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NachrichtenLexikonProtokolleBücherForenFreitag, 24. Januar 2020 

Ein- oder mehrlagige Massivholzplatten


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Ihren technologischen Ursprung haben die heute Möbel- und Baubereich einge-setzten mehrlagigen Massivholzplatten in den sogenannten Tischlerplatten (heute: Stäbchen- Stabsperrholz) und in dreilagigen Betonschalungsplatten. Als Stab- Stäbchensperrholz werden dabei dreilagige Platten bezeichnet bei die Mittellage aus höchstens 30 mm (üblicherweise mm) breiten Holzstäben (Stab-sperrholz ST) bzw. aus 8 mm dicken hochkant zur Plattenebene stehen-den (Stäbchensperrholz STAE) aufgebaut sind /Holzlexikon 1998/. Die werden durch Dickfurniere gebildet. Stab- und Stäbchensperrholz für allgemeine (üblicherweise nichttragende) Zwecke und im eingesetzt werden. Im Baubereich liegt beiden Werkstoffen DIN 67 705-4 zugrunde. Auf-grund ihrer Verklebungsqualitäten man dort BST 20 bzw. BSTAE 20 beständig bei Verwendung in Bereichen mit i. niedriger Luftfeuchte) und BST 100 / BSTAE (Verleimung beständig gegen hohe Luftfeuchte). Dreilagige gesperrt Betonschalungsplatten ersetzten in den 50er Jahren die Vollholzschaltafeln und finden auch heute noch neben Sperrhölzern und neuerdings phenolharzversiegelten OSB in diesem ihre Anwendung /Holzlexikon 1998/. Nach EN 12775 – Einteilung und Terminologie“ wird zwischen ein- mehrlagigen Massivholzplatten unterschieden. Einlagige Massivholzplatten sind Erzeugnisse mehreren jeweils zur Längsseite parallel verlaufenden fugen-verklebten bzw. Stäben. In Abhängigkeit von der vorgegebenen werden durchgehende oder stumpf gestoßene bzw. keilgezinkt Lamellen eingesetzt. Mehrlagige Massivholzplatten bestehen aus zwei Faserrichtung parallel verlau-fenden Decklagen und zumindest einer Faserrichtung der Decklagen um 90° versetzten Mittellage. Platten erhalten durch diese Absperrung eine hohe und weisen damit eine verbesserte Formstabilität auf. Dicke der Decklagen ist im allgemeinen identisch Mittel- und ggf. Innenlagen dicker in Ausnah-mefällen dünner dimensioniert werden. Generell gilt dass durch Wahl der Dicke der einzelnen Lagen die Eigenschaften bei mehr-lagigen Platten gleicher Dicke stark sein können.

Die einzelnen Lagen der Massivholzplatten bestehen Stäben oder Brettern va-riabler Dicken den sogenannten Nach ÖNORM B 3021 „Einschichtige Massivholzplatten“ beträgt Mindestdicke der Lamellen bei einlagigen Platten 3 Dahingegen gilt für mehrlagige Platten eine Mindestdicke Decklagenla-mellen von 3 5 mm bei Platten tragende Zwecke sogar von 5 mm (ÖNORM 3022). Die Lamellen werden entweder im spanlosen mit Schneidmesser-Maschinen oder im spanenden Verfahren durch Einsatz von Vielblattsägen oder Dünnschnittgattern hergestellt /Ehrentreich Soiné 1995 /. Dabei gewinnt insbesondere das den 70er Jahren großtechnisch angewandte und ständig spanlose Fertigungsverfahren „Schneidtechnik“ zunehmend an Bedeutung /Leible A/. Es ermöglicht eine Lamellenfertigung mit hohen an Ge-nauigkeit und Oberflächenqualität. Im Vergleich zum Sägen der La-mellen erzielt die „Schneidtechnik“ zusätzlich hohe Gesamtwirtschaftlichkeit: Die Einsparung an Material wird nach Lamellendicke mit bis zu 40 % der Energieverbrauch für die Herstellung und die sinken . Gründe dafür sind das quasi Auftrennen des Rohmaterials mit Vorschubgeschwindigkeiten von bis 130 m/min bei Lamellendicken zwischen 2 und mm und Lamellenbreiten bis zu 200 