßnahmenwie unbehandeltes Holz verwittern. (ii) Langkettige Alkanmolekülean der unmittelbaren Holzoberflächewerden durch die U[ltra]V[iolett]-Strahlung aufgespalten und treten aus.Die oberste Holzschicht verwittert. Diese Verwitterungsschicht,die sogenannte Patina, schützttiefer liegendes Paraffin vor U[ltra]V[iolett]-Strahlung. Diesessich tiefer befindliche Paraffin kann im Holz nicht mehr aufgespaltenwerden. Eine Mobilitätdes Paraffins in Richtung wärmerer Oberfläche findetaufgrund des (möglichsthohen) Schmelzpunktes nicht bzw. nur äußerst langsam statt, so dassweiteres Paraffin nicht bzw. nur äußerst langsam ausgeschiedenwird. Der Kern des Holzes bleibt dauerhaft geschützt. (iii) Durch die U[ltra]V[iolett]-Strahlung entstehen Radikale,die den Platz von Wasserstoffatomen einnehmen. Eine Aufspaltungverbunden mit Paraffinaustritt erfolgt nicht bzw. in nur sehr begrenzterAnzahl. Das Holz bleibt dauerhaft geschützt.
    [0141] Diebisherigen Erkenntnisse der eingesetzten Imprägniermittel werden unter strengsterEinhaltung der Umweltvorschriften durchgeführt und dokumentiert. Die auftretendenImprägniermitteldämpfe sindumweltverträglichsowohl in der Umgebung der Anlage als auch im sonstigen Umfeld.Verstöße gegenUmweltvorschriften werden nicht festgestellt.
    100 Holzbehandlungsanlage 10 Holz 20 Tränkmittelund/oder Imprägniermittel 30 Behälter 32 Deckeldes Behälters 30 34 Bodendes Behälters 30 40 Heizeinheit 42 Sensorder Heizeinheit 40 50 (erste)Pumpeinheit, insbesondere Umwälzpumpe 60 zweitePumpeinheit, insbesondere Vakuum- oder Druckpumpe
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] Holzbehandlungsanlage (100) zum Tränken vonfrischem oder nassem Holz (10), insbesondere von zumindestan seiner Oberflächeeine Holzfeuchte von mindestens sechzig Prozent aufweisendem Holz,mit mindestens einem insbesondere kohlenwasserstoffhaltigen Tränkmittel(20), zum Beispiel mit Paraffin und/oder mit Wachs, wobeimittels des Tränkensdes Holzes (10) die Holzfeuchte auf zwanzig Prozent oderweniger herabsetzbar ist, gekennzeichnet durch – mindestenseinen insbesondere korrosionsfreien, insbesondere thermostabilenund/oder insbesondere druckfesten Behälter (30) zur Aufnahmedes zu tränkendenHolzes (10) und des Tränkmittels(20), – mindestenseine, insbesondere im Boden (34) des Behälters (30)angeordnete Heizeinheit (40) zum Erhitzen des Tränkmittels(20) sowie – mindestenseine Pumpeinheit (50), insbesondere mindestens eine Umwälzpumpe,zum kontinuierlichen Bewegen des Tränkmittels (20).
    [2] Holzbehandlungsanlage gemäß Anspruch 1, gekennzeichnetdurch – mindestenseine, insbesondere beheizbare, Abtropfvorrichtung zum Lagern desmit dem Tränkmittel (20)behandelten Holzes (10) und/oder – mindestens eine Haltevorrichtung – zum Eintauchendes Holzes (10) in den Behälter (30) und/oder – zum Entnehmendes Holzes (10) aus dem Behälter (30) und/oder – zum Auffangendes vom behandelten Holz (10) abtropfenden Tränkmittels(20).
    [3] Holzbehandlungsanlage gemäß Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnetdurch – mindestenseinen insbesondere korrosionsfreien, insbesondere thermostabilenund/oder insbesondere druckfesten Deckel (32) zum insbesondereluftdichten Verschließendes Behälters(30) und/oder – mindestenseine zweite Pumpeinheit (60), insbesondere mindestens eineVakuum- oder Druckpumpe, zum Aufbauen von Unterdruck und/oder von Überdruckim Behälter(30).
    [4] Verfahren zum Tränkenvon frischem oder nassem Holz (10), insbesondere von zumindestan seiner Oberflächeeine Holzfeuchte von mindestens sechzig Prozent aufweisendem Holz,mit mindestens einem insbesondere kohlenwasserstoffhaltigen Tränkmittel(20), zum Beispiel mit Paraffin und/oder mit Wachs, dadurchgekennzeichnet, [i] dass das Holz (10) in das Tränkmittel(20) eingetaucht wird und [ii] dass mit Hilfe vonDruck- und/oder Temperaturbehandlung das sich im Holz (10)befindliche, insbesondere freie oder ungebundene, Wasser in Formvon Wasserdampf austritt und durch das Tränkmittel (20) ersetztwird, so dass im behandelten Holz (10) die Holzfeuchteauf höchstenszwanzig Prozent herabgesetzt wird.
