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Title:
WOOD PRESERVATIVE AND THE PRODUCTION THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/037581
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a wood preservative containing salicylic acid for protection against mold fungus.

Inventors:
BRUHN SIEGLINDE (DE)
MARUTZKY RAINER (DE)
THOLE VOLKER (DE)
Application Number:
PCT/DE2002/002746
Publication Date:
May 08, 2003
Filing Date:
July 26, 2002
Export Citation:
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Assignee:
FRAUNHOFER GES FORSCHUNG (DE)
BRUHN SIEGLINDE (DE)
MARUTZKY RAINER (DE)
THOLE VOLKER (DE)
International Classes:
B27K3/38; B27K3/50; (IPC1-7): B27K3/34; B27K3/38; B27K3/50
Foreign References:
US4778786A1988-10-18
DE4138209A11993-05-27
DE19935449A12001-02-08
EP0451435A11991-10-16
DE19857944A12000-06-21
Attorney, Agent or Firm:
Gramm, Werner (Lins & Partner GbR Theodor-Heuss-Strasse 1, Braunschweig, DE)
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Claims:
Ansprüche :
1. Holzschutzmittel zum Schutz vor Schimmelpilzbefall, enthaltend Salicylsäure.
2. Holzschutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich Polyethylenglykol (PEG) enthält.
3. Holzschutzmittel nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch 0,510 Masse% Salicylsäure, bezogen auf das PEG.
4. Holzschutzmittel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Salicylsäure in PEG gelöst ist.
5. Holzschutzmittel nach Anspruch 2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass Salicylsäure in niedrig siedenden organischen Lösemitteln, zum Beispiel Ethanol gelöst ist.
6. Holzschutzmittel nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch 030 Masse% Ethanol, bezogen auf das PEG.
7. Holzschutzmittel nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch einen Anteil Wasser als Hilfsstoff zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit.
8. Holzschutzmittel nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch < 30 Masse% Wasser, bezogen auf das PEG.
9. Holzschutzmittel nach einem der Ansprüche 2 bis 8, enthaltend 70 80 Masse% PEG, 1020 % einer etwa 30 % igen ethanolischen Lösung von Salicylsäure und etwa 10 Masse% Wasser.
10. Holzschutzmittel nach einem der Ansprüche 2 bis 9, gekennzeichnet durch ein PEG mit dem Polymerisationsgrad 2000.
11. Holzschutzmittel nach einem der Ansprüche 5 bis 10, gekennzeichnet durch einen dem Ethanol beigemischten Farbstoff.
12. Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstofferzeugnissen, insbesondere Spanplatten, Faserplatten oder OSB, unter Verwendung eines Holzschutzmittels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den zu verpressenden Holzwerkstoffen 0,5 10 % Salicylsäure, berechnet auf atro Spanbzw. Fasergut, als Feststoff zugegeben wird.
13. Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstofferzeugnissen, insbesondere Spanplatten, Faserplatten oder OSB, unter Verwendung eines Holzschutzmittels nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass, ohne Zugabe eines pilzwidrigen Wirkstoffes, ausgewählte Oberflächen bzw. Oberflächenbereiche mit einer Lösung behandelt werden, die mit folgenden Verfahrensschritten hergestellt wird : PEG 2000 wird bei etwa 60°C geschmolzen und auf dieser Temperatur gehalten ; Salicylsäure wird in Ethanol gelöst zur Herstellung einer 30 % igen ethanolischen Lösung von Salicylsäure ; etwa 10 g dieser ethanolischen Salicylsäurelösung wird in etwa 80 g geschmolzenen PEG eingerührt ; sofort danach wird die Mischung mit etwa 10 g Wasser versehen.
14. Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstofferzeugnissen, insbesondere Spanplatten, Faserplatten oder OSB, unter Verwendung eines Holzschutzmittels nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass, ohne Zugabe eines pilzwidrigen Wirkstoffes, ausgewählte Oberflächen bzw. Oberflächenbereiche mit einer Lösung behandelt werden, die mit folgenden Verfahrensschritten hergestellt wird : PEG 2000 wird bei etwa 60°C geschmolzen und auf dieser Temperatur gehalten ; Salicylsäure wird in Ethanol gelöst zur Herstellung einer 30 % igen ethanolischen Lösung von Salicylsäure ; etwa 20 g dieser ethanolischen Salicylsäurelösung wird in etwa 80 g geschmolzenen PEG eingerührt.
Description:
Holzschutzmittel und seine Herstellung Die Erfindung betrifft ein Holzschutzmittel zum Schutz vor Schimmelpilzbefall. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstofferzeugnissen mit einem derartigen Holzschutzmittel.

