Wie Holzklebstoffe und Leime durch kalte Wintertemperaturen beeinträchtigt werden

Sinkende Temperaturen in der kalten Jahreszeit wirken sich sowohl auf das Holz als auch auf die Materialien aus, mit denen es verleimt oder bearbeitet wird. Die Materialien sind so beschaffen, dass sie innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs perfekt funktionieren, und ein Verlassen dieses Bereichs beeinträchtigt das Verhalten und die Qualität des Endprodukts. Holz wird auch durch niedrige Temperaturen beeinflusst und verhält sich anders als bei 18-20 °C, dem empfohlenen Temperaturbereich für den Arbeitsbereich. Wir haben über das Verhalten von Oberflächenmaterialien im Winter gesprochen hier. Diesmal geht es um Holzklebstoffe und ihr Verhalten in der kalten Jahreszeit.

Die Natur des Klebstoffs und seine Grenzen

Eine erste Einteilung der Holzklebstoffe kann nach der Art des Harzlösungsmittels vorgenommen werden, und unter diesem Gesichtspunkt werden sie in Klebstoffe auf Wasserbasis und Klebstoffe auf Basis organischer Lösungsmittel unterteilt. Nach ihrer chemischen Beschaffenheit können die in der Holzindustrie verwendeten Klebstoffe Polyvinyl-, Polyurethan-, Epoxid-, Cyanacrylat-, Harnstoff-, Harnstoff-Formaldehyd-, Melamin-Formaldehyd-, Resorcin-Klebstoffe usw. sein. Die letzten drei Kategorien in dieser Liste sind Klebstoffe, die bei der Herstellung von Spanplatten, MDF, OSB und anderen Holzwerkstoffen verwendet werden. Sie werden in großen Industrieanlagen verwendet, in denen die Arbeitsparameter streng kontrolliert werden, so dass ihr Verhalten in der Nähe von 0°C nicht von Interesse ist. Die anderen Klebstoffe werden jedoch häufig für die Verleimung von Holz in Fabriken und Werkstätten verwendet, wo die Temperaturen manchmal bis zum Gefrierpunkt reichen können.

Klebstoffe auf Wasserbasis werden durch sinkende Temperaturen beeinträchtigt, da Wasser bei 0 °C gefriert. Die für Holz am häufigsten verwendeten Klebstoffe auf Wasserbasis sind Polyvinyl- oder Aracit-Typ. In der Vergangenheit wurden Harnstoffklebstoffe (Urelite) verwendet, die jedoch aufgrund der geringen Garantie für gebrauchsfertige Klebstoffe oder der schwierigen Zubereitung allmählich durch Aracite ersetzt wurden, wobei Urelite in der Plattenindustrie verbleiben, wo die Zubereitung automatisiert und das Verhalten kontrolliert wird. Araceate sind wässrige Dispersionen von Polyvinylacetat. Die reaktiven Gruppen, die für die Bindung verantwortlich sind, schwimmen im Wasser und reagieren miteinander, wenn das Wasser entfernt wird. Ist die Temperatur sehr niedrig, gefriert das Wasser allmählich, die Gruppen rücken näher zusammen und reagieren miteinander, wobei der Klebstoff noch in der Dose aushärtet. Deshalb muss nicht nur die Temperatur in der Halle, sondern auch die Lager- und Transporttemperatur mindestens 5°C betragen, damit der Klebstoff nicht beschädigt wird.

Es gibt auch aracitartige Klebstoffe, die wiederholten Frost-Tau-Zyklen standhalten. Ein solcher Klebstoff ist TISZABOND D3D 3010, vertrieben von der Firma Szolvegy aus Tîrgu Mureș. Der Klebstoff hält Temperaturen von bis zu -20 °C stand und kann nach dem Auftauen verwendet werden. Nach einem solchen Zyklus kann sich die Viskosität des Klebstoffs erhöhen. Es wird empfohlen, ihn in der Dose zu mischen, bis er wieder flüssig wird. Beachten Sie jedoch, dass selbst solche Klebstoffe mit besonderen Eigenschaften nicht mehr als 3-4 Frost-Tau-Zyklen aushalten. Wenn er nach dem Mischen nicht wieder flüssig wird, ist der Klebstoff völlig beschädigt und kann nicht mehr verwendet werden.

Lösungsmittelhaltige Klebstoffe wie Polyurethansind von einem Temperaturabfall nicht direkt betroffen, d. h. sie frieren nicht ein. Ihr Verhalten beim Verkleben wird jedoch durch niedrige Temperaturen beeinflusst. Die Aushärtung von Polyurethan-, Epoxid- oder ähnlichen Klebstoffen ist das Ergebnis einer chemischen Reaktion. Es ist allgemein bekannt, dass alle chemischen Reaktionen bei höheren Temperaturen schneller ablaufen, wobei die Geschwindigkeit mit der Temperatur abnimmt. Einige Fachleute behaupten sogar, dass sich die Geschwindigkeit einer Reaktion verdoppeln kann, wenn die Temperatur um 10-15°C steigt, aber ich habe keine Studien gefunden, die dies bestätigen. Es ist jedoch bekannt, dass Reaktionen bei höheren Temperaturen besser ablaufen. Niedrigere Temperaturen können zu einer verlängerten Arbeitszeit oder zu unvollständigen Reaktionen und minderwertigen Verbindungen führen.

