Die Untersuchungen dieser Arbeit beschäftigten sich mit dem Eindringverhalten des Holzverfestigungsmittels Sebosil® H, einem Siliziumdioxid-Nanosol, in Prüfkörper von Gemeiner Fichte , Gemeiner Kiefer und Rotbuche, mit unterschiedlichen Aufbringverfahren. Die Applikationsformen beinhalteten dabei das Streichen, sowie eine 8- und eine 20-stündige Tauchung.
Anschließend ging es um die Darstellung der Unterschiede und Gemeinsamkeiten zum Eindringverhalten und zur Eindringtiefe hinsichtlich des verschiedenen anatomischen Aufbaus der Holzarten.
Solange der Mensch den Werkstoff Holz nutzt, muss er sich auch Gedanken um dessen Schutz machen, da das Material ständig biotischen und abiotischen Einflüssen ausgesetzt ist, welche zu einer stetigen Verschlechterung der Holzqualität beitragen. Um diesen Prozess möglichst zu verlangsamen, bzw. anzuhalten werden seit jeher ständig neue Innovationen geschaffen, welche einen fortschreitenden verbesserten Holzschutz mit sich bringen.
Mit dieser Wichtigkeit des Holzschutzes ist und wird es auch immer bedeutsamer, dass im chemischen Holzschutz, wenig bis gar nicht bedenkliche Stoffe für die Umwelt, eingesetzt werden.
Mit dem von der Sebnitzer Chemiefabrik „Kallies Feinchemie AG“ produzierten Sebosil® H, steht ein bedeutsames Produkt zur Konsolidierung von Holz und damit auch dem Holzschutz zur Verfügung. Das Siliziumdioxid-Nanosol, auf dessen Grundlage das Produkt basiert, soll dabei zu einer Verbesserung der physikalisch-mechanischen Eigenschaften des Holzes beitragen. Der Sol-Gel-Prozess, auf dessen Grundlage das Wirkungsprinzip basiert, lief schon vor Jahrmillionen in ähnlicher Weise auf der Erde ab.
So ist versteinertes Holz, durch Verkieselung entstandenes, nahezu für die Ewigkeit konserviertes Holz. Dabei dringt Kieselsäure in die Hohlräume des Holzes ein, dessen Struktur dabei erhalten bleibt und verfestigt sich zu Siliziumdioxid. Der Prozess ist nach DERNBACH (1994: 49 ff.) noch nicht vollständig in seinem Ablauf geklärt, es existieren dazu verschiedene Theorien.
Auf Grundlage dieser positiven Beeinflussung und der Umweltfreundlichkeit wird es vorrangig zur Restauration von geschädigten hölzernen Kulturgütern und deren präventivem Schutz eingesetzt.
Die Wirksamkeit des Mittels hängt dabei nicht zuletzt von der Eindringtiefe in das Holz und vom Eindringverhalten über die verschiedenen Holzzellen in den Holzkörper ab.
Inhaltsverzeichnis
1. EINLEITUNG
2. STAND VON WISSENSCHAFT UND TECHNIK
3. MATERIAL UND METHODEN
4. SILIZIUMDIOXID-NANOSOLE (SEBOSIL ® H)
4.1 SOL-GEL-PROZESS
4.2 EINORDNUNG IM HOLZSCHUTZ
4.3 EINDRINGVERHALTEN UND EINDRINGTIEFE
4.3.1 Tränkbarkeit
4.3.2 Flüssigkeitsaufnahme und -transport im Holz
4.3.3 Beeinflussung des Eindringverhaltens und der Eindringtiefe
5. NADEL- UND LAUBHÖLZER
5.1 NADELHÖLZER
5.1.1 Gemeine Fichte (Picea abies (L.) H. Karst.)
5.1.2 Gemeine Kiefer (Pinus sylvestris L.)
5.2 LAUBHÖLZER
5.2.1 Rotbuche (Fagus sylvatica L.)
6. SUDAN IV (SCHARLACHROT)
7. ERGEBNISSE
8. DISKUSSION
9. KURZFASSUNG
10. AUSBLICK
11. LITERATUR
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht das Eindringverhalten des Holzverfestigungsmittels Sebosil® H in die wirtschaftlich bedeutenden Holzarten Gemeine Fichte, Gemeine Kiefer und Rotbuche. Ziel ist es, unter Berücksichtigung verschiedener Aufbringverfahren sowie der spezifischen holzanatomischen Strukturen, die Unterschiede und Gemeinsamkeiten hinsichtlich der Eindringtiefe und der Feststoffaufnahme zu analysieren und methodisch zu bewerten.