mm Trocknungszeiten vor dem Einschnitt und damit verbundene Vorhalte- und Lagerkosten. Die erzielbaren Oberflächenqualitäten der Halbzeuge variieren in Abhängigkeit von der Art der Homogenität des eingesetzten Holzes /Ehrentreich 1991/. ist in jedem Fall dass durch die entstehende Risse und Fehlstellen im Holz bei Weiterbearbeitung (z.B. beim Fräsen) hervortreten und zu Ober-flächeneigenschaften führen können die sich insbesondere bei späteren Flüs-sigbeschichtung zeigen. Technische Einschränkungen für dieses ergeben sich bei Schnittdicken von mehr als mm und Schnitthöhen über 200 mm. Als Nachteil muss zudem erwähnt werden dass das vor dem Schneidprozess einem energieintensiven Dämpf- oder unterzogen wird. Dadurch wird das Lignin plastifiziert. damit verbundene Anstieg der Elasti-zität des Rohmaterials Einschnitte mit gleichbleibend hoher Qualität. Eine Alternative spanlosen Auftrennen stellt das Abrichten von Lamellen Hobelmaschinen auf die gewünschte Enddicke dar. Dieses ist aber nur dannempfehlenswert wenn der Verschnitt gezielte Wahl der Rohholzdicken niedrig gehalten wird. Hobeln besonders dünner Lamellen ist abzuraten da dabei häufig entstehenden Risse und Ausplatzungen an Stellen (Äste Harzgallen) die Weiterverarbeitung bei der Verklebung oder Oberflächen-nachbehandlung erschweren. Als weiteres relativ verbreitetes Verfahren zur Lamellenherstellung wird die Dünnschnitt-Technologie /Patsch Humenberger 1996/. In Form von Vielblattsägen Dünnschnittgattern vereint diese Technologien Eigenschaften von spanlosen und dem Abrichten durch Hobeln. Hohe Wirtschaftlichkeit geringen Verschnitt größere Einschnittmengen verbunden mit guten der Schnittwaren lassen diese Form des Holzeinschnittes geeig-nete Alternative erscheinen. Nach /Krug et al. kann zudem davon ausgegangen werden dass das des Holzes in Lamellenform bei einem ausgeglichenen zu einer Reduzierung des holzeigenen durch die Trocknung i.d.R. ver-stärkten Spannungspotentials führt. Als Rohstoff die Lamellen werden neben hochwertigen Schnitt- und auch Seitenware und andere geringwertige Holzsortimente (z.B. ein-gesetzt /Johannson 1997/. Das Spektrum der für Massivholzplattenherstellung einsetzten Holzarten ist breit gefächert. Laubholzplatten % Buche 4% Eiche 5% Ahorn 40 Erle 9% sonstig Laubhöler Nadelholzplatten 85% Fichte Kiefer 5% Lärche 1% sonstige Nadelhölzer (Produktion 94.890 m³ Laubholzplatten und 266.110 m³ Nadelholzplatten Deutschland 1997 /Anon. 1998A Anon. 1998C/) Nadelholzplatten überwiegend aus Fichte/Tanne Kiefer und Lärche sowie Douglasie hergestellt. Bei Laubholzplatten dominiert der Einsatz Buche und Erle gefolgt von Ahorn Kirsche und in jüngerer Zeit Birke. Angaben über einzuhaltende Grenzfeuchte der Lamellen bei der Massivholz-plattenherstellung in ÖNORM B 3022 nicht enthalten. Jedoch Festle-gungen zur maximalen Holzfeuchtigkeit in Abhängigkeit vom im späteren Einsatz getroffen. Bei der Verleimung Innenräume (VI) darf die maxi-male Holzfeuchtigkeit 12 und bei erhöhter Beständigkeit der Verleimung (EVI) % nicht überschreiten. Verleimungen für erhöhte Klimaansprüche erlauben die kurzzeitige Überschreitung einer Holzfeuchtigkeit von %. DIN 1052-1 gibt eine maximale Holzfeuchte 15 % für Leimverbindungen jeglicher Art vor. Holzfeuchten für die Massivholzplattenherstellung liegen laut industriellen zwischen 6 und 12 %. Für die wird deshalb eine Zielfeuchte angestrebt die sich der späteren Ausgleichsfeuchte (abhängig vom Einsatzort) orientiert.

