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Konservierungsmethoden.
Die durch rationelle Behandlung des frisch gefällten Holzes zu erzielende Dauerhaftigkeit läßt sich künstlich sehr bedeutend erhöhen durch verschiedene Konservierungsmethoden. Vollkommen trocknes Holz [* 2] zeigt sich in trockner Luft von unbegrenzter Dauer (Mumiensärge), und wo daher das Holz bei seiner Verwendung vor nachträglichem Feuchtwerden bewahrt ist, erweist sich das Austrocknen als sehr wirksames Konservierungsmittel. Man benutzt dazu Dörröfen, in welchen das Holz von den Verbrennungsgasen direkt umspült wird, so daß auch die antiseptischen Wirkungen einzelner Bestandteile jener Gase [* 3] zur Geltung kommen.
Besonders wird Holz zu Eisenbahnschwellen gedörrt und dabei etwa 6 Stunden lang auf 100° erhitzt; weniger energisch trocknet man Holz für andre Zwecke, indem man es sehr viel längere Zeit bei nur 40-50° im Ofen läßt; das Trocknen in luftdicht schließenden, von außen zu erhitzenden eisernen Gefäßen mit Hilfe der Luftpumpe [* 4] ist in den meisten Fällen zu teuer. Bildung von Rissen beim Trocknen muß man durch langsames Trocknen und rationelles Zuschneiden der Balken verhindern.
Das Ankohlen von Pfählen, Pfosten etc. am untern in die Erde einzugrabenden Ende scheint wenig empfehlenswert zu sein. In Frankreich kohlt man Schiffbauhölzer und Eisenbahnschwellen mit Hilfe einer Leuchtgasgebläsevorrichtung an. Gedörrtes Holz ist auch in feuchter Luft dauerhaft, wenn es durch Anstrich mit Leinöl, Leinölfirnis, Ölfarbe, Teer vor dem Naßwerden geschützt wird. Eine Mischung von 2 Volumen Steinkohlenteer und 1 Volumen Holzteer, mit etwas Kolophonium aufgekocht und mit 4 Volumen trocknem Ätzkalk zusammengerührt, widersteht der Einwirkung der Sonne [* 5] besser als die gewöhnlichen Anstriche. Schädlich werden diese Anstriche, wenn das Holz nicht völlig trocken war, weil das eingeschlossene Wasser durch dieselben am Entweichen gehindert wird. - Sicherer als durch Trocknen wird das Holz konserviert durch Unschädlichmachung der eiweißartigen Saftbestandteile, weil von diesen die Einleitung der Zersetzungsprozesse ausgeht.
Man erzielt dieselbe entweder durch Auslaugen oder durch Überführen der eiweißartigen Stoffe in unlösliche Verbindungen. Das Auslaugen durch Wasser wird selten angewandt, weil es lange Zeit in Anspruch nimmt und den Zweck nur unvollkommen erreichen läßt. Häufiger behandelt man das Holz in festen eisernen Gefäßen mit gespanntem, überhitztem Wasserdampf; aber auch hierbei ist die Auslaugung sehr unvollständig und beschränkt sich beinahe auf den Splint.
Bisweilen dämpft man auch in Kasten aus starken Bohlen ohne erhöhten Dampfdruck und läßt die Dämpfe dann etwa 60 Stunden lang einwirken. Wirksamer ist die Imprägnierung des Holzes mit Salzen und andern Stoffen, welche die Zersetzung verhindern. Sehr verbreitet und erfolgreich ist das von Burnett 1838 angegebene Verfahren des Imprägnierens mit Zinkchlorid unter Anwendung von Hochdruck (Burnettisieren). Man packt die vollständig zugerichteten Hölzer auf einen Wagen, der genau in den eisernen Imprägnierungscylinder paßt und in diesem auf Schienen läuft, verschließt den Cylinder, dämpft etwa 3 Stunden, läßt eine Luftpumpe angehen, um alle Luft aus den Hohlräumen des Holzes zu entfernen, und leitet, sobald das Manometer [* 6] die vollständige Evakuierung anzeigt, kalte 1proz.
