Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Formulierung zur Holzkonservierung und ein Verfahren zur Holzkonservierung unter Verwendung dieser Formulierung. Wirkstoff der Formulierung ist das für die Holzkonservierung an sich bekannte Methylisothiocyanat (MITC) .

In vielen Ländern ist es üblich, elektrische Leitungssysteme, wie solche zur Stromversorgung und das Telefonnetz, oberirdisch unter Verwendung von Telegraphenmasten aus Holz zu verlegen. Derartige Holzmasten werden zum Schutz vor Holzschädlingen meist druckimprägniert. Weiterhin können ebenfalls Brückenkonstruktionen, Kaianlagen, Eisenbahnschwellen und andere aus Holz gefertigte Gegenstände behandelt werden. Die Imprägnierung basiert üblicherweise auf Bitumen, Teer oder Phenolen, jedoch kann auch MITC eingesetzt werden. Die Imprägnierung dringt von außen in das Holz ein, erreicht aber im allgemeinen nicht den Kern des Mastes oder der anderen Holzgegenstände. Der imprägnierte Gegenstand ist also nur durch die ihn umgebende imprägnierte Schicht gegen Holzschädlinge geschützt.

Unter den Einflüssen der Witterung bilden sich im Holz Risse, die tiefer sind als die vorerwähnte äußere Schutzschicht. Somit können Schädlinge, wie Bodenwürmer oder Pilzsporen, ungehindert in den ungeschützten Bereich des Holzmastes vordringen. Hier beginnt nun die Verrottung des Holzes und gefährdet die Funktion des Gegenstands. Besonders gefährdet sind Masten im Bereich des Bodens, da

hier durch die Feuchtigkeit des Untergrundes ideale Lebensbedingungen für die Schädlinge herrschen. Aus diesem Grund ist die Nutzungsdauer der Telegraphenmasten begrenzt und macht zusätzlich eine regelmäßige Wartung erforderlich.

Um die Nutzungsdauer der Holzmasten zu verlängern, kommen auch die nachfolgenden Verfahren zur Holzkonservierung zur Anwendung:

Der Mast wird im Bodenbereich freigelegt und mit Gewebebinden umwickelt, welche mit schwermetallhaltigen (oftmals Kupfer-Chrom-Arsenatverbindungen) Pasten imprägniert sind. Zusätzlich können auch noch Kunststoffmanschetten um die imprägnierten Stellen gelegt werden, um diese vom umgebenden Erdreich abzuschirmen. Aus ökotoxikologischen Gründen bestehen oft Bedenken bezüglich der Verwendung schwermetallhaltiger toxischer Holzschutzmittel.

Bei einer weiteren Methode werden im Bodenbereich mehrere Bohrlöcher in einem Winkel von etwa 45 ° schräg nach unten in den Telegraphenmast gebohrt. In diese Löcher werden nun Ampullen aus Glas oder vorzugsweise Aluminium eingeführt, die eine Länge von etwa 165 mm und einen Durchmesser von etwa 15 bis 20 mm besitzen und mit Methylisothiocyanat gefüllt sind. Nach öffnen des Verschlusses werden die Ampullen mit der Öffnung zuerst in das Loch geschoben und dieses mit einem passenden Holzstopfen verschlossen.

Nachteil des letztgenannten Verfahrens ist, daß die Ampullen im Mast verbleiben und bei einer eintretenden Entsorgung Probleme bei der Zerkleinerung der Holzstämme bereiten können, zumal unter Umständen noch geringe Mengen Methylisothiocyanat in den Behältnissen verbleiben können. Darüber hinaus wird das Aluminium einer erneuten wirtschaftlichen Nutzung entzogen. Eine unmittelbare

Applikation von festem MITC, etwa durch Auspressen von MITC aus einer Aluminiumampulle mittels eines Auspreßwerkzeugs erwies sich wegen der starken Adhäsion zwischen dem als Block erstarrten MITC und der Behälterwand als nicht praktikabel.

Da sich die Handhabung mit den Ampullen und die Verwendung von festem MITC andererseits aber durchaus bewährt haben, haben sich die Erfinder die Aufgabe gestellt, eine Holzkonservierungsformulierung zu entwickeln, die es erlaubt, festes MITC aus einer Kunststoff- oder

Metallampulle unmittelbar in den zu dotierenden Holzstamm zu applizieren.

