Titel: | Verschiedene chemische Holzimprägnirungsstoffe; von Forstassessor R. Rittmeyer. |
Autor: | R. Rittmeyer |
Fundstelle: | Band 271, Jahrgang 1889, S. 228 |
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Verschiedene chemische Holzimprägnirungsstoffe;
von Forstassessor R.
Rittmeyer.
Verschiedene chemische Holzimprägnirungsstoffe.
Der Zweck des Imprägnirens des Holzes mit Fäulniſs widrigen Stoffen ist der, dasselbe
dauerhafter, widerstandsfähiger gegen Fäulniſs wie auch gegen Insekten zu machen,
und dadurch einerseits die Brauchbarkeitszeit des Nutzholzes zu verlängern,
andererseits ihrer Beschaffenheit nach eigentlich als Nutzholz unbrauchbare Hölzer
brauchbar zu machen. Dabei sind die Forderungen zu stellen, daſs die durch die
Imprägnirung erreichte Holzbeschaffenheit möglichst lange unverändert bleibt, der
imprägnirte Stoff durch Sonnenschein nicht verdunstet, durch Regen nicht
ausgewaschen werde, dann, daſs die dem Holze anhaftenden günstigen technischen
Eigenschaften durch die Imprägnirung nicht oder doch nicht zu sehr verschlechtert
werden, schlieſslich daſs die dem Holze eingeführten Stoffe die Verwendung desselben
zu manchen Zwecken nicht ausschlieſsen, sei es aus Rücksicht auf die Gesundheit von
Mensch und Thier (Quecksilber), oder aus Rücksicht auf die Annehmlichkeit des
Menschen (unangenehmer, starker Geruch), oder aus Rücksicht auf andere Organismen
(kreosotirte Rebpfähle tödten bei unmittelbarer Berührung die Pflanze und theilen
sonst der Traube einen scharfen Kreosotgeschmack mit). Im Nachstehenden seien nach
kurzer Schilderung der bis jetzt bekannten Imprägnirungsweisen verschiedene Stoffe
angegeben, mittels welcher man das erstrebte Ziel erreicht zu haben meinte. Die
groſse Zahl derselben zeigt, daſs das Ziel, ein allen Anforderungen entsprechendes
Mittel zu finden, ein sehr wohl erstrebenswerthes, gleichzeitig aber auch, daſs es
noch nicht erreicht ist. Und so hofft der Forstmann in voller Anerkennung der so
bedeutenden neueren Verwendungsweisen, welche der Chemiker dem Holze ersonnen und
gewonnen hat, von ihm auch diesbezüglich und noch weiter Hilfe.
An Imprägnirungsweisen kennt man bis jetzt: 1) das einfache Untertauchen des Holzes
in die Imprägnirungsflüssigkeit, das sogen. Einsumpfen, 2) das hydrostatische oder
Flüssigkeitsdruckverfahren, 3) das pneumatische oder Dampfdruckverfahren, 4) die
Behandlung des Holzes mit Fäulniſs widrigen Dämpfen und 5) das Kochen in der
Imprägnirungsflüssigkeit.
1) Für das Einsumpfen dienen zur Aufnahme der Imprägnirungsflüssigkeit dichte, groſse
Kästen von Eichen- oder Lärchenholz, in welche dann die Hölzer, zum Gebrauche völlig
fertig hergerichtet und gut lufttrocken – weiches Holz für 8 bis 10 Tage, hartes für
12 bis 14 Tage – eingelegt werden. Nach der Imprägnirung läſst man die Hölzer noch
einige Monate an der Luft trocknen, um dadurch das Imprägnirungsmittel tiefer in das
Holz eindringen zu lassen.
2) Das Flüssigkeitsdruckverfahren wurde zuerst 1846 von Boucherie
(1846 99 56) angewandt. Es besteht im Folgenden: „Auf dem
einen Hirnende des zu präparirenden Stammes wird eine Schluſsplatte derart
angebracht, daſs eine schmale (1 bis 2cm
weite), dicht schlieſsende Kammer entsteht. Dieselbe wird durch einen
Guttaperchaschlauch mit dem Fallrohre eines 10m hoch stehenden Druckreservoirs, welches die Imprägnirungsflüssigkeit
enthält, in Verbindung gebracht, so daſs ein Flüssigkeitsdruck von ungefähr 1at auf die Stirnfläche des Stammes einwirkt.