- Analyse des Eindringverhaltens von Siliziumdioxid-Nanosolen (Sebosil® H).
- Vergleich unterschiedlicher Applikationsmethoden (Streichen vs. verschiedene Tauchzeiten).
- Untersuchung der Bedeutung der verschiedenen Schnittrichtungen (longitudinal, radial, tangential).
- Einordnung des Präparats in den Kontext des Holzschutzes und der Holzverfestigung.
- Evaluation der Tränkbarkeit und der anatomischen Barrieren von Nadel- und Laubhölzern.
Auszug aus dem Buch
1. EINLEITUNG
Solange der Mensch den Werkstoff Holz nutzt, muss er sich auch Gedanken um dessen Schutz machen, da das Material ständig biotischen und abiotischen Einflüssen ausgesetzt ist, welche zu einer stetigen Verschlechterung der Holzqualität beitragen. Um diesen Prozess möglichst zu verlangsamen, bzw. anzuhalten werden seit jeher ständig neue Innovationen geschaffen, welche einen fortschreitenden verbesserten Holzschutz mit sich bringen.
Mit dieser Wichtigkeit des Holzschutzes ist und wird es auch immer bedeutsamer, dass im chemischen Holzschutz, wenig bis gar nicht bedenkliche Stoffe für die Umwelt, eingesetzt werden.
Mit dem von der Sebnitzer Chemiefabrik „Kallies Feinchemie AG“ produzierten Sebosil® H, steht ein bedeutsames Produkt zur Konsolidierung von Holz und damit auch dem Holzschutz zur Verfügung. Das Siliziumdioxid-Nanosol, auf dessen Grundlage das Produkt basiert, soll dabei zu einer Verbesserung der physikalisch-mechanischen Eigenschaften des Holzes beitragen. Der Sol-Gel-Prozess, auf dessen Grundlage das Wirkungsprinzip basiert, lief schon vor Jahrmillionen in ähnlicher Weise auf der Erde ab. So ist versteinertes Holz, durch Verkieselung entstandenes, nahezu für die Ewigkeit konserviertes Holz. Dabei dringt Kieselsäure in die Hohlräume des Holzes ein, dessen Struktur dabei erhalten bleibt und verfestigt sich zu Siliziumdioxid. Der Prozess ist nach DERNBACH (1994: 49 ff.) noch nicht vollständig in seinem Ablauf geklärt, es existieren dazu verschiedene Theorien.
Auf Grundlage dieser positiven Beeinflussung und der Umweltfreundlichkeit wird es vorrangig zur Restauration von geschädigten hölzernen Kulturgütern und deren präventivem Schutz eingesetzt.
Zusammenfassung der Kapitel
1. EINLEITUNG: Einführung in die Thematik des Holzschutzes, Vorstellung des Produkts Sebosil® H sowie Definition der Zielsetzung der Arbeit.
2. STAND VON WISSENSCHAFT UND TECHNIK: Darstellung bisheriger Forschungsergebnisse zu Sol-Gel-Beschichtungen und deren Tränkbarkeit in verschiedenen Holzarten.
3. MATERIAL UND METHODEN: Beschreibung des experimentellen Aufbaus, der Auswahl der Holzarten, der Applikationsverfahren sowie der Mess- und Analysemethoden.
4. SILIZIUMDIOXID-NANOSOLE (SEBOSIL ® H): Erläuterung des Sol-Gel-Prozesses, der Einordnung in den Holzschutz sowie der physikalischen Grundlagen des Eindringverhaltens.
5. NADEL- UND LAUBHÖLZER: Detaillierte Betrachtung des holzanatomischen Aufbaus von Nadel- und Laubhölzern und deren Einfluss auf die Tränkbarkeit.