Gefunden wurde eine bei Raumtemperatur feste, aus einer Ampulle leicht auspreßbare Formulierung zur Holzkonservierung auf der Basis von Methylisothiocyanat (MITC) , welche gekennzeichnet ist durch einen Gehalt an einem aprotischen dipolaren Lösungsmittel in einer Menge von bis zu 5 Gew.-%, bezogen auf die Formulierung.

Die Unteransprüche richten sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Formulierung. Weitere Ansprüche betreffen eine die erfindungsgemäße Formulierung enthaltende Ampulle sowie ein Verfahren zur Holzkonservierung unter Verwendung der Formulierung.

Zur Herstellung der Formulierung wird dem flüssigen MITC (Schmelzpunkt 35,2 °C) vor dem Abfüllen in anwendungsgerechte Packungen, wie insbesondere Ampullen, Kartuschen und Tuben, wobei Ampullen bevorzugt sind, ein aprotisches dipolares Lösungsmittel zugemischt und die Mischung homogenisiert. Das Lösungsmittel soll in der MITC- Schmelze gleichmäßig emulgierbar oder vorzugsweise in der Anwendungskonzentration löslich sein. Vorzugsweise soll das Lösungsmittel nicht persistent in der Umwelt verbleiben. Während des Erstarrens des Methylisothiocyanats zu einem

Block erfolgt, so wird angenommen, eine Separation des Lösungsmittels und des nunmehr festen MITC. Ersteres wirkt so als ein die Adhäsion zwischen MITC und der Packungswand absenkendes Gleitmittel. Damit ist die Packung mit viel geringerem Druck entleerbar als im Falle einer reinen MITC- Befüllung.

Geeignete aprotische dipolare Lösungsmittel sind: Dimethyl- und Diethylformamid, wobei Dirnethylformamid besonders bevorzugt wird; Dimethylsulfoxid; Tetramethyl- und Tetraethylharnstoff, wobei ersterer bevorzugt wird;

N-Alkyl-lactame, wobei Alkyl insbesondere für Methyl und Ethyl steht und der Lactamring 5, 6 oder 7 Ringglieder aufweist und N-Methylpyrrolidinon besonders bevorzugt wird; Ketone mit 3 bis 6 C-Atomen, insbesondere Aceton und 2-Butanon; Dialkylether von Ethylen-, Diethylen- und

Triethylenglykol, wobei Alkyl 1 bis 4 C-Atome aufweist und Ethylenglykol- und Diethylenglykoldimethylether bevorzugt werden; zyklische Ether, wie Tetrahydrofuran und Dioxan; Trialkylphosphate, wobei die Alkylgruppen verzweigt oder unverzweigt sind und 1 bis 8 C-Atome aufweisen.

Die Einsatzmenge an aprotischem dipolarem Lösungsmittel wird zweckmäßigerweise auf 5 Gew.-%, bezogen auf die Formulierung, begrenzt. Im Prinzip kann die Formulierung, außer MITC, das den mengenmäßig größten Teil ausmacht, auch andere, gegenüber MITC inerte Holzschutzmittel enthalten. Vorzugsweise besteht die Formulierung aus im wesentlichen MITC und bis zu 5 Gew.-% eines oder mehrerer aprotischer dipolarer Lösungsmittel. Der Begriff „im wesentlichen" steht dafür, daß die Formulierung auch übliche, aus der MITC-Herstellung resultierende Verunreinigungen enthalten kann. Bevorzugte Formulierungen enthalten nur 1 bis 3 Gew.-% eines oder mehrerer erfindungsgemäßer Lösungsmittel. Die mit einer solchen Menge erzielte hohe Absenkung der

Adhäsion reicht in der Praxis aus, um die Formulierung mit geringem Kraftaufwand mittels üblicher Auspresswerkzeuge zu entleeren.

