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Houtverduurzaming

Holzschutz ist ein Verfahren zur Verarbeitung von Holz, insbesondere nicht-tropischen Hartholz, um es widerstandsfähiger gegen Klima- und Umwelteinflüsse zu machen. Hierfür werden häufig giftige, anorganische Stoffe verwendet.

Ein von Schiffswurm abgenagtes Stück Hartholzpoller

Die Vorteile der Holzkonservierung sind:

  • Ein Holzbauteil muss nicht so schnell ausgetauscht werden, weil es nachhaltiger ist, so dass weniger Holz verbraucht wird.
  • Durch die nachhaltigere Gestaltung kann Holz an bestimmten Stellen eingesetzt werden, wo bisher nur ein weniger umweltfreundliches Material möglich war.
  • Nachhaltigkeit macht es möglich, zu reduzieren nachhaltige Hölzer anstelle der klassischen nachhaltigeren Tropenhölzer zu verwenden.

Behandlungsmethoden

Es gibt grob zwei Methoden:

  • Auftragen einer Konservierungsflüssigkeit in das Holz, auch unter Druck;
  • das Holz selbst modifizieren, Thermal- Ja chemisch.

Geschichte

Die ersten Versuche, Holz gegen Insektenfrass und witterungsbedingte Fäulnis zu schützen, bestanden darin, das Holz mit Schutzmitteln zu bestreichen. Die besten Methoden und Mittel wurden durch Versuch und Irrtum entdeckt Industrielle Revolution die stark gestiegene nachfrage nach telefonmasten und eisenbahnschwellen beschleunigte die entwicklung im frühen 19. Jahrhundert stark. Die größte Entwicklung fand statt, als Bethell, Boucherie, Burnett und Kyan zwischen den 1830er und 1840er Jahren eine Reihe von Chemikalien entwickelten, die die Holzbehandlung revolutionierten. Seitdem wurde eine Vielzahl von Methoden entwickelt und verbessert. Heute werden drei Ziele verfolgt:

  • fairer Preis;
  • tiefes und gleichmäßiges Eindringen des Mittels;
  • Umweltschutz.

In vielen Fällen werden derzeit Verfahren mit Hochdruck und/oder Vakuum angewendet, es gibt jedoch auch schwer zu imprägnierende Holzarten, wie z Brennen, Lärche und douglas. Manchmal fährt man damit fort, die Oberfläche einzuschneiden, aber das erhöht den Preis und führt oft nicht zum gewünschten Ergebnis. Die Behandlungsmethoden lassen sich grob in zwei einteilen:

  • Behandlungsmethode ohne Druck;
  • Behandlungsmethode mit Druck und/oder Vakuum.

Behandlungsmethode ohne Druck

Es gibt eine Vielzahl dieser Methoden im Einsatz, die sich in der Regel auf Folgendes reduzieren:

  • mit einem Pinsel oder Pinsel auftragen;
  • Sprühen/Sprühen;
  • tauchen;
  • einweichen;
  • abwechselnd heiße und kalte Bäder.

Auch Trockenheizung, das Einbringen von Konservierungsmitteln in Bohrlöcher und das Austreiben der natürlichen Holzsäfte wird eingesetzt.

Mit Pinsel oder Pinsel auftragen

Dies ist eine uralte Methode, die noch heute in Schreinereien verwendet wird. Dank moderner Entwicklungen ist es nun auch möglich, ein Holzschutzmittel über das Holz zu sprühen. Das Eindringen wird erreicht durch Kapillarfunktion des Holzes, aber nicht tief genug für längere Witterungseinflüsse. Kreosot von Kohlenteer, öl- und wasserbasierte Lösungen können in gewissem Umfang auch gesprüht werden.Eine richtige Bürsten- oder Sprühbehandlung mit Kohlenteerkreosot kann die Lebensdauer der Pfähle um 1 bis 3 Jahre verlängern. Zwei oder mehr Behandlungen sind besser als eine, aber die Anwendung sollte trocknen lassen, bis die vorherige Behandlung getrocknet ist. Außerdem muss das Holz vor der Behandlung getrocknet werden.

tauchen

Dabei wird das Holz einfach für einen kürzeren Zeitraum (bis zu einigen Minuten) in Kreosot oder ein anderes Mittel getaucht. Dadurch wird eine ähnliche Durchdringung des Holzes wie beim Spritzen oder Bürsten erreicht, jedoch mit weniger Handarbeit. Es erfordert mehr Material und Ressourcen und ist für Kleinserien ungeeignet. Wird normalerweise für Fensterrahmen und Türen verwendet.