    [5] Verfahren gemäß Anspruch4, dadurch gekennzeichnet, [iii] dass das Holz (10),insbesondere nachdem der Wasserdampf ausgetreten ist und/oder nachdemdas Holz (10) auf den Boden (34) des Behälters (30)gesunken ist, aus dem Behälter(30) entnommen wird und/oder [iv] dass das behandelteHolz (10) auf mindestens eine, insbesondere beheizte, Abtropfvorrichtung(60) gelegt wird, [v] dass das abtropfende Tränkmittel(20) aufgefangen wird und [vi] dass das aufgefangene Tränkmittel (20)in den Behälter(30) zurückgeführt wird.
    [6] Verfahren gemäß Anspruch4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, – dass die Temperatur des Tränkmittels(20) während desTränkvorgangsinsbesondere langsam und/oder insbesondere kontinuierlich von etwaachtzig Grad Celsius auf etwa 130 Grad Celsius gesteigert wird und/oder – dass dieTemperatur des Holzes (10) nach Abschluss des Tränkvorgangsinsbesondere langsam und/oder insbesondere kontinuierlich abgesenkt wird,wobei ein schnelles Abkühlender Oberfläche desHolzes (10), insbesondere durch Beheizen des Holzes (10),verhindert wird.
    [7] Tränkmittel(20), vorgesehen fürdie Verwendung – inmindestens einer Holzbehandlungsanlage (100) gemäß mindestenseinem der Ansprüche1 bis 3 und/oder – beieinem Verfahren gemäß mindestenseinem der Ansprüche4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, – dass das Tränkmittel(20) – ausmindestens einem Brandschutzmittel und/oder – aus mindestenseinem Farbstoff und/oder – ausmindestens einem Fließmittelund/oder – ausmindestens einem Holzschutzmittel, insbesondere aus mindestens einemImprägniermittel,zum Beispiel aus mindestens einem Fungizid und/oder aus mindestenseinem Insektizid, und/oder – aus mindestens einer Mischungdieser Substanzen gebildet ist oder – dass dem Tränkmittel(20) – mindestensein Brandschutzmittel und/oder – mindestens ein Farbstoffund/oder – mindestensein Fließmittelund/oder – mindestensein Holzschutzmittel, insbesondere mindestens ein Imprägniermittel,zum Beispiel mindestens ein Fungizid und/oder mindestens ein Insektizid,und/oder – mindestenseine Mischung dieser Substanzen zugesetzt ist.
    [8] Tränkmittelgemäß Anspruch7, dadurch gekennzeichnet, dass das Tränkmittel (20) – während desTränkens,insbesondere bei einer Temperatur oberhalb der Raumtemperatur, zumBeispiel bei achtzig Grad Celsius, eine flüssige Konsistenz aufweist und – nach Abschlussdes Tränkens,insbesondere bei Raumtemperatur, zum Beispiel bei zwanzig Grad Celsius,eine feste Konsistenz aufweist.
    [9] Möbelstück und/oderLaden, gebildet aus – mittelsmindestens einer Holzbehandlungsanlage (100) gemäß mindestenseinem der Ansprüche1 bis 3 und/oder – nacheinem Verfahren gemäß mindestenseinem der Ansprüche4 bis 6 und/oder – ineinem Tränkmittel(20) gemäß Anspruch7 oder 8 getränktemHolz (10).
    [10] Verwendung – mindestens einer Holzbehandlungsanlage(100) gemäß mindestenseinem der Ansprüche1 bis 3 und/oder – einesVerfahrens gemäß mindestenseinem der Ansprüche4 bis 6 und/oder – mindestenseines Tränkmittels(20) gemäß Anspruch7 oder 8 zur Verbesserung mindestens einer chemischen, mechanischenund/oder physikalischen Eigenschaft des Holzes (10), insbesonderezur Erhöhung – des Abriebwiderstandesund/oder der Druckfestigkeit und/oder der Rohdichte und/oder – der Dauerhaftigkeitund/oder der Verwitterungsbeständigkeitund/oder – derFeuerbeständigkeitdes Holzes (10), so dass eine dauerhafte, ökologischunbedenkliche Holzimprägnierunginsbesondere fürextreme klimatische Bedingungen und/oder insbesondere für extreme mechanischeBedingungen gewährleistetist, zum Beispiel – für heimischeHolzarten und/oder – für kerntiefeHolzbehandlung.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004020729B4|2011-01-05|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2006-03-02| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2010-06-17| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: DAUERHOLZ AG, 19406 DABEL, DE |
    2010-06-17| 8181| Inventor (new situation)|Inventor name: NIES, JAN, 22147 HAMBURG, DE |
    2011-06-30| R020| Patent grant now final|Effective date: 20110405 |
    2016-11-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE10320697.3||2003-05-05||
    DE10320697||2003-05-05||
    DE10355623.0||2003-11-28||
    DE10355623||2003-11-28||
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    DE10356791||2003-12-04||
    DE200410020729|DE102004020729B4|2003-05-05|2004-04-28|Verfahren zum völligen Durchtränken von feuchtem Holz der Kiefer oder Fichte|DE200420021063| DE202004021063U1|2003-05-05|2004-04-28|Anlage und Tränkmittel zum Behandeln von Holz, insbesondere zum Imprägnieren von Holz|
    DE200410020729| DE102004020729B4|2003-05-05|2004-04-28|Verfahren zum völligen Durchtränken von feuchtem Holz der Kiefer oder Fichte|
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