Zur Herstellung der Formulierung werden in eine MITC- Schmelze ein oder mehrere, vorzugsweise nur ein aprotisches dipolares Lösungsmittel in einer Menge von bis zu 5 Gew.-%, bezogen auf die Formulierung, eingetragen; durch Rühren oder Umpumpen wird eine homogene Mischung erzeugt. Vor dem Erstarren wird die Formulierung in fest verschließbare Packungen, vorzugsweise in zur Entleerung mittels

Auspresspistolen oder anderen geeigneten Vorrichtungen entleerbaren Ampullen oder Kartuschen aus Aluminium oder Kunststoff, abgefüllt. Die Größe der Packung kann der für ein Bohrloch erforderlichen Menge entsprechen oder zur Applikation in mehreren Bohrlöchern ausreichen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Packung ist eine zur Entleerung mittels einer Auspresspistole geeignete Ampulle. Die Ampulle besteht aus einem Rohrmantel der an einem Ende eine den Rohrquerschnitt umfassende Verschließvorrichtung, etwa einen Abreißverschluß aufweist; das gegenüberliegende Ende ist mit einem eine ringförmige Sollbruchstelle aufweisenden Boden verschlossen. Zweckmäßigerweise befindet sich in der Ampulle am Boden derselben eine Bodenhülse oder ein Plättchen aus gegenüber MITC beständigem Kunststoff, etwa Polyethylen, Polypropylen oder Polyoxymethylen. Der Durchmesser der Hülse beziehungsweise des Plättchens entspricht dem Innendurchmesser der Ampulle, so daß die Hülse beziehungsweise das Plättchen als Gegenlager für den Stempel des Auspresswerkzeugs dienen können und ein sauberes Entleeren der Ampulle durch Auspressen ermöglicht wird. Die Höhe der Hülse ist im allgemeinen kleiner als 5 % der Länge der Ampulle.

Die erfindungsgemäße Formulierung wird zur Holzkonservierung verwendet. Ein Verfahren zur Holzkonservierung unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Formulierung umfaßt das Öffnen der die Formulierung enthaltenden Packung, vorzugsweise einer Ampulle,

Auspressen des Packungsinhalts oder eines Teils davon mittels eines Auspresswerkzeugs in Bohrlöcher im zu konservierenden Holz und Verschließen der Bohrlöcher.

Die erfindungsgemäße Formulierung läßt sich mittels üblicher Auspresswerkzeuge leicht und unmittelbar, also ohne die Packung, in das zu konservierende Holz einbringen.

Damit entfallen die bisherigen Probleme bei der Entsorgung des Holzes, und wertvolle Verpackungsmaterialien können der

Wiederverwertung zugeführt werden. Die Herstellung der Formulierung ist nur mit sehr geringem Aufwand verbunden und kann unmittelbar der Herstellung von MITC nachgeschaltet werden.

Beispiele

Die Wirkung des erfindungsgemäßen Zusatzes eines aprotischen dipolaren Lösungsmittels zu MITC wurde durch Bestimmung der Kraft zum Herausziehen eines in einer Ampulle erstarrten MITC-Blocks ermittelt. Hierbei wurde MITC beziehungsweise die erfindungsgemäße Formulierung in geschmolzenem Zustand in eine Ampulle gefüllt und dann mittig ein am unteren Ende mit einem Haken versehener Draht angeordnet. Nach dem Erstarren wurde die Kraft zum Herausziehen des MITC-Blocks ermittelt.

30 g MITC beziehungsweise 30 g MITC + x g erfindungsgemäßes Lösungsmittel (x = 0,9; 1,5) wurden in eine Ampulle aus reinem Aluminium der Maße 165 mm Länge und 16 mm innerer Durchmesser eingefüllt. Mittig wurde ein Draht aus PVC-

ummantelten Kupfer eingelassen. Durch Lagerung der Ampullen bei verschiedenen Temperaturen wurde der Einfluß auf die Zugkraft bestimmt.

Tabelle: Benötigte Zugkraft in Newton in Abhängigkeit von der Formulierung und der Temperatur

*) nicht erfindungsgemäß

**) DMF = Dimethylformamid

***) DMSO = Dirnethylsulfoxid

Die Tabelle zeigt sehr deutlich den Vorteil bei Verwendung der erfindungsgemäßen Formulierung anstelle des reinen Methylisothiocyanats (MITC) . Ampullen der vorgenannten Maße mit Formulierungen der Beispiele 2 bis 7 konnten ohne besonderen Kraftaufwand mittels einer üblichen Auspresspistole vollständig entleert werden.