Empfehlungen geben die Trocknung auf einen Wert im Bereich der zu er-wartenden Sollfeuchte Erfahrungsgemäß wirken sich Querdruckspannungen beim nachträglichen Quellen Holzes weniger schädlich auf den Verbund aus durch das Schwinden des Holzes hervorgerufene Querzugspannungen resultierenden mechanisch-physikalischen Eigenschaften negativ beeinflussen. Von besonderer ist zudem die gleichmäßige Trocknung der Einzellamellen des jeweiligen Lamellenquerschnitts. Die technische Trocknung erfolgt in Frischluft-Abluft-Trocknern wobei die Lamellen mit schweren versehen werden um eventuelle Verwerfun-gen einzuschränken. Eine starke Vortrocknung des Holzes ist zu vermeiden das Holz durch even-tuell eintretende Verschalung geschädigt und zudem Fehlverleimungen auftre-ten können. Der Feuchtigkeitsunterschied zu verklebenden Bauteilen sollte 4% nicht übersteigen. der Verleimung sind die Lamellen nachträglich zu oder oberflächlich zu beschleifen damit bei der eine optimale Passfähig-keit und Haftung erzielt werden /Halasz Scheer 1986/. Prinzipiell ist davon auszugehen der Feuchtegehalt bei der Massivholzplatten-herstellung neben der der Feuchtebeständigkeit der Verklebung auch Auswirkungen auf Querzug- und Scherfestigkeit in Plattenebene hat. So sich beispielsweise die Zugscherfestigkeiten wenn die Holzfeuchte statt der geforderten 8 % bis 10 beträgt /Bierwirth 1994/.

Rund drei Viertel aller hergestellten Massivholzplatten aus Lamellen der Güteklassen A und B ÖNORM B 3021 und ÖNORM B 3022 prEN 13017 gefertigt. Während für Laubholz-Massivholzplatten fast A- und B-Qualitäten Verwendung finden werden Nadelholz-Massivholzplatten auch aus C-Qualitäten gefertigt.

Bei einem Einsatz der Massivholzplatten für oder aussteifende Zwecke in Deutschland ist die einer allgemeinen bauaufsichtliche Zulassung durch das Deutsche für Bautechnik Berlin (DIBt) erforderlich. In diesem wird durch die Bauaufsichtsbehörde vom Hersteller eine Lamellensortie-rung nach DIN 4074-1 gefordert wonach mindestens % aller Lamellen der Sor-tierklasse S10 und 10 % der Sortierklasse S7 zuzuordnen sind. Vor-gaben sind in der Realität jedoch nur zu erfüllen da die Sortierkriterien nach DIN nur auf Bretter mit einer Dicke  mm (Mindestdicke 6 mm) und einer Breite  80 mm oder sog. Bohlen mit Dicke > 40 mm anwendbar sind. Die Latten nach DIN 4074-1 zu sortieren beschränkt auf Dicken von  40 mm und von < 80 mm. Lamellen im Dickenbereich 40 mm und mit Breiten > 80 üblicherweise beansprucht senkrecht zur Lamellenbreitfläche sind daher sehr aufwendig nach dieser Norm sortierbar da den Kriterien für Einzeläste gleichzeitig Anforderungen an und Schmalflächenäste einzuhalten sind. Für Lamellen mit Breite kleiner als 40 mm (=Latten nach 4047-1) gibt es keine Anforderungen an eine Eine Einstufung von Bohlen oder Kanthölzer in Sortierklasse S7 bzw. S10 ist möglich allerdings der nachträgliche Einschnitt der benötigten Lamellen aus gütesortierten Sortimente das Sortierergebnis möglicherweise hin zu Güteklassen (Veränderung der Astflächenanteile). Der Großteil der sortiert das Holz visuell mittels versiertem Fachpersonal Fehlererkennungsanlagen (z.B. Wood Eye Hersteller Innovative Vision Schweden). Hauptsortiermerkmale sind dabei die Holz- und wie Struktur Äste Risse Verfärbungen Harzgallen oder Eine direkte Zuordnung der visuell ermittelten Sortierklassen Festigkeitsklassen aufgrund unterschiedlicher Holzarten ist lt. /Radovic nicht