In Folge dieses Druckes wird der Zellsaft aus dem Stamme verdrängt und durch die
Imprägnirungsflüssigkeit ersetzt.“Prof. Dr. Schwackhöfer-Wien im Handbuch der Forstwissenschaft, Tübingen
1887. Das auf diese Weise zu imprägnirende Holz soll frisch
gefällt und völlig berindet sein. Kann frisch gefälltes nicht sogleich imprägnirt
werden, so ist es in flieſsendes Wasser einzulegen, da der Saft, namentlich im
Sommer, bei längerem Liegen an der Luft schleimig wird und sich dann nur schwer aus
dem Holze verdrängen läſst. Rindenrisse, auch Holzrisse sind mit Werg zu verstopfen;
Astabschnitte macht man etwas länger und läſst den Stamm vor dem Imprägniren oder
Einlegen in Wasser einige Tage an der Luft liegen, damit der Saft an den
Astabschnitten sich verdickt und die Poren verstopft. Beide Endschnitte des Stammes
sind kurz vor der Imprägnirung zu erneuern. Um die Kammer herzustellen, befestigte
Boucherie eine Platte von Holz mittels Klammern und
Schraubenbolzen am Stamme und legte an der Peripherie der Hirnfläche ein gefettetes
Hanfseil dazwischen. Den Einführungsschlauch führte er durch das Stammende in die
Kammer. Ein besserer Verschluſs ist jedoch ein Kautschukring und eine nach dem
Stamme zu lackirte oder verkupferte Eisenplatte, durch welche der
Einführungsschlauch in die Kammer einmündet. Damit bei Eintritt der Flüssigkeit die
Luft aus der Kammer entweichen kann, „wird entweder eine Kupfernadel zwischen
Kautschukring und Holzfläche eingeführt und, sobald Flüssigkeit auszutreten
beginnt, herausgenommen und die Platte fest angezogen, oder es ist nahe am
oberen Rande eine kleine Schraube angebracht, welche erst festgezogen wird,
sobald Flüssigkeit austritt.“Prof. Dr. Schwackhöfer-Wien im Handbuch der Forstwissenschaft, Tübingen
1887. 15 bis 20 Stämme werden zum Imprägniren in eine Reihe und
mit dem Hirnende etwas geneigt gelegt. Ist die Durchtränkung eine genügende, was man
an der austretenden Flüssigkeit sieht, so werden die Verschluſskammern abgenommen,
die Stämme nach einigen Tagen entrindet und an der Luft getrocknet. Je nach Holzart,
Fällungszeit, Stammlänge und -stärke dauert die Imprägnirung 48 bis 100 Stunden. Ist
nach 100stündiger Imprägnirung dieselbe noch nicht genügend erfolgt, so wendet man
die Stämme und imprägnirt sie von dem anderen Ende aus. Im Winter gefälltes Holz
imprägnirt sich auf diese Weise leichter als im Sommer gefälltes. Die Splint-, Reif-
und Reifholzkernbäume (Ahorn, Birke, Hainbuche u.s.w., Linde, Fichte, Tanne u.s.w.,
Esche, Rothbuche buche
u.s.w.) lassen sich gut imprägniren, bei den Kernholzbäumen (Eiche, Lärche, Kiefer
u.s.w.) bleibt der Kern fast unverändert.
3) Das Dampfdruckverfahren wurde von Bréant (1841 79 467. 1844 94 443. 1845 97 423) und Payne (1846 101 153. 1847 104 274)
erfunden und von Burnet, Bethel, Blythe und anderen
verbessert. Es besteht darin, daſs die zum Gebrauche vollständig fertig
hergerichteten Hölzer in einem luftdicht verschlieſsbaren Präparirkessel zuerst
gedämpft, sodann einer Luftverdünnung ausgesetzt und schlieſslich unter Hochdruck
mit der Imprägnirungsflüssigkeit gesättigt werden. Die Hölzer werden auf eisernen
Schienenwagen in den wagerecht liegenden Kessel hineingefahren, der Kesselkopf
vorgerollt und der Kessel luftdicht verschlossen. Dann wird das Holz durch 1½ bis 3
Stunden bei 1 bis 1at,5 Druck gedämpft und das
dabei entstehende Condensationswasser abgelassen. Nachdem der Holzsaft auf diese
Weise durch den Dampf aus den Zellen verdrängt ist, wird die Luft ausgepumpt und die
Holzzelle zur Aufnahme der Imprägnirungsflüssigkeit luftleer oder doch luftverdünnt
gemacht; diese wird dann unter beständig erhaltener Luftverminderung eingelassen
und, sobald der Kessel gefüllt ist, durch etwa 3 Stunden mit 7 bis 8at Druck in das Holz eingepreſst. Dann läſst man
die Flüssigkeit auslaufen, öffnet den Kessel, nimmt die Hölzer heraus und stellt sie
lufttrocken auf.
4) Das Imprägniren mit Fäulniſs widrigen Dämpfen wurde von verschiedenen Seiten
versucht, aber erst durch den österreichischen Oberst de
Paradies durchgeführt. Das auch hier zum Gebrauche vollständigfertig
zugerichtete Holz wird zunächst gedämpft, dann mit überhitztem Wasserdampfe
getrocknet, evacuirt, mit Theeröldämpfen imprägnirt und schlieſslich langsam
abkühlen gelassen (vgl. H. Vohl 1857 154 448).
Der erste Versuch der Holzimprägnirung reicht bis zu dem Jahre 1657 zurück, in
welchem Glauber die organische Zelle mit Holztheer und
Holzessig behandelte. Später kochten de Champy und Payer die Hölzer, ersterer mit Unschlitt, letzterer mit
Harzen. 1832 imprägnirte der Engländer Kyan (1832 46 437) die zum Gebrauche fertig zugerichteten Hölzer
durch Eintauchen in Quecksilber-Sublimatlösung. Die Lösung enthält 0,7 bis 0,8 Proc.