6. SUDAN IV (SCHARLACHROT): Charakterisierung des verwendeten Farbstoffs zur Visualisierung des Eindringverhaltens im Holz.
7. ERGEBNISSE: Präsentation und Auswertung der erhobenen Daten zu Masseaufnahme und Eindringtiefen der verschiedenen Holzarten.
8. DISKUSSION: Kritische Auseinandersetzung mit den Ergebnissen, Vergleich mit Literaturwerten und Erläuterung potenzieller Fehlerquellen.
9. KURZFASSUNG: Zusammenfassende Darstellung der gesamten Forschungsarbeit und der wesentlichen Erkenntnisse.
10. AUSBLICK: Diskussion möglicher zukünftiger Forschungsansätze und Erweiterungen der Versuchsreihen.
11. LITERATUR: Auflistung der im Rahmen der Arbeit verwendeten Quellen und Referenzen.
Schlüsselwörter
Holzschutz, Holzverfestigung, Sebosil® H, Siliziumdioxid-Nanosol, Sol-Gel-Prozess, Tränkbarkeit, Eindringtiefe, Gemeine Fichte, Gemeine Kiefer, Rotbuche, Holzanatomie, Applikationsverfahren, Feststoffaufnahme.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht, wie das Holzverfestigungsmittel Sebosil® H, ein Siliziumdioxid-Nanosol, in verschiedene Holzarten eindringt und wie sich dieses Eindringverhalten durch verschiedene Applikationsmethoden beeinflussen lässt.
Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?
Die Schwerpunkte liegen auf der Holzanatomie, dem physikalischen Prozess der Tränkung, der Materialwissenschaft im Holzschutz und der statistischen Analyse der Eindringtiefen.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das primäre Ziel ist die Darstellung der Unterschiede und Gemeinsamkeiten im Eindringverhalten von Sebosil® H bei Gemeiner Fichte, Gemeiner Kiefer und Rotbuche unter Berücksichtigung unterschiedlicher Aufbringverfahren.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wurde ein experimenteller Versuchsaufbau gewählt, bei dem Prüfkörper der genannten Holzarten unter kontrollierten Bedingungen (Streichen, Tauchen) behandelt, nachfolgend aufgesägt und mittels digitaler Bildanalyse sowie statistischer Testverfahren (t-Test, Kolmogorov-Smirnov-Test) ausgewertet wurden.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in theoretische Grundlagen zum Holzschutz und dem Sol-Gel-Prozess, eine detaillierte Beschreibung der Materialeigenschaften der Hölzer, die Darstellung der methodischen Vorgehensweise und die detaillierte Auswertung der Messergebnisse.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Zentrale Begriffe sind Holzschutz, Holzverfestigung, Nanosole, Tränkbarkeit, Eindringtiefe, Picea abies, Pinus sylvestris und Fagus sylvatica.
Warum wurde Sudan IV als Farbstoff gewählt?
Sudan IV ist ein öllöslicher Azofarbstoff, der sich hervorragend im Dispersionsmittel Ethanol des Sebosil® H löst und somit die sonst farblose Flüssigkeit im Holz sichtbar macht, um Messungen zu ermöglichen.
Warum spielt die Schnittrichtung eine wichtige Rolle bei der Tränkbarkeit?
Die Schnittrichtung bestimmt den Faserverlauf und die Art der zur Verfügung stehenden Poren (Lumen, Tüpfel, Holzstrahlen), welche den Transport des Mittels durch das Holz maßgeblich beeinflussen.
Welche Rolle spielt der Zeitfaktor bei der Tränkung?
Die Untersuchung zeigt, dass bei schwerer tränkbaren Hölzern wie der Rotbuche eine längere Tauchzeit signifikante Unterschiede in der Eindringtiefe bewirkt, wobei jedoch eine Grenze durch die beginnende Verfestigung des Sols im Holz erreicht wird.
- Citar trabajo
- Michael Scholz (Autor), 2009, Eindringverhalten von Sebosil® H in Prüfkörper von Gemeiner Fichte, Gemeiner Kiefer und Rotbuche, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/150467