möglich. Aus diesem Grund wird diese der Qualitätsüberwachung zunehmend von maschinellen Sor-tierverfahren abgelöst denen das Holz mit Hilfe spezieller Durchstrahlungs- und/oder Biegeeinrichtungen bewertet wird /Glos und Schulz Ein großer Vorteil maschineller Sortierverfahren besteht neben schnellen Be-reitstellung von Sortierergebnissen (Sortierungen sind heute Vorschubgeschwin-digkeiten von bis zu 300 m/min möglich 2002/) in der deutlich höheren Aus-beute da maschinellen Systemen Korrelationskoeffizienten der Sortierparameter mit der von bis zu 0 8 ermittelt werden Schleifer 2002/. Da in Europa vorwiegend Fichte Bauhholzzwecken eingesetzt wird sind die Sor-tierregeln und Sortiermaschinen im allgemeinen auf diese Holzart zugeschnitten Diebold Schleifer 2000/. Neuere Untersuchungen haben jedoch die Übertragung der für Nadelholz etablierten Sortierweisen Laubholz zum Inhalt /Ross Brashaw Pellerin 1998; Diebold Schleifer 2000/. Alle derzeit auf dem befindlichen Systeme zur maschinellen Sortierung arbei-ten defacto den gleichen Prinzipien: Über maschinell ermittelte Sortiergrößen ein oder mehrere Sortierparameter bestimmt anhand deren die Festig-keit über multiple Regressionsalgorithmen (eingeteilt in Festigkeits-klassen) abgeschätzt werden kann /Blaß Görlacher 1996 in Glos Diepold Schleifer 2000/. Als optimaler wird derzeit übereinstimmend der zerstö-rungsfrei bestimmte Biege-Elastizitätsmodul Aufgrund von beträchtlichen technischen und maschinellen Fortschritten der Entwicklung der maschinellen Sortierung in den Jahren in den USA Australien bzw. in werden heutzutage jedoch üblicherweise optimierte Kombinationen von verwandt die zu deutlich höheren Ausbeuten führen. geben /Glos Diebold Schleifer 2000/ eine bessere der Sortierparameter aus Schwingungs- und Biegeverfahren mit Biegefestigkeit an als dies mit Ultraschall- und erzielt werden kann. Untersuchungen von /Stübi Niemz stellten die Kombination von Ultraschallverfahren Schwingungsverfahren und in Aus-sicht. Da in Deutschland (und auch Österreich) zu Anwendung maschineller Sortierver-fahren eine Annerkennung Verfahren nach DIN 4074-3 notwendig ist haben Untersuchungen zur Etablierung von nunmehr 6 Maschinentypen Voll-holz geführt. Im Gegensatz zu den derzeit dem Markt befindlichen ausländischen Maschinen ermöglichen die der Weinig AG (Tochterfirmen GreCon und Dimter) auch in höhere Sortierklassen /Glos Diebold 1997/. EuroGreComat 704 der Fa. GreCon ermittelt Ästigkeit (im Durch-strahlungsverfahren mit Röntgen) und E-Modul (Biegeverformung). Vorkrüm-mung der Prüfkörpers wird gemessen um Führungsrollen die Kraft- und Durch-biegungsmessung anzupassen /Görlacher 1993/. erfolgt eine Berechnung des Biegefestigkeit und eine in entsprechende Sortier- oder Güteklassen. Diese Angaben sowohl brettabschnittsweise als auch für das gesamte gemacht werden. Bei den Arbeiten die zur dieses Systems führten wurden 1994 von Glos Diebold über 800 Laborversuche zur Klärung des der Stützweite der Orientierung des Holzes zum der Verformung und der Auflagerbedingungen durchgeführt. Die zeigten dass eine freie Auflagerung einer Einspan-nung ist dass kurze Stützweite zu schlechteren Korrelationen und dass sich Verformungen und Dickentoleranzen ungünstig die Bestimmung des Elastizitätsmoduls auswirkten. Das reine wird vom EuroGreComaten 702 verwendet. Hier werden den Sortiergrößen Ästigkeit Rohdichte und Dimension Abschätzungen