HgCl2. Das Quecksilberchlorid wirkt schon in
geringen Mengen sehr conservirend, so daſs ein tieferes Einpressen desselben in das
Holz nicht erforderlich ist. Es dringt zunächst nur 2cm tief ein, später bei längerem Liegen an der Luft oder im Boden findet
man jedoch – wenn auch nur Spuren desselben auch tiefer im Holze. Dieser
Imprägnirungsstoff ist sehr kostspielig und für viele Verwendungszwecke, so für
Bauten wegen der Gefährlichkeit für die Gesundheit, nicht brauchbar; ebenso wenig
für Wasserbauten, da das Quecksilberchlorid, seiner Natur nach dem Zellengewebe des
Holzes völlig heterogen nur in den Zwischenräumen mechanisch eingelagert, nicht von
demselben aufgesogen und festgehalten und somit vom Wasser leicht ausgewaschen wird. Wo es aber trotz
dieser Eigenschaften zulässig ist, so für
Eisenbahnschwellen, da wird es von keinem anderen Imprägnirungsmittel im Erfolge
übertroffen.
Margary preſste 1837 mit groſsem mechanischen Drucke Kupfervitriol in das Holz, 1839 auch Boucherie (1840 75 235),
welcher von 1846 (1846 99 56. 1850 116 164) ab das Flüssigkeitsdruckverfahren anwandte und sich einer
1procentigen Lösung von Kupfervitriol bediente, welche er gegen eine ½procentige
vertauschte, sobald die aus den Stämmen austretende Flüssigkeit zu ¾ die
Imprägnirungsflüssigkeit war. Diese zweite verdünnte Lösung soll nur die bei der
ersten Imprägnirung durch Ausscheidung von Kupferhydroxyd frei gewordene
Schwefelsäure aus dem Stamme verdrängen. Der Grad der Durchtränkung läſst sich aus
der schwächeren oder stärkeren blau-grünen Färbung des Holzes erkennen. Der
Kupfervitriol wirkt viel weniger antiseptisch als das Quecksilberchlorid, ist zwar
billiger, aber für diesen Zweck immer noch zu theuer, zumal er rein, namentlich frei
von Säuren und Eisensalzen sein soll. Das Holz ist nach der Imprägnirung spröde,
härter und weniger tragkräftig und bildet in hohem Grade Schimmel. Wird es im
feuchten Zustande mit Eisen in Berührung gebracht (Bolzen, Schrauben u.s.w.), so
bildet sich Eisenvitriol, und Kupfer wird ausgeschieden. Auch die
Kupfervitriollösung wäscht sich wie das Quecksilberchlorid allmählich aus.
Namentlich bedienten sich Bahngesellschaften in Frankreich, Oesterreich und Bayern
dieses Imprägnirungsstoffes, doch ist man in neuerer Zeit davon abgekommen; nur
Telegraphenstangen pflegt man noch mit Kupfervitriol zu imprägniren.
Auch Légé und Fleury-Pirouret wandten 1858 Kupfervitriol an. – Thilmany sättigt das Holz zunächst mit Kupfervitriol und läſst dann Chlorbarium
nachfolgen zwecks Bildung unlöslichen schwefelsauren Baryts.
Payen imprägnirte mit Eisenvitriol und behandelte das imprägnirte Holz dann mit Chlorcalcium, welches in der äuſseren Schichte einen
die Poren ausfüllenden Niederschlag von Gyps erzeugte. Dieses Verfahren ist kaum
noch im Gebrauche, es kam auf der Paris-Straſsburger und Berlin-Stettiner Bahn (vgl.
auch 1850 115 152) zur Anwendung.
1838 imprägnirten Burnet und Bethel unter einem starken atmosphärischen Drucke, der erstere mit Chlorzink, der letztere mit Theeröl.
Das Zinkchlorid steht bezüglich seiner antiseptischen Eigenschaften noch hinter dem
Kupfervitriole zurück, ist aber billiger.Gayer gibt die Kosten der Imprägnirung mit 2,40
M. bis 5,60 M. für 1 Fm. an (Forstliche
Blätter, 1873).
