DE1139263B - Verfahren zur Holzverleimung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur HoIzverleimung unter Verwendung von thermoplastischen Kunststoffen.

Für die Holzverleimung werden Klebestoffe verwendet, die in Wasser oder einem Lösungsmittel gelöst oder dispergiert sind. Wenn ein Klebemittel verwendet wird, das Wasser enthält, kann das Wasser aus der Leimfuge in das Holz eindringen, so daß, insbesondere bei Schichtholzleimungen, eine Wiedertrocknung des Holzes erforderlich werden kann. Bei Verwendung von Leimen, die praktisch kein Wasser enthalten, muß häufig nach der Verklebung ein Befeuchten des Holzes vorgenommen werden, weil das Holz während des Preßvorganges und der damit verbundenen Wärmezufuhr, die für die Abbindung des Leimes notwendig ist, Feuchtigkeit abgibt.

Die üblichen Klebestoffe haben außerdem den Nachteil, daß sie eine beschränkte Gebrauchsdauer haben, da bei Kondensationsharzen eine Aushärtung, bei Polymerisaten eine Gelierung infolge Verdampfung von Lösungs- und Dispersionsmittel eintritt und möglicherweise an der Oberfläche der Klebestoffe Hautbildung erfolgt. Eine derartige im Auftraggefäß beginnende Abbindung kann aber kaum rückgängig gemacht werden.

Auch Filmleime mit und ohne Trägermaterial sind bekannt; diese werden in Form von Filmen oder dünnen Folien zwischen die zu verleimenden Hölzer gelegt. Der Verleimungsvorgang findet sodann in üblicher Weise mittels Heizpressen statt. Von Vorteil ist hierbei, daß dem Holz durch den Leim kein Wasser zugeführt wird und ein gleichmäßiger Leimauftrag gesichert ist. Dagegen muß das Holz aber vor der Verleimung auf einen genau einzuhaltenden Feuchtigkeitsgehalt gebracht werden, weil bei zu niedriger oder zu hoher Feuchtigkeit die Gefahr von Fehlverleimungen gegeben ist. Eine Verkürzung der Preßzeiten gegenüber der Verwendung flüssiger Leime findet in der Regel nicht statt, da die von außen zugeführte Wärme das Holz durchdringen und die Leimfuge plastifizieren muß.

Man hat auch schon wässerige Polyvinylchloridpasten für die Herstellung von Sperr- und Schichtholz vorgeschlagen. Diese Pasten besitzen die gleichen, oben geschilderten Nachteile der anderen wässerigen Leime. Außerdem muß bei ihrer Verwendung durch den über das übliche Maß hinausgehenden Wasserentzug ein zusätzlicher Arbeitsgang zwischengeschaltet werden. Ferner bereitet der gleichmäßige Leimauftrag bei pastösen Produkten Schwierigkeiten. Eine Verkürzung der Preßzeiten erfolgt nicht, und die Preßtemperaturen werden im Vergleich

Verfahren zur Holzverleimung

Anmelder:

Dr. Gerd-Zeno Jonas,
Hamburg 13, Oderfelder Str. 13

Dr. Gerd-Zeno Jonas, Hamburg,
ist als Erfinder genannt worden

zu anderen bekannten Verleimungsverfahren sogar noch wesentlich erhöht.

Bei der üblichen Flächenverleimung von Holz, ζ. Β. Sperrholz, werden in erster Linie hydraulische Heizpressen verwendet, ihre Heizung erfolgt mit Heißwasser, Dampf oder auch elektrisch. Dabei werden die verklebenden Teile auf ein sogenanntes Beschickungs- oder Beilagenblech gelegt und mit einem solchen Blech auf der Oberseite abgedeckt. Der Wärmebedarf ist hoch, weil einmal die Beilagenbleche erwärmt und durchgewärmt werden müssen, die nach jedem Preßvorgang wieder gekühlt werden, zum anderen sind die zu verklebenden Teile so weit durchzuwärmen, daß die für die Abbindung erforderliche Wärme bis in die Klebfuge eindringt. Dabei ist zu berücksichtigen, daß Holz ein schlechter Wärmeleiter ist. Weiter hat die zugeführte Wärme für eine beschleunigte Diffusion der Lösungs- und Dispersionsmittel aus dem Klebstoff zu sorgen. Schließlich sind noch die Wärmeverluste bei Heizpressen mit großen Flächen sehr groß. Bei Verarbeitung von Glutinleimen — mit Ausnahme der sogenannten heißabbindenden — erfolgt nach der Erwärmung sogar noch eine Abkühlung, weil hierbei für die rein physikalische Abbindung neben der Abwanderung des Dispersionsmittels eine Erstarrung des Leimes erforderlich ist, andernfalls würde die Festigkeit der Verbindung zu gering sein. Dadurch treten noch größere Wärmeverluste auf.