Holzwerkstoffe ohne fungizide Ausstattung werden bei anhaltender Feuchte in Form von Wasserdampf oder fließendem Wasser an ihrer Oberfläche von Schimmelpilzen bewachsen. Es konnte festgestellt werden, dass dieses Wachstum einen Wasseraktivitätswert aw von mindestens 0,80 bis 0,85 voraussetzt. Dieser aw-Wert kann an den Oberflächen von zum Beispiel längere Zeit auf Baustellen gelagerten Holzwerkstoffen schnell erreicht werden. Da die Lagerdauer von der Verpackung bis zur Verarbeitung häufig acht Wochen und mehr beträgt, ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, die Holzwerkstoffe, insbesondere also das Plattenmaterial in dieser kritischen Phase vor Schimmelpilzbefall zu schützen.

Diese Aufgabe wird nach einem ersten Lösungsvorschlag der Erfindung gelöst durch ein Salicylsäure enthaltendes Holzschutzmittel.

Ein Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstofferzeugnissen, insbeson- dere von Spanplatten, Faserplatten oder OSB, mit einem erfindungsge- mäßen Holzschutzmittel ist dadurch gekennzeichnet, dass den zu verpressenden Holzwerkstoffen 0,5-10 % Salicylsäure, berechnet auf atro Span-bzw. Fasergut, als Feststoff zugegeben wird.

Die Beimischung von Salicylsäure kann vor oder nach dem Beleimen der Späne oder Fasern z. B. mit Hilfe von Zerstäubern oder dgl. erfolgen und ist geeignet sowohl für organische wie auch anorganisch gebundene Holzwerkstoffe. Um die Gefahr einer Entmischung zumindest zu verringern, erscheint es zweckmäßig, die Beimischung der Salicylsäure als Feststoff erst nach der Beleimung des Holzmaterials vorzunehmen.

In der einschlägigen Literatur wird darauf hingewiesen, dass Salicylsäure bei höheren Temperaturen zu Phenol und Kohlendioxid zerfällt. Da bei der Herstellung von z. B. Spanplatten Presstemperaturen von bis zu 230°C auftreten, konnte die Beimischung von Salicylsäure zum Spangut für den Fachmann nicht naheliegend sein.

Versuche mit fertig gepressten Spanplatten haben jedoch überraschend ergeben, dass diejenigen Spanplattenproben, deren Spanmaterial 5 % Salicylsäure, berechnet auf das beleimte Spangut, beigemischt worden war, auch noch sechs Wochen nach dem Verpressen und bei einer Exposition von ca. 98 % rel. Luftfeuchte und 23°C pilzfrei geblieben waren, während die ohne Salicylsäure hergestellten Vergleichsproben schon nach einer Woche Schimmelpilzwachstum aufwiesen.

Die eingangs genannte Aufgabe wird gemäß einem zweiten Lösungsvorschlag durch ein Holzschutzmittel gelöst, dass neben der Salicylsäure noch Polyethylenglykol (PEG) enthält. Mit einem derartigen Holzschutzmittel werden, ohne Zugabe eines pilzwidrigen Wirkstoffes, ausgewählte Oberflächen bzw. Oberflächenbereiche der Holzwerkstoff- erzeugnisse, also insbesondere der Spanplatten, Faserplatten oder OSB behandelt, z. B. bestrichen oder besprüht. Bei dieser Oberflächen- behandlung wirkt ausschließlich die freie Salicylsäure schimmelpilzwidrig,

während Salze und Ester der Salicylsäure oder des Salicylsäurealkohol unwirksam sind.

Die Salicylsäure kann im PEG und/oder in niedrig siedenden organischen Lösemitteln, insbesondere Ethanol gelöst sein.

Ohne PEG-Zugabe würde die zum Beispiel in Ethanol gelöste Salicylsäure tief in den behandelten Holzwerkstoff eindringen, sodass an der Holzwerkstoffoberfläche nur geringe Mengen an Salicylsäure zurück bleiben, die unter dem Einfluss von Luftfeuchtigkeit nadelförmige Kristalle ausbilden würden, die-da sie über keinerlei Haftung auf dem Holzwerkstoff verfügen-mechanisch abgetragen und damit wirkungslos werden. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Verbindung mit PEG wird eine gute Fixierung der Salicylsäure an der Werkstoffoberfläche erreicht und die Eindringtiefe der Salicylsäure in den Holzwerkstoff auf maximal 2 mm beschränkt. Daher entfalten bereits geringe Gesamt- mengen der erfindungsgemäßen Abmischung eine größtmögliche Wirkung gegen Schimmelpilzbefall.