Fe-stigkeitsklassen getroffen. Der Grade-Master 403 der Fa. erfasst Ästigkeit (vierseitiges Scannen) und Rohdichte (Wägung Kraftmessdosen Bestimmung der Abmessungen durch Scannen). Die einer entsprechenden Anregung entstehenden Eigenschwin-gungen (Longitudinalschwingung) werden und der Elastizitätsmodul wird über Länge und berechnet /Glos Diebold 1997/. In diesem System eine Vielzahl von Querschnittenuntersucht werden die Angaben Sortierklasse gelten jedoch nur für das gesamte Sortiermaschinen dieser 2. Generation wer-den derzeit in eingesetzt die BSH herstellen oder Lamellen für Herstellung liefern. Trotz des deutlichen Fortschritts auf Gebiet der maschinellen Sortierung werden derartige Sortierautomaten letzten Erkenntnissen nicht bei Massivholzplatten-Herstellern eingesetzt. Neben hohen Anschaffungskosten deren Amortisation sich wirtschaftlich nur darstellen lässt liegt der Hauptgrund vor allem der minimal zu sortierenden Brettdicke von 25 die in der Zulassung dieser Maschi-nen zur nach DIN 4074 vorgegeben ist. Ein Ansatz Sortiermöglichkeiten im Bereich von Massivholzplatten-Lamellen würde sich den Einsatz durchstrahlend arbeitender Sortierautomaten ergeben. Allerdings der Nachweise der Korrelation zwischen Remissionswerten weicher mit Festigkeiten und Steifigkeiten erst noch zu Blaß empfiehlt /1998/ für Hersteller bei denen visuelle Sortierung ohnehin er-folgt die Kombination mit (reduzierten) maschinellen Sortierung. Da das Schwingungsverfahren im zur Biegemethode für alle Querschnitte ge-eignet ist hier die Bestimmung des dynamischen E-Moduls bevorzugt. könnte die Anwendung maschineller Sortierverfahren die Herstel-lung Massivholzplatten mit auf den Anwendungsbereich speziell zugeschnittenen /Anon. 1995 Krug et al. 1999 Anon. ermöglichen.

Verwendete Bindemittel Der Qualität der Verklebung der Massivholzplatten insbesondere im Hinblick auf den späteren Einsatzzweck eine wesentliche Bedeutung beigemessen. Wichtigste Kriterien für erreichbare Verklebungsqualität sind neben technologi-schen Parametern wie -temperatur und –druck weiterhin Art und Auf-tragsmenge gewählten Bindemittels sowie als stoffliche Einflussgrößen die und der Holzfeuchtegehalt. Das eingesetzte Bindemittel beeinflusst durch seine spezifischen Material- und Abbindeeigenschaften und durch die aufgebrachte Menge in Ab-hängigkeit von zu klebenden Fläche signifikant das Maß der und die Höhe der Bindefestigkeit der Verklebung et al. 1999/. Als Bindemittel für die Verklebung einlagiger Massivholzplatten im Möbel- und Innenausbau Dispersionsklebstoffe auf der Basis von Polyvinylacetat (PVAc) Anwendung. Deren Vorteile sind neben der einfachen vor allem eine gebrauchsfertige Anlieferung eine formaldehydfreie und die Eignung für eine Hochfrequenzverklebung. Hinsichtlich klimatischen Bestän-digkeit müssen bei PVAc-Bindemitteln jedoch Abstriche werden obwohl durch den Zusatz spezieller Komponentenhärter relativ feuchtebeständige Ver-klebungen nach D3- bzw. D4-Verklebungen EN 204 bzw. EN 205 möglich sind. Interesse eines besseren Handlings fertigen Hersteller mehrlagiger oft-mals die Mittel- und Innenlagen unter Verwendung PVAc-Dispersionen in D2-Qualität in Durchlaufverleimanlagen vor. Eine Klima- und damit auch Feuchtebeständigkeit wird mit Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harzen (MUF) und Phenol-Harnstoff-Formaldehydharzen (PF) erreicht die ihrer Zusammensetzung eine ver-besserte Hydrolysebeständigkeit