Ähnlich liegen die Verhältnisse bei der Kantenverleimung, Fugenverleimung, Mittellagenverleimung usw. Arbeitet man hingegen im Kaltverfahren, also ohne Wärmezufuhr, so werden die Preßzeiten meist

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derart lang, daß die Grenze der Rentabilität überschritten ist.

Diese Nachteile werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch vermieden, daß man einen thermoplastischen Kunststoff über seinen Erweichungspunkt erhitzt und dann auf die zu verbindenden Flächen aufträgt, wo man ihn gegebenenfalls unter Druck abkühlen und erstarren läßt.

Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Kunststoff lediglich in der Auftragmaschine erhitzt werden muß, entfällt das Anwärmen der Presse, Beilagenbleche und das des Holzes. Für das Verdampfen von Lösungs- und Dispersionsmittel wird auch keine Wärme benötigt, weil diese praktisch nicht vorhanden sind.

Der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Kunststoff besitzt praktisch eine unbegrenzte Gebrauchsdauer, auch wenn er durch Abkühlung im Auftragsgefäß erhärtet. Durch erneute Wärmezufuhr kann er nämlich wieder verflüssigt werden, so daß auch der geringste Klebstoffrest ausgenutzt werden kann.

Das Verfahren nach der Erfindung erfordert weder ein Wiedertrocknen noch ein Wiederbefeuchten des Holzes, und es ist möglich, das Holz der anfänglichen Trocknung bereits auf seinen endgültigen Feuchtigkeitsgehalt zu bringen, ohne daß die Gefahr besteht, daß dieser sich ändert, weil das Holz selbst bei der Verleimung nicht erwärmt zu werden braucht.

Außerdem ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren praktisch keine offene Zeit, wie bei den bekannten Verfahren zur Holzverleimung, zur Überbrückung des Zeitraumes zwischen Leimauftrag und Aufbringen des erforderlichen Preßdrucks notwendig.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein Gemisch von thermoplastischen Kunststoffen unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung mit gleichen oder verschiedenen Erweichungspunkten verwendet werden.

Vorteilhafterweise werden thermoplastische Kunststoffe mit einem K-Wert von etwa 33 bis etwa 43 und einem Erweichungspunkt von etwa 100° C verwendet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der thermoplastische Kunststoff etwa 20 bis 30° C über seinen Erweichungspunkt erhitzt.

Da der Kunststoff nach seiner Verflüssigung auf das kalte Holz aufgetragen wird, kühlt er schnell ab, und um eine Erstarrung schon während des Klebstoffauftrages zu vermeiden, ist es zweckmäßig, den thermoplastischen Kunststoff zu überhitzen. Der Grad der Überhitzung richtet sich nach den jeweiligen Verleimungsbedingungen und den ausgewählten Kunststoffen. Liegt z. B. der Erweichungspunkt des Kunststoffes bei 105° C, so erwärmt man es im Leimauftragsbehälter auf etwa 125 bis 135° C, wobei die obere Grenze der Überhitzung unter dem Zersetzungspunkt des Kunststoffes liegt.

Dem thermoplastischen Kunststoff können Zusatzstoffe, wie Farbstoffe, Streckmittel, Füllstoffe, Haftverbesserer und/oder Weichmacher zugesetzt werden. Als Farbstoffe sind beispielsweise Erdfarben in feiner Vermahlung geeignet.