Ein Holzschutzmittel ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch 0,5 bis 10 Masse-% Salicylsäure, bezogen auf das PEG und in einer zweckmäßigen Abmischung durch bis zu 30 Masse-% Ethanol, bezogen auf das PEG.

Da längerkettige Polyethylenglykole mit Schmelzbereichen um 60°C unterhalb von ca. 50°C wieder erstarren, ist eine geringe Zugabe von Ethanol und Wasser erforderlich, um auch bei Raumtemperaturen die Fließfähigkeit von PEG zu erhalten. Ethanol kann zudem neben dem PEG als Lösemittel für die Salicylsäure dienen. Dabei sollte die Menge an Ethanol aus verfahrenstechnischen Gründen wegen Brandgefahr so gering

wie möglich aber so hoch wie erforderlich sein. Wird die Salicylsäure in PEG gelöst, wäre auch eine ausschließliche Zugabe von Wasser denkbar, um die Fließfähigkeit zu erhalten. Jedoch sind zum Beispiel MDF-Platten nicht formbeständig in Gegenwart größerer Wasserquantitäten. Daher ist eine Mischung aus Ethanol und Wasser vorzuziehen, um einerseits keine explosiven oder brennbaren Gase im Verarbeitungswerk zu erzeugen und andererseits zum Beispiel die Oberflächen von MDF-Platten nicht mit unnötig viel Wasser zu belasten. Dabei kann Ethanol auch als Schleppmittel für das Wasser nach Verarbeitung des PEG + Salicylsäure dienen, um die Plattenoberfläche schnellstmöglich zu trocknen bzw. das PEG + Salicylsäure erstarren zu lassen.

Der Wasseranteil eines erfindungsgemäßen Holzschutzmittels beträgt vorzugsweise < 30 Masse-%, bezogen auf das PEG, das vorzugsweise einen Polymerisationsgrad 2000 aufweist.

Dem Ethanol kann ein Farbstoff, zum Beispiel Sudan Blau beigemischt werden.

Eine zweckmäßige Abmischung für ein erfindungsgemäßes Holzschutz- mittel enthält 70 bis 80 Masse-% PEG, 10 bis 20 % einer etwa 30 % igen ethanolischen Lösung von Salicylsäure und etwa 10 Masse-% Wasser.

Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Holzschutzmittels ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet : PEG 2000 wird bei etwa 60°C geschmolzen und auf dieser Temperatur gehalten ;

-Salicylsäure wird in Ethanol gelöst zur Herstellung einer 30 % igen ethanolischen Lösung von Salicylsäure ; etwa 10 g dieser ethanolischen Salicylsäurelösung wird in etwa 80 g geschmolzenen PEG eingerührt ; sofort danach wird die Mischung mit etwa 10 g Wasser versehen.

Um eine höhere Konzentration an der behandelten Plattenoberfläche zu erreichen, kann alternativ eine Zugabe von 20 g einer 30 % igen ethanol- schen Salicylsäurelösung gewählt werden ; eine Zugabe von 10 g Wasser entfällt dann.

Bei einer Auftragsmenge von zum Beispiel 200 g einer erfindungsgemäß hergestellten Mischung (80 g PEG 2000 + 10 g einer 30 % igen ethanolischen Salicylsäurelösung + 10 g Wasser) je Quadratmeter Plattenoberfläche wird eine Eindringtiefe von ca. 1 mm erreicht, wenn die Plattentemperatur bei etwa 60°C liegt. Enthält die Mischung gemäß diesem Beispiel 3 % Salicylsäure, so sind als wirksame Menge 6 g reine Salicylsäure in und auf der Platte zu erwarten.

Die Applikation der gewählten Mischung kann zum Beispiel durch Walzen, Spachteln, Gießen oder Spritzen auf die nach der Produktion deutlich unter 75°C (Zersetzungstemperatur der Salicylsäure) abgekühlten Plattenoberflächen vorgenommen werden.

Lagerversuche mit MDF-Platten, die mit einem erfindungsgemäßen Holzschutzmittel behandelt wurden, waren erfolgreich. So konnte nach Behandlung der Plattenoberflächen auch nach 8 bis 10 Wochen bei 23°C

und 95 bis 98% rel. Luftfeuchte kein Befall mit Schimmelpilzen festgestellt werden. Unbehandelte Kontrollproben waren demgegenüber bereits nach einer Woche Lagerdauer von Schimmelpilzen befallen.