Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Frischholz, im Laufe dessen das zur Trocknung vorbereitete Holz, z.B. Schnittholz, in einem Trockenraum auf an sich bekannte Weise bei einer Temperatur zwischen 40°C und 100°C bis auf mindestens 30 Feuchtigkeitsgehalt getrocknet wird.

Wie bekannt, werden die in der Holzindustrie zwecks Weiter- anweπdung hergestellten Primärprodukte (verschiedene Schnitt- aterialieπ, Furniere und Holzspäne) zur Zeit in jedem Fall mit einem Feuchtigkeitsgehalt über der Fasersättigungsgreπze produziert. In diesem Zustand ist das Holz zur Weiterver- arbeitung bzw. zur Formung nicht geeignet, deswegen ist es nötig, auf natürlichem oder künstlichem Wege den Feuchtig¬ keitsgehalt unter die Fasεrsättigungsgrenze, auf lufttrockene (12-18 %) oder auf zimmertrockenen (6-12 ) Zustand zu senken

Infolge des raschen Anstiegs der industriellen Anwendung bzw. der Notwendigkeit der Herstellung von zimmertrockenen Bestand teilen wurde es unerlässlich, das natürliche Trockenverfahren welches mindestens 2-5 Jahre lang dauert, künstlich zu beschl nigen, d.h. verschiedene künstliche Trocknuπgsprozesse anzu- wenden.

Da die Beschleunigung der natürlichen Vorgänge in unverändert Form (Temperatur, Wind, Feuchtigkeitsgehalt) zu keinem Ergebn führte, wurden verschiedene Methoden zur möglichst schnellere und schonenderen Extraktion der Holzfeuchtigkeit angewendet, die fast ausnahmslos auf die Aeπderuπg der Eigenschaften und Parameter der Umweltluft (Temperatur,Beweguπgsgeschwindigkeit, Druck, Feuchtigkeitsgehalt) beruhten ( eine Ausnahme ist die Hochfrequenz - Trocknung, wo der Prozess der Feuchtigkeits- Strömung von innen beginnt).

Die zur Zeit bekannten Methoden bzw. Verfahren sind die folgenden:

- Konvektionsverfahren, - Kondeπsationsverfahren,

- Vakuumver ahren,

- Hochfrequenzverfahren .und

- Trocknung in heisse öl.

In der Praxis werden die drei zuerst genannten Methoden angewendet. Mit diesen drei Methoden kann der gewünschte Holzfeuchtigkeitsgehalt mittels zeitlicher und räumlicher

Änderung der verschiedenen Parameter erreicht werden. Im Vergleich mit der natürlichen Trocknung besteht die schπelle- re sog.Trockenholzherstellung (Trocknung) im allgemeinen aus folgenden drei Hauptphaseπ:

- Aπheizuπg (bzw. Anwärmung)

- Trocknung - Ausgleichung (und Abstehenlassen, Kühlung).

Der Feuchtigkeitsgehalt des mit den zur Zeit bekannten Methode getrockneten Heizmaterials kann zwar auf das gewünschte Niveau eingestellt werden, aber

- die makroskopischen Eigenschaften und Fehler des Holzmateria führen zur Ungenauigkeit des erreichten Wertes (in allgemeinen in einer Grösseπordnung zwischen 1-5 %).

- das Holz wird in Laufe des Trockπungsprozesses wegen des

"erzwungenen" Feuchtigkeitsentzuges verschiedenartig defor¬ miert (Krümmung, Verwerfung, Rissbildung, usw.)

- während der Trocknung entstehen im Holzmaterial Spannungen verschiedener Art und verschiedenen Masses und diese bleiben auch während der Verarbeitungszeit weiter bestehen,wobei sic wieder neue Krümmungen und Verwerfungen ausbilden.

- das getrocknete Material ändert seine Form und Grosse in

II wesentlich grösserem Masse - infolge der Änderungen der Umweltfeuchtigkeit während der Erreichung des Holz euchtig- keits-Gleichgewichtes und infolge anderer Feuchtigkeits- odifizieruπgen (z.B. Befeuchtung) - als das auf natürlichem Wege getrocknete Holzmaterial.