Zum Zeitpunkt der Verklebung sollten die Temperatur des Klebstoffs, des Holzes und der Umgebung ähnlich sein.

Nicht nur die Außen- oder Umgebungstemperatur ist für den Klebeprozess wichtig. Die Temperatur des Klebstoffs und des Holzes zum Zeitpunkt der Verleimung sind ebenso wichtig. Holz, das direkt aus dem Lager kommt oder über Nacht in einer unbeheizten Werkstatt gestanden hat, kann nicht sofort verklebt werden. Es muss sich akklimatisieren und die vom Hersteller für eine gute Verleimung empfohlene Temperatur von über 10 °C erreichen. Ein Phänomen, das in kalten Wintern auftritt, ist ein Absinken der Luftfeuchtigkeit. Dies hat zur Folge, dass ein Teil des im Holz enthaltenen Wassers entweicht, da der Feuchtigkeitsgehalt des Holzes sinkt. Wenn sich das Holz nicht an die Umgebung anpassen kann, saugt es den wasserbasierten Leim in sein Inneres auf, wodurch die in der Kontaktfläche verbleibende Menge reduziert wird. Dies führt zu schwachen Leimen, die leicht versagen.

Auch Klebstoffe sollten vor dem Verkleben auf Raum- oder Ladentemperatur gebracht werden. Das gilt auch für katalysierte oder lösungsmittelbasierte Klebstoffe, von denen man annimmt, dass sie bei niedrigen Temperaturen reagieren können. Eine chemische Reaktion benötigt aktive Energie. Unterhalb einer bestimmten Temperatur nimmt diese aktive Energie sehr stark ab, und die Reaktion verlangsamt sich und kommt in der Regel zum Stillstand. Ich weiß, dass es Klebstoffe gibt, die jederzeit reagieren und alles verkleben können, aber wir sprechen hier von professionellen Holzklebstoffen, die üblicherweise in Fabriken und Werkstätten verwendet werden, nicht für ein Heimwerkerprojekt.

Minimale Filmbildungstemperatur

Es gibt Situationen, in denen die Temperatur in der Werkhalle oder in der Werkstatt an kalten Wintertagen nicht sehr stark ansteigen kann. Es gibt einige Bezirke im Land - Brasov, Harghita, Covasna, Suceava -, in denen die Außentemperatur bis zu -30°C erreichen kann. Unter diesen Bedingungen ist es schwierig, eine angemessene Temperatur zu gewährleisten, insbesondere in den Lagerräumen. Wenn diese Bedingungen nicht gegeben sind, ist es besser, die Bevorratung in den Lagern so weit wie möglich zu vermeiden und nur so viel Klebstoff zu bestellen, wie im Lager sicher gelagert werden kann. Und sorgen Sie dafür, dass Klebstoffe in klimatisierten Fahrzeugen transportiert werden.

Bei sehr niedrigen Temperaturen muss jedoch zumindest eine minimale Arbeitstemperatur gewährleistet sein, um Probleme mit dem Verkleben zu vermeiden. Im Fall von Arachis ist dies Mindestfilmbildungstemperatur TMFP. Bei der überwiegenden Mehrheit von ihnen liegt er bei 5 °C. Es gibt aber auch Varianten, die vor allem von Bauarbeitern verwendet werden, bei denen der TMPF auf 0 °C sinkt. Nicht selten müssen die Arbeiter im Winter das Holz vor dem Verkleben von Schnee befreien. Der Klebstoff TISZABOND D3 WINTER ist so formuliert, dass es auch unter solchen Bedingungen funktioniert. Es hat eine verbesserte Nasshaftung, TMFP ist 0 ° C und erhöhte Frostbeständigkeit, die Qualität Verklebung auch im Winter gewährleistet.

Bei Bedarf können Produkte gefunden werden, die auch unter extremen Bedingungen funktionieren. Es ist jedoch gut, dass diese Arbeitsweise keine Konstante ist, sondern nur ein zufälliges Ereignis aufgrund der extremen Außentemperaturen. Qualitätsarbeit wird erreicht, wenn die Arbeitsbedingungen gut sind und die Temperatur in der Halle im Winter über 15°C liegt. Um die Qualität der Produkte zu erhalten, ist auf gute Lager- und Transportbedingungen zu achten, nicht nur in der Halle. Im Zusammenhang mit den TISZABOND-Produkten sichert Szolvegy den Transport mit klimatisierten Maschinen, so dass der Klebstoff bei 12-14°C geliefert wird.