„Es wird in den Imprägnirungsanstalten durch Auflösung von Zinkabfällen oder
Zinkasche in Salzsäure dargestellt. Die Lösung darf keine überschüssige Säure
enthalten, muſs klar sein und soll eine Concentration von 3° B. (bei 17,5°)
besitzen.“Schwackhöfer in Lorey's Handbuch der
Forstwissenschaft. Es dringt in das Holz tief ein, da es
aber sehr leicht ausgewaschen wird, macht es – wo irgend möglich – einen Oel- oder
Theeranstrich nöthig, welchen hiermit imprägnirtes Holz, entgegen dem mit
Quecksilberchlorid oder Kupfervitriol behandelten, sehr wohl annimmt. Ein Nachtheil
ist es, daſs in auf solche Weise imprägnirtes Holz eingeschlagene Nägel u.s.w. stark
einfaulen. Die Lösung erhält gewöhnlich die Stärke von 3° B., für Buchenschwellen
von 1° B., für Eichenschwellen von 4 bis 5° B. Zuerst wurde das Chlorzink in
England, Bremen und auf den hannoverschen Bahnen angewendet, dann ward es wegen
seines zweifelhaften Erfolges eine Zeitlang in den Hintergrund gedrängt, doch findet
es in neuerer Zeit auf vielen deutschen und österreichisch-ungarischen Bahnen wieder
Verwendung, da es bei groſser Billigkeit den Widerstand des Holzes gegen Fäulniſs
doch sehr erheblich erhöht. Die Holzfaser wird schwächer und spröder, verliert an
Biegungsfestigkeit, die Farbe wird graulich, die Absorptionsfähigkeit wird gröſser,
die Durchtränkung ist eine ungleichmäſsige. Auf der Cöln-Mindener Bahn hat sich die
Chlorzink-Imprägnirung nach den Forstlichen Blättern,
1873 S. 68, gut bewährt.
„Das Theeröl übertrifft in Bezug auf seine Fäulniſs
widrige Wirkung die vorgenannten Metallverbindungen weitaus und da es in Wasser
schwer löslich ist, wirkt es auch viel nachhaltiger“ (Schwackhöfer). „Es wird aus Steinkohlentheer durch
fractionirte Destillation dargestellt. Der wesentlichste Bestandtheil des
schweren Theeröles ist die Carbolsäure, dann linden sich darin noch das Kreosol
und verschiedene Basen der Pyridinreihe. Zum Imprägniren muſs es die Consistenz
eines dünnflüssigen Syrups haben und frei von ungelösten, schmierigen Stoffen
sein, welche nicht in das Holz eindringen; das specifische Gewicht darf nur
zwischen 1,0 und 1,1 schwanken; der Siedepunkt muſs über 180° liegen; das Oel
soll mindestens 10 Proc. Carbolsäure (bezieh. Kreosol) enthalten und nicht mehr
als 5 Proc. Destillationsrückstand hinterlassen; der Wassergehalt darf 6 Proc.
nicht übersteigen“ (Schwackhöfer). Vor der
Imprägnirung mit Theeröl muſs das Holz gut getrocknet werden, da sich das Oel mit
Wasser und Zellsaft nicht mischt und deshalb nicht in die Zellen eindringen kann.
Das Holz wird zu diesem Zwecke in Trockenkammern allmählich bis auf 130° erwärmt und
so lange auf dieser Temperatur gehalten, bis kein Wasserdampf mehr entweicht. Noch
warm wird es dann in einen Druckkessel gebracht, und das auf 40 bis 50° erwärmte
Theeröl zugelassen. Das schwere Theeröl wirkt schon in geringer Menge gut erhaltend
und läſst sich durch Wasser nicht auswaschen, dagegen ist es theuer und dringt wegen
seiner Consistenz auch im erwärmten Zustande nicht tief in das Holz ein. „Die
rheinische Bahn verbindet mit der Imprägnation durch Theeröl noch die Inkrustation mit
Steinkohlentheer. Hierzu wird der Imprägnirungsflüssigkeit gewöhnlicher Gastheer
beigemengt; es scheiden sich aus letzterem die festen pechartigen Bestandtheile
aus und bilden auf der Oberfläche und in allen Rissen und Klüften des Holzes
eine fast steinharte Umhüllungskruste, welche der Feuchtigkeit und der Luft
jeden Zutritt verwehrt“ (Gayer, Die
Forstbenutzung, 5. Aufl.). Lyttle (Englisches
Patent vom 21. April 1873. 1875 215 471) kocht die zu
imprägnirenden Hölzer, namentlich Telegraphenstangen, längere Zeit in Theeröl, dem etwas
Schwefel zugesetzt ist, und läſst sie bis zum Erkalten in dieser
Flüssigkeit liegen. Dann überzieht er sie mit starkem, mittels Theer wasserdicht
gemachtem Papiere.
Vor dem Theeröle nahm man – zuerst in England, dann z.B. auch auf der hessischen
Ludwigsbahn – Kreosotöl. Mit Kreosotöl imprägnirtes
Holz ist anfangs weich, wird aber später spröde, hart und schwarz, es ist sehr
unempfindlich gegen Feuchtigkeit und arbeitet daher weniger als nicht kreosotirtes
(wirft sich, schwindet, quillt, reiſst). Da das Kreosot, den Sonnenstrahlen
ausgesetzt, zum Theile verdunstet, während der Rest mit der Zeit im Holze
hinabsickert und sich am Fuſsende sammelt, so ist es zum Imprägniren von
Telegraphenstangen nicht wohl geeignet, oder es sind die kreosotirten Hölzer noch
mit einem Theeranstriche zu versehen.