Das Ziel des erfindungsge ässeπ Verfahrens besteht in der Behebung der- erwähnten Mängel und in der Schaffung eines Trocknungsverfahrens, das im Vergleich mit den bisherigen Trocknungsmethoden die Holzdeformationen, Form- und Ab¬ messungsabweichungen, die darin zurückbleibenden Spannungen sowie die Zeitdauer des Trocknungsprozεsses auf ein akzeptie bares Minimum vermindert.

Bei der Ausarbeitung des erfindungsgemässen Verfahrens haben wir uns auf die bisherigen Erfahrungen und auf die bereits praktizierten Methoden gestützt und haben diese mit den bisher nicht beachteten chemischen Prozessen ergänzt, die im Laufe der natürlichen Trocknung auch bisher einen bedeute den Einfluss ausgeübt haben. So kann jede Trocknungstechnolog (Konvektions- Kondensatioπs- und Vakuumtechnologie) auf Grund des folgenden Grundprizipes ergänzt bzw. modifiziert werden:

Ein Teil der in der Luft befindlichen Stoffe baut sich während des Wachsens in das Material des Holzes ein, der andere Teil beeinflusst die Entwicklung und die natürliche Widerstandsfähigkeit. Wird nun dieser natürliche Vorgang

während der künstlichen Trocknung in entgegengesetzter Richtung und beschleunigt angewendet,kann der effektiven und beschleunigten Imitation der natürlichen Trocknung - mit der wesentlich bessere Ergebnisse erzielt werden können - näher g__kππτEn werden.

In den Phasen des Verfahrens, wo die bisherigen Methoden die verschiedenen feuchteren und trockeneren Zeitperioden imitierend die Gleichgewichtsfeuchtigkeit des Holzmaterials beeinflussen und den erwünschten Trocknungsgrad sichern, wird im Laufe der dabei angewendeten Befeuchtung (Brüden¬ zuführung, Besprühung, Bespritzung) erfiπdungsgemäss ein chemisches Präparat in solcher Zusammensetzung und Konzentra¬ tion angewendet, dessen Wirkung auch während der Naturvorgänge zur Geltung kommt.

Ein Teil der in der Luft befindlichen Gase vereinigt sich im Laufe einer Reaktion zu Oxyd, das sich im Wasser in Säure umwandelt und imstande ist, das während des Wachsens des Holze eingebaute Alkali-Erdmetall auszulösen, falls wir ein Salz desselben zusammen mit einer destillierten wässrigen Lösung als Katalisator verwenden, um die Wirkung dieser erwähnten Säure zu beschleunigen.

Unser Verfahren imitiert also neben den bisher bekannten beeinflussenden Faktoren (Temperatur, Feuchtigkeitsgehalt, Druck, Luftgeschwindigkeit) die chemische Wirkung der Umwelt. Damit wird die molekularische Struktur des Holzes in dem kritischen Zeitpunkt von dem verhärteten Zustand des Pektins aufgelockert, wodurch ermöglicht wird, dass der innere Feuchti keitsgehalt störungslos an die Oberfläche gelangt und sich von dort entfernt, danach baut sich das Alkali-Erdmetall mit Hilfe des Katalysators in die natürliche Substanz ein.

Das Verfahren ist also eine "Labor"-Nachahmung des natürliche Trocknungsprozesses, d.h. eine künstliche Maximalbeschleunigu aller heute bekannten Wirkungen der Umwelt.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass der destillierten wässrigen Lösung des Alkalimetall-Salzes eine Salpetersäure zugemischt wird und die so gewonnene Mischung wenigstens einm in den Trockenraum eingespritzt wird. Mit diesem Spritzmittel wird das Hartpektin aufgelockert, das sich in den Fasern des Holzes befindet und die Entfernung der Feuchtigkeit be¬ hindert, dabei baut sich das Alkali- Erdmetall zwischen die Holzfasern ein.