Zinkchloridlösung ein, welche schließlich unter einem Druck von 8 Atmosphären in das Holz hineingepreßt wird. Nach einer andern Methode wird das Holz nicht gedämpft, sondern gedörrt, sonst aber wie angegeben behandelt. Die Quantität Zinkchlorid, welche die verschiedenen Hölzer aufnehmen, ist sehr ungleich; Kiefern- und Buchenholz nimmt erheblich mehr auf als Eichenholz. Die Kosten betragen etwa 3-6 Mk. pro Kubikmeter, und die Erfolge sind sehr günstig. Sehr erfolgreich ist auch das 1841 von Boucherie angegebene Verfahren des Imprägnierens mit Kupfervitriol (Boucheriesieren). Es setzt frisch gefällte, unbehauene Stämme voraus, welche an der Hirnfläche mit einer luftdichten Kappe (aus einem gefetteten Strick, einem Brett und Klammern [* 7] hergestellt) versehen und von dieser aus mit der 1proz.
Lösung, die aus 10 m hoch stehenden Bottichen zuströmt, getränkt werden. Die Kupferlösung verdrängt den Zellsaft, welcher am andern Ende des Stammes abfließt, und man setzt das Verfahren fort, bis statt des Zellsaftes die blaue Imprägnierungsflüssigkeit erscheint. Sehr lange Balken werden durch einen Einschnitt in der Mitte von hier aus zugänglich gemacht. Leider folgt die Imprägnierungsflüssigkeit fast ausschließlich den Bahnen des Holzsaftes, es wird daher der Splint, aber auch dieser keineswegs regelmäßig, vorzugsweise durchtränkt, das Kernholz aber bleibt fast unberührt (besonders bei Eiche und Fichte). [* 8]
Die aus den Stämmen abfließende, mit Saft verdünnte Kupferlösung wird durch poröse Substanzen filtriert, wieder auf den nötigen Kupfergehalt gebracht und dann von neuem benutzt. Buchen- und Kiefernholz nehmen etwa 5,5 kg Kupfervitriol pro Kubikmeter auf, entschieden mehr, als der völligen Sättigung des Holzes mit 1proz. Lösung entspricht. Das Holz besitzt also eine besondere Fixierungsfähigkeit für Kupfer, [* 9] welche vielleicht durch seinen Harzgehalt bedingt ist.
Die Erfolge der Methode sind recht günstige; der Apparat kann überall schnell aufgestellt werden und erfordert keine Maschinenarbeit. Die Hauptvorzüge der Methode liegen aber entschieden nur in der Manipulation, denn der Kupfervitriol wirkt jedenfalls nicht besser als Zinkchlorid, ist teurer und wird auch in dem imprägnierten Holz zersetzt, wo dieses mit Eisen [* 10] in Berührung kommt. Das von Kyan 1832 angegebene Verfahren (Kyanisieren) gründet sich auf die Anwendung von Quecksilberchlorid (Sublimat), welches im höchsten Grad fäulniswidrig wirkt und deshalb sehr einfache Manipulationen gestattet.
Man arbeitet mit 2/3proz. Lösung in hölzernen Kasten ohne Eisenteile und legt in diese das vollständig zugeschnittene Holz Nadelholz läßt man 8-10, Eichenholz 12-14 Tage in der Lösung. Die letztere ist unter Regulierung des Sublimatgehalts immer von neuem verwendbar. Die Gefahren des Kyanisierens für die menschliche Gesundheit sind geringer, als man glauben sollte, und vorwiegend auf die Behandlung des ungelösten Sublimats beschränkt. Die Erfolge des Kyanisierens sind ungemein günstig, obwohl Schwefelammonium nur in einer schmalen Zone an der Oberfläche der Hölzer Quecksilbergehalt nachweist.
Die Kosten betragen über 9 Mk. pro Kubikmeter. Wegen der großen Giftigkeit des Quecksilberchlorids darf man kyanisiertes Holz nicht zu menschlichen Wohnungen, Ställen, Gebäuden, die von Vieh beleckt werden, auch nicht zu Treibhäusern benutzen. Payne schlug zuerst vor, zum Imprägnieren zwei Salze anzuwenden, welche bei ihrem Zusammentreffen im H. eine unlösliche Verbindung eingehen. Dadurch soll das Wiederauswaschen der eingedrungenen Substanz verhindert und zugleich spezifische Schwere, Härte, Farbe und Politurfähigkeit des Holzes günstig beeinflußt werden (Metallisieren, Paynesieren). Man hat ¶
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verschiedene Salze zu diesem Zweck vorgeschlagen, z. B. Eisenvitriol und Schwefelbaryum, von denen erst das eine, dann das andre durch Hochdruck in das Holz eingeführt wird, und die bei ihrem Zusammentreffen zwei unlösliche Körper, Schwefeleisen und schwefelsauren Baryt, liefern. Dieses sinnreiche Verfahren hat sich aber in der Praxis nicht bewährt; es gelingt nicht, die zweite Flüssigkeit gleichmäßig durch das Holz zu verbreiten, weil der sich bildende Niederschlag das Vordringen derselben verhindert.