Seely legt die zu imprägnirenden Hölzer in ein Bad von
Kreosotöl und erhitzt dasselbe auf 250° F., bis
Luft und Feuchtigkeit ausgetrieben sind; dann ersetzt er das heiſse Bad durch ein
solches von Theeröl, welches so kalt ist, als die
Erhaltung der Dünnflüssigkeit es nur gestattet. Es bilden sich hierbei innerhalb der
Zellen feste Kohlenwasserstoffe, die Holzfaser bleibt unverletzt, die Durchtränkung
ist eine vollständige und sehr gleichmäſsige.
Thomas imprägnirt mit Harzöl.
J. B. Blythe (1875 215 472.
1881 240 * 61 und 1883 249
183) imprägnirt das in Dampfkessel eingeführte Holz mit Wasser-Theeröl-Dampf, welcher 5 bis 10 Proc. Carbolsäure enthält. Diesem
Dampfe bleibt das Holz 6 bis 20 Stunden ausgesetzt und wird dann unter Pressen und
Walzwerken bis auf 90 Proc. und selbst 60 Proc. seiner ursprünglichen Stärke
zusammengepreſst. Für die Eisenbahnschwelle von Seekiefernholz sind 3k, für eine von Rothbuchenholz 10 bis 20k schweren Theeröles nöthig. Das Holz kann als
Klotz oder Schnittwaare, trocken oder grün imprägnirt werden, und wird Kernholz wie
Splintholz durchtränkt, wobei es eine Farbe zwischen Wallnuſs- und Birnbaumholz
erhält. Für diese „Thermo-Carbolisation“ bestehen in Bordeaux und Jedlesee
bei Wien Anstalten. Prof. Exner in Wien fand, daſs
dieses Verfahren beim Buchenholze eine Steigerung der Festigkeits Verhältnisse bis
zu 19 Proc. herbeiführen kann (Gayer,
Forstbenutzung).
Robbins setzt das Holz in einer mit einer Retorte in
Verbindung stehenden
Kammer den Dämpfen von Theeröl aus; doch zeigt das so behandelte Holz mit Ausnahme
der Auſsentheile einen geringen Procentgehalt an flüssigen Kohlenwasserstoffen,
während sich feste gar nicht nachweisen lassen.
G. Rütgers vereinigte 1855 Zinkchlorid und Theeröl in der Imprägniranstalt zu Angern an der
österreichischen Nord bahn. Eine wässerige Lösung von Zinkchlorid von 3° B. nimmt
etwa 1 Proc. Carbolsäure aus dem schweren Theeröle auf und ist zum Imprägniren
unmittelbar geeignet. Das Verfahren ist dasselbe wie bei reiner Zinkchloridlösung;
das Holz wird zunächst gedämpft, dann die Luft aus dem Kessel ausgepumpt und
schlieſslich die Flüssigkeit mit einem Drucke von 7 bis 8at eingepreſst. Die Durchtränkung und Härtung des
Holzes geht bis in die innerste Faser und bis in den Holzkern hinein, so daſs zur
Zeit viele deutsche und österreichisch-ungarische Bahnen sich des Rütgers'schen Verfahrens bedienen (seit 1855 die
oberschlesische Bahn Breslau-Posen, Stargard-Posen u.s.w.).
Der österreichische Oberst Libert de Paradies (1878 228 189) zu Wien behandelt das zu imprägnirende Holz mit
Dämpfen von Kreosot, Carbolsäure und vielleicht
Naphtalin. Diese Dampfimprägnirung durchdringt das ganze Holz und trocknet es
gleichzeitig. Das auf solche Weise behandelte Holz ist um 10 bis 30 Proc. leichter,
hat seine hygroskopische Eigenschaft verloren, arbeitet nicht, ist fester und härter
und gegen Insekten- und andere derartige Angriffe vollständig geschützt (auch die
Bohrmuschel, Teredo navalis, geht nicht an solch imprägnirtes Holz, was dieses
Verfahren für Holz zu Seeuferbauten sehr werthvoll macht). Anstrich und Politur
nimmt so behandeltes Holz gut an und hält sie auch fest.
Auf das Verfahren von K. A. René, welcher ozonisirten
Sauerstoff zur Haltbarmachung der Hölzer verwendet, sei hier nur hingewiesen (1881
240 * 445 und 1883 247
225).
Joh. Mancion in Rom bedient sich zum Imprägniren zweier
in verschiedenen Behältern bereiteter Flüssigkeiten, von denen die eine aus 0k,156 krystallisirter
Arsensäure, 3k,6 Carbolsäure und 100l
Wasser besteht, die andere 10k,6 schwefelsaures
Eisenoxydul in 100l
Wasser gelöst enthält. Das zu imprägnirende Holz wird
in einen groſsen Injectionscylinder gestellt, der luftdicht verschlossen wird; dann
wird ein starker Strahl von überhitztem Wasserdampfe hineingeführt, um die Luft zu
verdrängen; hierauf die erste Lösung in den luftleeren Cylinder gebracht, durch eine
halbe Stunde unter einem Drucke von 10at gehalten,
die nicht in das Holz eingedrungene Flüssigkeit in ihren Behälter zurückgelassen und
schlieſslich die andere Lösung unter einem Drucke von 12at imprägnirt. Vor der Verwendung läſst man das imprägnirte Holz gut an
der Luft trocknen.