einweichen

Dabei wird das Holz lange, teilweise bis zu einigen Wochen, in der wässrigen Konservierungslösung belassen. Obwohl die stärkste Penetration des Medikaments in den ersten Tagen stattfindet, setzt sie sich sicherlich in den folgenden Tagen fort. Die Eindringtiefe hängt von der Holzart, der Holzfeuchte, dem Medium und natürlich der Eintauchdauer ab. Aber generell gilt: je länger desto besser. Wenn getrocknetes Holz verwendet wird, muss es ein zweites Mal getrocknet werden. Wenn Pfähle behandelt werden, sollte diese Behandlung bis zu 30 cm über dem zukünftigen Boden erfolgen.Die Lösung kann etwa 3 bis 8 mm (manchmal 25 mm) infundieren. Die Konzentration der Lösung muss etwas höher sein als bei Druckverfahren, da die Absorption langsamer ist. Zwischen 5 % für trockenes Holz und 10 % für nasses Holz, da mit den Holzsäften vermischt und verdünnt wird. Die Konzentration muss durch die eventuelle Zugabe des Konservierungsmittels aufrechterhalten werden. Wenn das Holz aus dem Bad genommen wird, wird der Transport des Mittels fortgesetzt, solange das Holz ausreichend feucht ist. Das Holz muss daher richtig eben, unter Last, gedrechselt sein (dh jede Diele im Abstand von ca. einem Meter mit dünnen „Auf“-Lamellen versehen, übereinander gestapelt). Trotz seiner großen früheren Popularität ist dieses Verfahren in Europa nicht mehr weit verbreitet.

Wechselnde heiße und kalte Bäder

Ein Patent von C.A. Seely um 1830. Das Verfahren besteht darin, getrocknetes Holz mehrere Stunden lang in abwechselnd heiße und kalte Bäder mit teilweise unterschiedlichen Konservierungsmitteln zu tauchen. Aufgrund der unterschiedlichen Temperaturen sind die Lösungen Erweiterung und Kontraktion der Luft im angesaugten Holz sozusagen. Das heiße Bad hat eine Temperatur von 60 bis 110 Grad Celsius, das kalte Bad von 30 bis 40 Grad Celsius, je nach Medium und Holzart. Eindringtiefen bis 50 mm sind sowohl für wasser- als auch ölhaltige Medien möglich. Da es sehr zeitaufwendig ist, wird diese Methode in den großen Verarbeitungsbetrieben nicht mehr häufig verwendet.

Behandlungsmethode mit Druck und/oder Vakuum

Die Imprägnierung unter Druck ist derzeit die am häufigsten verwendete Technik zur Holzkonservierung. Sie wird in geschlossenen Gefäßen durch Zugabe des Imprägniermittels unter Druck und im Vakuum durchgeführt und hat gegenüber drucklosen Verfahren eine Reihe von Vorteilen: Sie erreicht größere und gleichmäßigere Eindringtiefen, da die Bedingungen kontrolliert und variiert werden können. Diese Behandlungen können in großem Maßstab durchgeführt werden, wenn auch mit hohen Anschaffungskosten und relativ hohen Betriebskosten. Mit dieser Methode werden Pfosten, Balken und Bretter weltweit behandelt.Es gibt kleine Unterschiede in der Behandlung, aber die Grundlagen laufen alle auf dasselbe hinaus, ungefähr wie folgt:

  • Es werden Rundfässer verwendet, in denen das Holz auf Karren verladen wird. Dieser ist hermetisch verschlossen. Der Imprägnierkessel ist Abschied damit am Ende des Prozesses kein Überschuss an Imprägniermittel zwischen dem Holz vorhanden ist.
  • Das Imprägniergefäß wird evakuiert, wodurch sichergestellt wird, dass die Luft aus dem Imprägniergefäß ausgestoßen wird und sich die Holzzellen öffnen.
  • Anschließend wird der Imprägnierkessel mit dem Imprägniermittel gefüllt.
  • Dabei wird hydraulischer Überdruck aufgebracht, wodurch das Imprägniermittel in das Holz gepresst wird.
  • Das Pumpen sorgt dann dafür, dass überschüssiges Imprägniermittel abgelassen und in den Vorratstank zurückgeführt wird.
  • Es wird solange gepumpt, bis kein Imprägniermittel mehr austritt, dadurch entsteht wieder ein Unterdruck im Kessel.
  • Das Imprägniergefäß wird drucklos gemacht und wieder waagerecht gestellt. Anschließend wird das Holz aus dem Kessel getrieben, wonach es einige Zeit trocknen gelassen wird. Dann ist es einsatzbereit.