Die Imprägnation wird also sehr unvollständig erreicht, und die Haltbarkeit des Holzes bleibt eine geringe. Sehr wichtig ist dagegen die Anwendung empyreumatischer Stoffe. Nach der von Bethell 1838 angegebenen Methode (Bethellisieren) wird trocknes (am besten lufttrocknes, nicht gedörrtes) in verschlossene Gefäße gebracht und, nachdem diese mit einer Luftpumpe evakuiert sind, mit warmem schweren Teeröl, zuletzt unter einem Druck von 7-8 Atmosphären imprägniert.
Dabei soll Eichenholz pro Kubikmeter 40-100, Kiefernholz 140-200 kg Teeröl aufnehmen. Dies Verfahren liefert die günstigsten Resultate und gewährt auch den Vorteil, daß die Festigkeit [* 12] des Holzes erhöht wird, während sie durch die Metallsalze leidet, und daß das bethellisierte Holz niemals Feuchtigkeit aufnimmt und sich mithin auch nicht wirft. Dagegen ist dasselbe leichter entzündlich, sieht schlecht aus, riecht unangenehm und läßt sich schwer bearbeiten; auch betragen die Kosten etwa 13,5 Mk. pro Kubikmeter. Für gewisse Zwecke, wo es auf den Preis nicht ankommt, läßt sich Holz in vortrefflicher Weise durch Imprägnieren mit Talg, Talg und Wachs, Leinöl oder Lösungen von Harzen in Öl konservieren. Derartig behandeltes Holz gewährt namentlich den großen Vorteil, daß es sich nicht wirft, und ist z. B. für Parkettböden vortrefflich geeignet. Von dem Gemisch aus Talg und Wachs soll das Holz 15-60 Volumprozent aufnehmen. - Die Imprägnierungsmethoden gewähren ganz erhebliche Vorteile; doch zeigen sich nicht alle Holzarten, Holzteile oder Baumindividuen gleich gut durchtränkbar. So sind Eichen- und Edelkastanienholz schwer durchtränkbar; bei der Esche ist der Splint ziemlich leicht, das Kernholz fast gar nicht durchtränkbar. Da nun das schwer durchtränkbare Holz (Kernholz) an und für sich durch Dauerhaftigkeit ausgezeichnet ist, so liegt auf der Hand, [* 13] daß für dieses die Imprägnierung wenig geeignet erscheint.
Man imprägniert deshalb z. B. auf einer und derselben Eisenbahn Nadelholzschwellen, aber nicht Eichenholzschwellen und hat stets das Imprägnieren für Bäume ohne hervorragende Kernbildung, für junge Bäume oder Holzstücke aus dem Splint besonders empfohlen. Folgende Tabelle, welche die relative Dauerhaftigkeit imprägnierter (die verschiedenen Systeme zusammengeworfen) und nicht imprägnierter Bahnschwellen zeigt, läßt erkennen, daß z. B. für Buchenholz die Imprägnierung unter allen Umständen rentabel sein muß, während die Rentabilität für die Nadelhölzer [* 14] und noch mehr für Eichenholz bei sehr billigen Holzpreisen zweifelhaft ist:
|Auswechselung wegen Fäulnis||Eiche natürlich||imprägniert||Kiefer natürlich||imprägniert||Buche natürlich||imprägniert||Tanne und Fichte natürlich||imprägniert|
|Proz.||Proz.||Proz.||Proz.||Proz.||Proz.||Proz.||Proz.|
|nach 5 Jahren||4.5||0.2||13.6||1.6||100||4.3||48.8||28.3|
|nach 7 Jahren||10.6||0.8||37.3||3.2||-||10.8||93.4||48.7|
|nach 10 Jahren||31.1||3.5||67.7||11.6||-||11.5||-||-|
|nach 13 Jahren||34.9||12.1||100.0||41.8||-||25.0||-||-|
Verarbeitung.
