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Zur Frage des Auftretens exothermer Reaktionen bei Holz

Research paper by Franz Kollmann

Indexed on: 01 Jun '60Published on: 01 Jun '60Published in: European Journal of Wood and Wood Products



Abstract

Zusammenfassend ist zu sagen, daß das Auftreten exothermer Vorgänge bei der Erhitzung von Holz von seiner chemischen Zusammensetzung und weit mehr noch von besonderen Bedingungen der Erhitzung abhängt, wobei die geometrischen Verhältnisse in erster Linie zu neunen sind. Für Laubhölzer dürften, wegen ihres hohen Gehalts an Pentosanen die sich zuerst thermisch zersetzen, die Temperaturen, bei denen exotherme Vorgänge einsetzen, niedriger liegen als für Nadelhölzer. In normalen Fällen des täglichen Gebrauchs von Holz als Baustoff und Werkstoff liegen die Temperaturen für den Brennpunkt, von dem ab die Pyrolyse exotherm verläuft, etwa zwischen 220 und 280°C, also in dem Bereich, der sich in die Zahlen der neueren Literatur einfügt, allerdings mit der Bemerkung, daß die untere Temperatur tiefer liegt, als oft angenommen wurde. Unter ungünstigen Verhältnissen, vor allem wenn die Energiedichte in bezug auf die Masse und die Oberfläche des erhitzten Holzes groß und die Zeitdauer der Erhitzung langist, setzen, wie Vorversuche erwiesen, exotherme Vorgänge schon bei 150 bis 160°C ein, freilich sehr langsam, da offenbar der Überschuß der negativen Bildungswärmen nur auf die zunächst sehr zögernde spurenweise Bildung entsprechender flüchtiger Bestandteile zurückzuführen ist. Für den Beginn dieser Erscheinungen wurde deshalb die Bezeichnung “mikroexothermer Punkt” gewählt. Die Hauptversuche zeigten, daß sich die Temperaturen, die bei den exothermen Reaktionen deutlich meßbar werden, mit steigendem Inertgas-Anteil der umgebenden Atmosphäre erhöhen, womit sich auch die Heizdauern verlängern. In reiner Sauerstoff-Atmosphäre bewirkt die Intensivierung der Oxydationsvorgänge eine erhebliche Senkung des exothermen Punkts. Da die oxydierten Pyrolyse-Produkte mit negativen Bildungswärmen aber kennzeichnend sind für die langsame Pyrolyse, wird auch die Erhitzungsdauer bis zu diesem Punkt verhältnismäßig lang. In reiner Kohlensäureatmosphäre liegen die exothermen Punkte niedriger als in reiner Stickstoffatmosphäre; das erstgenannte Gas bietet also gegen vorzeitige Verbrennung eine bessere Schutzwirkung als das zweitgenannte.