B A. Tripler sättigt die Holzpflasterblöcke mit Arsenchlorid oder Arsenik und Kochsalz und überzieht ihre Oberfläche mit
Harz oder Theer. Zwischen Pflaster und Erde bringt er dann noch eine Fäulniſs
widrige Unterlage entweder durch Tränkung des Grundbelages oder durch Mengung des
Antisepticums mit dem Sande.
A. v. Berkel's in Berlin patentirtes
Imprägnirungsverfahren beruht darauf, daſs kieselsaurer Kalk und Kieselsäure
entstehen, wenn man Kalkwasser mit Lösungen von Kieselfluſssäure in Berührung läſst. Imprägnirt man mit
diesen Lösungen nach einander Holz, so entsteht innerhalb desselben Fluſsspath,
kieselsaurer Kalk und Kieselsäure, welche Bestandtheile alsdann das Holz
versteinern. Wendet man neben den genannten Agenden bituminöse, harzige, fettige,
ölige Flüssigkeiten zur gleichzeitigen Durchtränkung des Holzes an, so wird das Holz
gegen Feuchtigkeit unempfindlich und gewissermaſsen mineralisirt. Berkel läſst nun die Hölzer zunächst je nach ihrer
Porosität einige Zeit lang in einer gesättigten Kalkwasserlösung oder in Kalkmilch
liegen, oder kocht sie darin, dann läſst er sie trocknen. Hierauf werden sie in dem
luftleeren Imprägnirkessel mit einer entsprechenden Mischung von Kieselfluſssäure
mit Mineralöl oder anderen öligen Flüssigkeiten, welche zwecks gröſserer
Dünnflüssigkeit erwärmt sind, durch einige Stunden unter Ueberdruck imprägnirt und
dann getrocknet. Das Verfahren kann jedoch auch in umgekehrter Reihenfolge
vorgenommen werden, oder auch so, daſs Kalk, Kieselfluſssäure und Bitumen jedes für
sich imprägnirt werden, oder auch erst Kieselfluſssäure und dann Bitumen mit
Kalkmilch gemischt.
Schon vor dieser Patentertheilung wurden in den fürstlich Bismarck'schen Waldungen die Buchenpflasterklötze (nach Storp) in Kalkmilch gekocht, dann mit Wasserglas
gesättigt und hierauf in einem Kalkmilchbade verkieselt.
Nach Gayer (Die
Forstbenutzung, 7. Aufl.) wurde die Imprägnirung mit kohlensaurem Kalke zuerst von Stuart Mouteith in der Absicht vorgeschlagen, die Holzporen zu verstopfen,
später wurde dieses Verfahren von Anderen und neuerdings von Frank wieder aufgegriffen.
Derartig imprägnirtes Holz ist nach den Untersuchungen von K.
Wilhelm (Mittheil. des techn. Gewerbemuseums in
Wien, 3. Jahrg. Nr. 34) zur Möbelfabrikation und Verwendung im Trockenen
wohl geeignet, doch ist es zweifelhaft, ob es auch bei Verwendung im Freien eine
gröſsere Dauer besitzt.
Brown (Englisches Patent vom 20. Juni 1873; 1875 215 472) bringt das Holz in den Cylinder und pumpt die
Luft aus, dann öffnet er den Sperrhahn eines mit diesem in Verbindung stehenden und
mit einem Brei aus Kreide und Wasser gefüllten
Behälters, so daſs dieses Gemisch in den Imprägnirungscylinder eindringt und sich
die Holzporen mit Schlemmkreide füllen.
J. Jones zu New-Orleans bringt erst den Zellsaft und die
Holzfeuchtigkeit zum
Verdampfen, die eiweiſsartigen Stoffe durch die Wärme gleichzeitig zum Gerinnen,
wodurch sie unlöslich werden. Dann wird das Holz in eine kochende Lösung getaucht,
deren Hauptbestandtheile Asphalt und Carbolsäure sind, in je nach der Art des Holzes
verschiedenen Mengen. Beim Abkühlen verdichten sich die Dämpfe, der gelöste Asphalt
dringt in die Poren und inneren Kanäle des Holzes ein und füllt sie aus. Die
Flüssigkeit verdunstet schnell an der Luft. Das Holz zeigt eine glatte, glänzende,
für Feuchtigkeit undurchdringliche Oberfläche.
Wirt und Hurdle verkohlen die Straſsenpflasterklötze an
der Oberfläche und überziehen sie dann mit Asphalt.
Dieses Verfahren ist schlecht, ja für trockenes Holz gar nicht anzuwenden. Die
Asphaltdecke schmilzt und flieſst ab bei + 60 bis 70° F., kalt ist sie spröde und
nützt sich durch das Fahren darauf ab, so daſs dann jeder Pflasterklotz ein poröses
Gefäſs zur Aufnahme von Wasser ist, welches aber nicht ablaufen kann.