Zur weitern Verarbeitung des Holzes sind in neuerer Zeit nach dem Vorgang der Metallindustrie Werkzeugmaschinen konstruiert worden, bei denen zwar die Metallbearbeitungsmaschinen Vorbilder darboten, aber, entsprechend der eigentümlichen Natur des Holzes, zum Teil ganz andre Konstruktionsprinzipien angewandt werden mußten. Arbeitsstücke von gebogener Gestalt stellt man aus krumm gewachsenem Holz dar, muß aber, da dergleichen nicht immer in gehöriger Beschaffenheit anzutreffen ist, gewöhnlich die Stücke aus geradem Holz krumm zuschneiden.
Größere Festigkeit erhält man durch das Biegen des Holzes in die gewünschte Form. Frisch gefälltes Holz ist sehr biegsam, und wenn es in diesem Zustand gebogen und durch eine äußere Kraft [* 15] bis zum Trocknen in der Krümmung erhalten wird, so verliert es die ihm gegebene Gestalt nicht mehr. Noch biegsamer wird frisches Holz beim Erwärmen und trocknes, wenn man es in Wasser kocht oder mit Wasserdampf behandelt. Man legt es dann noch heiß an oder zwischen hölzerne oder gußeiserne Formen (Zulagen), preßt diese so stark zusammen, daß das Holz die gewünschte Krümmung annimmt, und läßt die Stücke unter dem Druck im Schatten [* 16] langsam trocknen.
Faßdauben, Hölzer zu Kutschengestellen und Wagen überhaupt, Radfelgen und Hölzer zu Stühlen und andern Möbeln werden auf diese Weise gebogen. Zur Darstellung von flachen Reliefverzierungen auf Holz preßt man dasselbe auf erhitzte, vertieft gravierte Formen aus gegossenem Messing. Am besten eignet sich hierzu Maserholz von Buchsbaum, Esche und Ahorn; Hirnholz erfordert stärkern Druck als Langholz, gibt aber einen vollkommnern Abdruck. Reliefpressungen auf Furnieren werden zwischen zwei erwärmten Metallplatten oder zwischen Metallwalzen hergestellt, von denen die eine vertieft graviert, die andre mit korrespondierenden Erhöhungen versehen ist.
Reliefs von beträchtlicherer Höhe erhält man mit glühenden Formen, indem alles zur Herstellung der Vertiefungen wegzuschaffende Holz in leicht abzulösende Kohle verwandelt wird, die man mit einer steifen Bürste entfernt. Wenn man Holz nach der Boucherieschen Methode mit verdünnter Salzsäure imprägniert, indem man dieselbe unter einem Druck von 1-2 Atmosphären 8-10 Tage lang einströmen läßt und dann das Holz 3-4 Tage lang mit Wasser auswäscht, so wird dasselbe plastisch, kann auf einen kleinen Bruchteil seines ursprünglichen Volumens zusammengepreßt werden, verliert beinahe gänzlich seine leichtere Spaltbarkeit in gewissen Richtungen und wird einer ganz andersartigen Bearbeitung fähig.
Das Holz der Birke, Rotbuche, des Nußbaums und der Pirus-Arten wird besonders leicht schneidbar, und die Schnittfläche dieser Hölzer erscheint dann metallglänzend. Man benutzt derartig zubereitetes Holz namentlich auch zur Nachahmung geschnitzter Arbeiten, indem man es in Formen preßt. Das mit dem Hobel bearbeitete Holz unterliegt sehr allgemein noch weiterer Behandlung zur Verschönerung der Oberfläche. Man zieht es mit der Ziehklinge (federhartem Stahlblech) ab, deren Kante durch Bestreichen mit einem glatten, glasharten Ziehklingenstahl einen feinen Grat erhält. Letzterer nimmt von der gehobelten Fläche kleine Unebenheiten in Gestalt staubartiger Späne fort. Das abgezogene Holz wird mit Bimsstein und Leinölfirnis (oder Talg oder Wasser), Fischhaut, Schachtelhalm und jetzt sehr häufig mit Sand- oder Glaspapier geschliffen; auch wendet man Schleifmaschinen an, deren wirksamer Teil eine mit Filz, Segeltuch und starkem Papier ¶