Gemäss einem Ausführuhgsbeispiel der Erfindung ist die Zusammensetzung der einzuspritzenden Mischung wie folgt:

Salpeterssäure (HNO,) 42-48 Massen-%, destilliertes Wasser (H ₂ 0) 42-48 Massen- ⁸ ,;, Alkalimetall-Salz, z.B. Kalziu klorid (CaCl ₂ ) 4-16 Massen-%. Gemäss einem Ausführungsbeispiel kann die Konzentration der Salpetersäure zwischen 65-96 H liegen.

Das erfiπdungsgemässe Verfahren wird nachstehend anhand eines Ausführuπgsbeispiels näher erläutert.

Nach Anwendung der bisherigen Erfahrungsdaten sind die wichti sten Parameter des in der Erfindung angegebenen Trocknuπgs- verfahrens die folgenden:

Temperatur min.40°C max. 100°C

Luftgeschwindigkeit min.0,1 m/s max. 10 m/s Druck min.0,5 bar max. 1,063 bar

Zeit Anheizung 3-18 Trocknung 12-71 Stunden

Stunden

Ausgleich 0-12 Stunden Holzfeuchtigkeit Aπfangsfeuchtigkeit 50 h

Endfeuchtigkeit - wunschgemäss - 6-15 %

Anwendung von Chemikalien während der Brüdenzuführuπg in den verschiedenen Phasen der Anheizung, Trocknung und Aus¬ gleichung zwischen 30-8 % Gleichgewicht- Holzfeuchtig¬ keitsgehalt.

Dieses Verfahren ermöglicht, dass das im Laufe des in einigen Tagen durchgeführten künstlichen Trocknungsprozesses gewonnene Trockenholz dieselben Eigenschaften hat, wie das in einigen Jahren auf natürlichem Wege getrocknete Holz. Dieses Ver- fahren ermöglicht ebenfalls, dass durch Verstärkung des natürlichen chemischen Prozesses, bei verhältnissmässig niedriger Holzfeuchtigkeit das Material plastizierbar und spanlos bearbeitbar gemacht werden kann (z.B. biegbar, drehbar zusammendrückbar, dehnbar, in Fasern zerlegbar, usw.) und somi kann es während des Wachstums innerhalb der bekannten Grenzen bzw. unter Beibehaltung des grössten Teils seines Wertes beinahe wie ein lebender Baum geformt werden.

Die angeführten Nachteile, die bei den bekannten Verfahren auftreten, vermindern sich bei der Anwendung des erfindungs- gemässen Verfahrens auf das Minimum, wie

a) im Laufe der Trocknung vermindern sich die aufgrund der makroskopischen Eigenschaften des Holzes entstehenden Form- und Massveränderungen auf das Minimum, weil eine künstliche Alterung hervorgerufen wird

b) es entstehen keine solchen Formänderungen, die nach den bekannten Trocknungsverfahren registriert erden können, d.h. Krümmung, Verwerfung und Risse schädigen das aufzuar¬ beitende Holzmaterial nicht

c) das getrocknete Holz ist spannungsfrei, deswegen entsteht während der Verarbeitung keine neue Wertveiminderung, das

Material kann vollwertig verbraucht werden

d) auch auf andere, bisher nicht ausgenützte Gebiete kann die Anwendung erweitert werden, z.B. ermöglicht es die spanlose Formung von bisher als unbiegsam vermuteten Holzmaterialien und die gestaltungsfähige Formung ohne durch Temperatur verursachte Beschädigung

e) die wegen der Beschleunigung der Umlaufgeschwindigkeit des Verbrauchs (Verhältnis des Wachstums zum Verbrauch) entstandenen Probleme, dass die aus Holz hergestellten Bestandteile mit grösserer Holzfeuchtigkeit als zugelassen

II eingebaut werden und die spätere Änderung derselben (Form-, Massänderung-, usw.) weitere Beschädigungen verursacht, werden eliminiert.

Die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf die im Ausführung beispiel angeführten Lösungen, sondern erstreckt sich auch auf alle Lösungen, die durch die Patentansprüche, insbe¬ sondere den Hauptanspruch unter Schutz gestellt sind.