Auf der Insel Sardinien wird das Holz, namentlich zu Wagenrädern, 5 bis 8 Tage
hindurch in mit Kochsalz gesättigtem Wasser
eingeweicht, wodurch es gegen äuſsere Einflüsse unempfindlich wird, nicht schwindet
und nicht quillt, sich nicht wirft und nicht reiſst.
Statt das Holz in die Salzlösung hineinzulegen, genügt es auch, gut trockenes Holz so
oft mit derselben zu bestreichen, bis es nichts mehr davon aufsaugt (Böttcher's Polytechnisches
Notizblatt).
Waterberg behandelt die Hölzer in geschlossenen
Cylindern mit Dampf und führt dann eine Kochsalzlösung
ein, dann läſst er Theeröl, Kreosotöl oder eine ähnliche Flüssigkeit folgen. Doch
sättigt das Holz sich nur theilweise mit der Kochsalzlösung und auch das Theeröl
dringt ungleichmäſsig ein.
Detwiler und Gilder
imprägniren die Holzpflasterklötze mit in Naphta gelöstem
Harze unter starkem Drucke und bei hoher Temperatur.
Hubert (1874 212 529) findet
das beste Mittel, Holz, welches der Feuchtigkeit ausgesetzt ist, zu erhalten, darin,
lange und dünne eiserne Nägel mit breiten, flachen
Köpfen hineinzuschlagen. So vorgerichtetes Holz in die Erde gelegt, läſst die Nägel
rosten, und dieser Rost verbreitet sich gleichmäſsig durch das Holz, es sehr
dauerhaft machend. Zu gleichem Zwecke kann man z.B. Eisenbahnschwellen mit
Eisendraht umwickeln.
Constant. und Smith trocknen das Holz zunächst durch
heiſse Luft und behandeln es dann mit Rauch, welcher in das Holz eindringt und sich
in den Poren verdichtet.
Der französische Industrielle Hatzfeld (Englisches
Patent vom 12. Juli 1873; 1875 215 472) kocht das Holz
zunächst in Galläpfelabsud und dann in Eisenvitriollösung, um es gewissermaſsen wie Leder zu
gerben. Dieses Verfahren ward 1876 von der französischen Telegraphenverwaltung auf der Linie
Nancy-Vezelise angewendet (Gaz. des Arch. et du bát,
1876 Nr. 13).
Der französische Chemiker Jacques löst als
Imprägnirungsflüssigkeit Seife in einer mineralischen
Säure. Die abgeschiedene fette Säure, welche die Poren des Holzes ausfüllt
und in Wasser unlöslich ist, soll verhindern, daſs Wasser nicht mehr in das Holz
eindringen und Fäulniſs verursachen kann. Von der Art der verwendeten Säure und von
dem Zwecke, zu welchem das Holz dienen soll, hängt die Dauer der Imprägnirung ab
(vgl. Jacques und Sauval
1878 230 187).
Zur Imprägnirung von Gefäſsen, Bottichen u.s.w. bedient sich E. Schaal in Stuttgart des Paraffins (1880
236 351). Zunächst werden die Gefäſse durch 2 bis 3
Wochen an warmer Luft getrocknet, damit die Poren zum Aufsaugen des Paraffins
geöffnet werden. Es wird nun 1 Th. Paraffin in einem Metallgefäſse unter Umrühren
auf mäſsigem Feuer geschmolzen, dann an der Luft weiter umgerührt, bis die Masse
oben am Rande zu erstarren beginnt, dann werden 6 Th. Petroleumäther oder auch
Schwefelkohlenstoff hinzugegossen und bis zur Lösung weiter gerührt. Im Kalten zu
gebrauchende Gefäſse werden dann mit dieser Lösung angestrichen, bis das Holz nichts
mehr davon aufsaugt: im Warmen zu gebrauchende Gefäſse werden noch mit verdünnter
Wasserglaslösung angestrichen, trocknen gelassen und mit verdünnter Salzsäure
abgewaschen. Die hierbei gebildete Kieselsäure verstopft die Poren äuſserlich und
schützt das Paraffin gegen die Einwirkung des heiſsen Wassers.
Die hier folgenden Zusammenstellungen zeigen, welche Imprägnirungsstoffe gröſsere
Verwendung gefunden haben.