aufweisen /Dunky MUF-Harze werden vor allem bei der Herstellung mehrlagigen Massivholzplatten für konstruktive Zwecke eingesetzt wobei exaktes Einhalten der Verarbeitungs-vorschriften qualitätsgerechte Verklebungen sichert 2000/. Für die Flächenver-klebung von Massivholzplatten im ohne Feuchtebeanspruchung finden auch Harnstoff-Formaldehyd-Harze (UF) Verwendung. der Formaldehy-demission halten aminoplastgebundene Massivholzplatten mit Ausgleichkonzentra-tionen Prüfraum zwischen 0 018 ppm (dreilagige Massivholzplatten) 0 044 ppm (fünflagige Platten) die Anforderungen eine Formaldehydemissionsklasse E1 sicher ein /Binder 1993; Hoferichter 1998/. Wenig durchgesetzt hat bis jetzt der Einsatz von Polyurethan-Klebstoffen (PMDI) die zwar herausragenden Bindeeigenschaften führen jedoch sehr prei-sintensiv sind hohe Anforderungen an den Arbeitsschutz bei der stellen. Nach letzten Informationen stellt die Fa. ein einkomponentiges PUR-System her dass unter anderem zwei Firmen für die Kaltverklebung mehrlagiger Massivholzplatten vergleichsweise langen Presszeiten verwendet wird. Nach Firmenangaben die Auftragsmengen mit denen von MUF-Harz-Systemen ver-gleichbar. eine spezielle Applikationstechnik (Gießen mit geringem Druck) lt. Angaben des Bindemittelherstellers arbeitsschutztechnische Risiken minimiert. /Halász Scheer 1986/ ist der Einsatz von wie z.B. von Holz-schutzmitteln in Bezug auf Bindefestigkeit der Verklebung nicht zu unterschät-zen. Umfangreiche auf diesem Gebiet ergaben empfindliche Festig-keitsverluste von als 10%. Ursache sind bei dem Einsatz Melaminharzlei-men die langen Tränkzeiten des Holzes durch die auf Basis was-serlöslicher Salze aufgebaut sind. zum Einsatz von wässrig und alkoholisch basierten zur Vergütung von Seitenware für den Einsatz dreilagigen Massivholzplatten zeigten ebenfalls dass es durch Veränderung der Oberflächeneigenschaften der Lamellen zu Fehlverklebungen /Tobisch 2000/. Der Bindemittelauftrag auf die Lamellenflächen bei industrieller Plattenherstel-lung in Durchlaufanlagen mit Düsensystemen oder im Gussprinzip /Erb Brückner 1999/. Ein der Hersteller mehrlagiger Platten sorgt während des dafür dass neben den Breitflächen auch eine Benet-zung der Schmalflächen erfolgt. Einige Hersteller verzichten die Benetzung der Schmalflächen weil sie davon dass durch den vertikalen Pressdruck auf die (vgl. auch Abbildung 4) und die Menge aufgetragenen Bindemittels ein Aufsteigen des Bindemittels in Lamellenfuge und damit eine Verkleben der Fugen wird /Anon. 1998B/. Bei der Fertigung von m Labor erfolgt der Bindemittelauftrag mit Spachteln Handauftragswalzen. Bei der Plattenherstellung können die Lamellen Längsrichtung durchgehend stumpf gestoßen oder keilgezinkt verklebt werden. Während insbesonde-re bei mehrlagigen Nadelholzplatten die überwiegend mit durchgehenden Lamellen gefertigt werden hat bei Laubholzplatten wegen der hohen Holzko-sten der Holzqualität und -verfügbarkeit die Technik der Keilzinkung Verklebung einzelner Lamellen in Längsrichtung durchgesetzt. Verpressung Da die üblicherweise verwendeten Bindemittel bis 50 % Wasser als Lösungsmittel enthalten müssen unter Druck verklebt werden. Dabei wird das in die Umgebung abgegeben oder vom Holz Die damit verbundene Volu-menschwindung in der Leimfuge wiederum durch den Pressdruck ausgeglichen /Aichholzer Klein

wird fortgesetzt



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