Der Prozess ist vollständig computergesteuert. Der Computer berechnet, wie viel Imprägniermittel in das Holz eingepresst werden muss und stoppt automatisch, wenn diese Menge erreicht ist. Es wird auch registriert, wie viel Holz und von welchem ​​Kunden sich im Kessel befindet. Jede Charge wird gespeichert, so dass auch nach einigen Jahren noch ersichtlich ist, wie der Prozess des jeweiligen Kessels fortgeschritten ist.

Dieser Vorgang mit a Autoklav kann mit verschiedenen Imprägniermitteln aufgetragen werden.

Mehrere dieser Zyklen können nacheinander durchgeführt werden Behandlungen mit Mitteln, die in organischen Lösungsmitteln gelöst sind (zB Testbenzin oder Testbenzin) werden in der Regel unter Evakuierung durchgeführt, da diese Lösungsmittel leicht verdunsten.

Vollzellprozess

Ziel dieser Behandlung ist es, während der Pressphase möglichst viel Flüssigkeit und Wirkstoff im Holz zu belassen. Üblicherweise werden dazu wässrige Lösungen verwendet, aber auch Öl ist möglich. Die Höhe der Konzentration bestimmt die Qualität der Behandlung. Dieses Vollzellenverfahren wurde 1838 für Wasser mit Zinkchlorid von Burnett, für Öl von Bethell patentiert. Diese Patente werden auch heute noch verwendet, wenn auch mit geringfügigen Verbesserungen.

Holzschutzmittel

Ein Holzschutzmittel ist ein Stoff, der verwendet wird, um die Lebensdauer von Holzgegenständen zu verlängern. Aufgrund der niedrigen Volatilität diese bergen jedoch Risiken durch Exposition über Atmung und berühren.

Die Wahl der Holzschutzmittel ist streng an die biologische Risikoklasse (Europäischer Standard EN335): die Nutzungssituation des betreffenden Holzes.

Neben dem Einsatz chemischer Substanzen wurde vor einigen Jahren ein weiteres Holzschutzverfahren entwickelt, die sogenannte Thermodifikation. Holz aus Haltbarkeitsklasse 5 (Buche, Fichte, Pappel etc.) wird unter hohem Druck erhitzt, dann getrocknet und schließlich unter Stickstoff trocken wieder erhitzt. Dies geschieht oft oberhalb der Zündtemperatur des Holzes, da jedoch unter Stickstoff gearbeitet wird und somit kein Sauerstoff zugeführt wird, kann eine Modifikation auf molekularer Ebene erfolgen. Dadurch entsteht ein stabiles, formstabiles Material der Dauerhaftigkeitsklasse 1 oder 2, das zudem wenig Wasser aufnimmt. Die Behandlung verringert jedoch die Festigkeitseigenschaften.

Seit 2020 wurde eine neue innovative Technologie namens „Nobifix“ entwickelt. Diese Behandlungsmethode verleiht Nadelhölzern wie Kiefer oder Fichte eine extrem lange Lebensdauer von bis zu dreißig Jahren über der Erde.

Risikoklassen

  • Klasse 1: Holz im Innenbereich, dauerhaft trockene Umgebung.
    • Beispiel: Holzdecken im Wohnzimmer
  • Klasse 2: Holz nicht in Bodenkontakt oder im Freien, kann vorübergehend feucht werden.
    • Beispiel: Schnittholz in Steildächern
  • Klasse 3: Holz ausgesetzt Wettereinflüsseaber nicht am Boden.
    • Beispiel: Holz in Feuchträumen
  • Klasse 4: Holz in ständigem Kontakt mit Boden oder Wasser (Süßwasser).
    • Beispiel: Pfähle im Boden oder in Teichen
  • Klasse 5: Salzwasser ausgesetztes Holz.
    • Beispiel: Haufen in Salzwasser

Jede Klasse birgt ein größeres oder geringeres Risiko von Insektenbefall, Auswaschung, Holzfäule und/oder Bläue des Holzes.

Behandlungen

Die verschiedenen Behandlungen sind: (Klassennummer steht dahinter)
Organische Wirkstoffe in Lösungsmittelmedium oder Emulsion

  • durch Bewässerung in Tunnel oder Kabine (2, 3)
  • durch kurzes Gießen über mehrere Minuten (1, 2, 3)
  • mittels Doppel Vakuumdruck in einem Autoklav (1, 2, 3)
  • durch Abdeckung (1, 2, 3)
  • mittels Vakuumdruck im Autoklav (1, 3)

Mineralsalze in Wasserlösung

  • durch langes Einweichen über Stunden oder Tage (2, 3)
  • mittels Vakuumdruck im Autoklav (2, 3, 4, 5)
  • durch Diffusion (2)
  • durch Wechseldruck im Autoklav (3, 4, 5)

Kreosotöl-Behandlung

  • mittels Vakuumdruck im Autoklaven (4, 5)

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