Gayer bringt in der 7. Auflage seiner Forstbenutzung aus dem Organ
für die Fortschritte des Eisenbahnwesens, 1880 S. 87, folgende Ergebnisse
der auf den deutschen Bahnen mit den verschiedenen Imprägnationsweisen an
verschiedenen Holzarten gemachten Erfahrungen:
„Zinkchlorid und Dampfdruck.EichenschwellendurchschnittlicheDauer19bis25JahreKiefernschwellen„„22,8„Buchenschwellen„„13bis15„Zinkchlorid, durch Eintauchen.FichtenschwellendurchschnittlicheDauer 6,5„Kreosot mit Dampfdruck.EichenschwellendurchschnittlicheDauer19,5„Buchenschwellen„„18,0„Kupfervitriol, eingepreßt.KiefernschwellendurchschnittlicheDauer16,0„Kupfervitriol, gesotten.KiefernschwellendurchschnittlicheDauer14,0„Kupfervitriol, durch Eintauchen.KiefernschwellendurchschnittlicheDauer13,9„Fichtenschwellen„„ 9,6„
Wenn man nach diesen Zahlen die Dauer der präparirten Hölzer mit jener im nicht
präparirten natürlichen Zustande vergleicht, so ergibt sich, daſs im
Durchschnitte die Dauer der Bahnschwellen durch Imprägnirung nach den
verschiedenen Tränkungsmethoden sich erhöht: bei der Buche um das nahezu
Vierfache, bei der Kiefer um das stark Doppelte, bei der Eiche um das knapp
Doppelte, bei der Fichte um das Halbfache.“
Nach dem Handelsblatte für Walderzeugnisse, 1887,
imprägnirten in Deutschland:
Eisenbahnlinien im J.
1865
1868
1878
1884
Mit
schwefelsaurem
Kupferoxyd
15
6
5
1
„„
„„
EisenoxydulZinkoxyd
1
–
–
–
„
„
Barium
2
–
–
–
„
Quecksilberchlorid
3
6
8
1
„
Zinkchlorid
8
7
20
22
„
Kreosot
4
5
13
11
„
Kreosot u. Zinkchlorid in Mischung
–
–
4
7
„
Kreosot-Dampf
(Patent Paradies)
–
–
–
1
„
„ „
(Patent Blythe)
–
–
1
1
„
Antiseptikum unter Druck (Hen- nings und
Reinhardt)
–
–
–
1
Zinkchlorid wenden von 48 Eisenbahngesellschaften schon 29
an.
Die Menge der aufgenommenen Imprägnirungsflüssigkeit gibt Schwackhöfer an:
Holzart
Flüssigkeitsaufnahme in k für 1
Schwelle(1 Schwelle durchschnittlich = 0,1 cbm)
Zinkchlorid
Zinkchlorid undTheeröl
Theeröl
Eiche
8,5 bis 10,0
7,0 bis 8,5
5,0 bis 8,0
Buche
25 „ 33
20 „ 30
18 „ 22
Kiefer
20 „ 26
18 „ 22
12 „ 18
Die durchschnittlichen Kosten der Imprägnirung einer Schwelle sind nach Schwackhöfer in Mark:
Imprägnirungsmittel
Eiche
Buche
Kiefer
Zinkchlorid
0,37
0,44
0,47
Zinkchlorid und Theeröl
0,61
0,86
0,74
Theeröl
1,00
1,90
1,70
Quecksilberchlorid
–
–
0,75
Theeröldämpfe (Paradies)
–
0,76
–
„ (Blythe)
0,58
–
0,61
Gayer gibt als Durchschnitt der von Buresch auf S. 82 seiner Preisschrift: Der Schutz des Holzes gegen Fäulniſs und sonstiges
Verderben, Dresden 1880, zusammengestellten, von einer groſsen Anzahl
deutscher Bahnen erhobenen Kosten für 1/10 Festmeter Holz an:
Chlorzink, Dampfdruck
0,59
M.
Kupfervitriol, Boucherie
0,65
„
Kyanisiren
1,07
„
Kreosotiren
1,43
„
Wieck's deutsche Gewerbezeitung, 1875 Nr. 2, gibt für
Telegraphenstangen die durchschnittliche Dauer an:
Nicht imprägnirte
7
Jahre
Boucheriesirte
10
bis
14
„
Kreosotirte
25
„
26
„
Burnettisirte
18
„
20
„
Schwackhöfer bringt in Lorey's
Handbuch der Forstwissenschaft noch eine Zusammenstellung über die im J.
1884 in den Geleisen der Eisenbahnen liegenden hölzernen Schwellen, die wir im
Folgenden wiedergeben:
Eisenbahnen
Eichen
Buchen
Lärchen
TannenundKiefern
Zu-sammen
impräg-nirt
nichtimpräg-nirt
Millionen Stück
DeutscheOesterreich-ungarischeNiederländische und
andere Vereinsbahnen
31,07021,454 5,088
0,6361,5100,049
0,2103,7780,004
24,0805,2980,659
55,996 32,040 5,801
38,708 5,955 0,531
17,28826,085 5,269
Summa
57,612
2,195
3,992
30,037
193,837
45,194
48,642
„Demnach werden in Deutschland 69,1 Proc., in Oesterreich-Ungarn 18,6 Proc.
sämmtlicher Schwellen imprägnirt.“
(Vgl. auch Löwenfeld 1887 264
* 559; Röper bezieh. Berkel 1887 260 75; De
Lafollye 1881 242 444; Francks 1880 236 85; Funk und Huber 1876 221 186; Krug 1875 218 370 und Lostal 527; Paulet 1875 215 287; Langdon 1874 214 251; Boucherie 1874 211 480 und
213 360.)