Wie Holzklebstoffe und Leime durch kalte Wintertemperaturen beeinträchtigt werden

Der Temperaturabfall in der kalten Jahreszeit wirkt 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 Überschreiten dieses Bereichs beeinflusst das Verhalten und mindert 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 bei kaltem Wetter.

Die Art 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 oder wasserverdünnbare Klebstoffe und Klebstoffe auf Basis organischer Lösungsmittel unterteilt. Je 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 industriellen Großanlagen verwendet, in denen die Arbeitsparameter streng kontrolliert werden, so dass ihr Verhalten in der Nähe von 0 °C nicht von Interesse ist. Die anderen werden jedoch häufig zum Verkleben von Holz in Fabriken und Werkstätten verwendet, wo die Temperaturen manchmal den Gefrierpunkt erreichen können.

Klebstoffe auf Wasserbasis werden durch Temperaturabfall 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 eines gebrauchsfertigen Klebstoffs oder der schwierigen Zubereitung nach und nach durch Aracite ersetzt wurden. Urelite werden in der Plattenindustrie weiterhin verwendet, da die Zubereitung automatisiert und das Verhalten kontrolliert wird. Aracite sind wässrige Dispersionen von Polyvinylacetat. Die reaktiven Gruppen, die die Bindung bewirken, schwimmen im Wasser, und wenn das Wasser entfernt wird, reagieren sie miteinander. Wenn die Temperatur sehr niedrig ist, gefriert das Wasser allmählich, die Gruppen kommen zusammen und reagieren miteinander, wobei der Klebstoff in der Dose noch aushärtet. Deshalb muss die Lager- und Transporttemperatur, nicht nur die Temperatur in der Halle, über min. 5°C liegen, damit der Klebstoff nicht beschädigt wird.

Es gibt auch Aracet-Klebstoffe, die wiederholten Frost-Tau-Zyklen standhalten. Ein solcher Klebstoff ist TISZABOND D3D 3010, vertrieben von der Firma Szolvegy aus Tirgu Mures. Der Klebstoff hält Temperaturen von bis zu -20 °C stand und kann nach dem Auftauen verwendet werden. Nach einem solchen Zyklus wird die Viskosität des Klebstoffs wahrscheinlich ansteigen. Es wird empfohlen, ihn in der Trommel zu mischen, bis er wieder flüssig wird. Sie sollten sich jedoch bewusst sein, dass selbst 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 dem Temperaturabfall nicht direkt betroffen, d. h. sie frieren nicht ein. Ihr Verhalten beim Verkleben wird jedoch durch die niedrige Temperatur beeinflusst. Die Aushärtung von Polyurethan, Epoxid und ähnlichen Klebstoffen erfolgt durch eine chemische Reaktion. Es ist allgemein bekannt, dass alle chemischen Reaktionen bei höheren Temperaturen schneller ablaufen, wobei die Geschwindigkeit mit der Temperatur abnimmt. Es gibt sogar Fachleute, die behaupten, dass sich die Reaktionsgeschwindigkeit verdoppeln kann, wenn die Temperatur um 10-15 °C steigt, aber ich habe keine Studien gefunden, die dies belegen. Es ist jedoch anerkannt, dass Reaktionen bei höheren Temperaturen besser ablaufen. Eine niedrige Temperatur kann zu einer verlängerten Verarbeitungszeit oder zu unvollständigen Reaktionen und zu einer schlechten Qualität des Lots führen.

Zum Zeitpunkt der Verleimung sollten die Temperatur des Leims, des Holzes und der Umgebung ähnlich sein.

Bei der Verklebung ist nicht nur die Außentemperatur oder die Temperatur der Arbeitsumgebung von Bedeutung. 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 Qualitätsverleimung empfohlene Temperatur von über 10°C erreichen. Ein Phänomen, das in kalten Wintern auftritt, ist ein Absinken der Luftfeuchtigkeit. Infolgedessen tritt ein Teil des im Holz enthaltenen Wassers aus, wodurch der Feuchtigkeitsgehalt des Holzes sinkt. Wenn sich das Holz nicht an die Umgebung anpassen kann, saugt es den wasserbasierten Klebstoff in sich auf, wodurch sich die in der Kontaktfläche verbleibende Menge verringert. Dies führt zu schwachen Leimen, die leicht nachgeben.

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

Minimale Filmbildungstemperatur

Es gibt Situationen, in denen die Temperatur in der Halle oder der Werkstatt an kalten Wintertagen nicht sehr stark ansteigen kann. Es gibt 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 am besten, die Bevorratung in den Lagern so weit wie möglich zu vermeiden und nur die Menge an Klebstoff zu bestellen, die 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 Mindestarbeitstemperatur gewährleistet sein, um Klebeprobleme zu vermeiden. Im Falle von Erdnüssen ist dies minimale Filmbildungstemperatur TMFP. Bei den meisten liegt er bei etwa 5 °C. Es gibt aber auch Varianten, die vor allem von Bauarbeitern verwendet werden, bei denen der MFWR bis auf 0 °C sinkt. Nicht selten müssen die Arbeiter das Holz im Winter vor dem Verkleben von Schnee befreien. Kleber TISZABOND D3 WINTER ist so formuliert, dass es auch unter solchen Bedingungen funktioniert. Es hat eine verbesserte Nasshaftung, einen 0°C-TMFP und eine erhöhte Frostbeständigkeit, die eine hochwertige Verklebung 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 aufgrund der extremen Außenbedingungen auftritt. Qualitätsarbeit wird erreicht, wenn die Arbeitsbedingungen gut sind und die Temperatur in der Halle im Winter über 15 °C liegt. Bei diesem Verfahren wird auch bei Temperaturen unter 10 °C hart gearbeitet. Um die Qualität Ihrer Produkte zu erhalten, müssen Sie nicht nur in der Halle, sondern auch bei Lagerung und Transport für gute Bedingungen sorgen. Im Zusammenhang mit den TISZABOND-Produkten sorgt Szolvegy für den Transport mit klimatisierten Maschinen, so dass der Klebstoff bei der Anlieferung 12 bis 14°C hat.