Dem thermoplastischen Kunststoff können auch Polyindene zugesetzt werden. Ein solcher Zusatz trägt unter anderem zur Verbesserung der Streichfähigkeit bei.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den weiteren Vorteil, daß der Maschinenpark für die Verleimung erheblich vereinfacht werden kann, da man keinerlei Heizung in der Verleimungsmaschine benötigt, sondem nur das wesentlich kleinere Leimauftragsgefäß erwärmt werden muß.

Durchlaufmaschinen für die Verleimung können kürzer als bisher üblich gehalten werden, weil die Druckzone für den Kunststoff kleiner ausgebildet

ίο werden kann.

Hydraulische Pressen, die infolge des hohen Druckes, der auf die großen Flächen gebracht werden muß, von schwerer Bauart sind und große Dimensionen aufweisen, können von einfacheren, leichteren Durchlaufpressen ersetzt werden, deren Leistung über der von hydraulischen Pressen liegt. Die Folge hiervon ist eine Verbilligung in den Anschaffungskosten der Verleimungsmaschinen. Gleichzeitig wird ein kontinuierlicher Arbeitsverlauf bei der Verleimung gewährleistet.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren liegen die Abbindegeschwindigkeiten des Bindemittels wesentlich unter den bisher bekannten. Allgemein muß man bei den üblichen Holzleimen mit Abbindezeiten von wenigstens 5 Minuten rechnen. Dabei muß berücksichtigt werden, daß die Abbindezeit eines Leimes bei Heißverpressung unter anderem stark von der Holzdicke abhängig ist. Auch die Holzfeuchtigkeit beeinflußt die Abbindezeit.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung liegt die Abbindezeit bei etwa 10 bis 20 Sekunden; sie ist von der Holzdicke unabhängig. Auch die Holzfeuchtigkeit spielt innerhalb der üblichen Grenzen keine wesentliche Rolle, Die Holzfeuchtigkeit kann zwischen 5 und 18¹⁰Zo liegen. Dieser weite Spielraum kann bei den bekannten Verleimungsverfahren bei höher werdender Holzfeuchtigkeit nur durch Verlängerung der Preßzeit überbrückt werden, wobei jedoch immer die Gefahr von Fehlverleimungen besteht.

Für das erfindungsgemäße Verfahren können beispielsweise folgende Ansätze verwendet werden:

1. 250 g Polyvinylacetat

(Erweichungspunkt 105° C) 100 g Polyvinylacetat

(Erweichungspunkt 100° C)

5 g Weichmacher
50 g Kreide

2. 250 g Polyvinylacetat

(Erweichungspunkt 105° C) 100 g Polyvinylacetat

(Erweichungspunkt 94° C) 50 g Polyinden

(Erweichungspunkt etwa 80° C) 20 g Maleinsäure (als Haftverbesserer) 100 g Kreide
10 g Weichmacher

Das erfindungsgemäße Verfahren kann für jede Art der Holzverleimung, beispielsweise Kantenverleimung, Fugenverleimung und Mittellagenverleimung verwendet werden.
Als Weichmacher eignen sich besonders solche, die bei Raumtemperatur in fester Form vorliegen; ihr Schmelzpunkt soll zweckmäßigerweise im Bereich des Erweichungspunktes des verwendeten thermoplastischen Kunststoffes liegen. Beispielsweise kann

Dicyclohexylphthalat als Weichmacher verwendet werden.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Holzverleimung unter Ver-Wendung von thermoplastischen Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Kunststoff über seinen Erweichungspunkt erhitzt und dann auf die zu verbindenden Flächen aufgetragen wird, wonach er gegebenenfalls unter Druck abkühlen und erstarren gelassen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch von thermoplastischen Kunststoffen unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung mit gleichen oder verschiedenen Erweichungspunkten verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß thermoplastische Kunststoffe mit einem K-Wert von etwa 33 bis etwa 43 und einem Erweichungspunkt von etwa 100° C verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Kunststoff etwa 20 bis 30° C über seinen Erweichungspunkt erhitzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem thermoplastischen Kunststoff Zusatzstoffe, wie Farbstoffe, Streckmittel, Füllstoffe, Haftverbesserer und/oder Weichmacher, zugesetzt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem thermoplastischen Kunststoff Polyindene zugesetzt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Patentschrift Nr. 1267 des Amtes für Erfindungsund Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands.

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