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Auf der Suche nach geeigneten Prüfmethoden
"Verklebungsqualität von Mehrschichtparketten" war ein weiteres Thema auf dem 9. IHD-Fußbodenkolloquium in Dresden. Dr. Falko Wepner, Leiter der technischen Produktentwicklung bei Hamberger Flooring, widmete sich damit einer Problematik, die das ParkettMagazin in seiner Ausgabe 5-13 als "Gretchen-Frage an Hersteller" bezeichnet hatte: Wie sicher ist ein Parkett?
Der Verbindung zwischen den Schichten eines Fertigparketts kommt größte Bedeutung zu. Unter den technischen Produktanforderungen ist die Verleimung ein entscheidendes Qualitätsmerkmal. "Delaminierung" heißt das Gespenst und es zeigt sich dann, wenn sich die Deckschicht vom Träger löst. Fehlerquellen gibt es einige: Klebstoffart, ob wasserbasiert oder Hotmelt, die Art des Klebstoffauftrags per Walze, im Gießverfahren oder über Spritzdüsen, die offene Zeit zwischen Auftrag und Zusammenfügen der Schichten, Pressdruck, Temperatur und Pressdauer in der Mehretagen-, Stern- oder Blockpresse - all das muss aufeinander abgestimmt sein.
Dr. Falko Wepner sieht aber noch einen jüngeren Gegner. Das sind Fußbodenheizungen und die Bauweise von Niedrigenergiehäusern, die eine Untertrocknung des Holzes bewirken. Er kennt die Forderungen nach 20 Grad Raumtemperatur und 50 % Luftfeuchtigkeit, aber er hält sie für unrealistisch. "Wir konkurrieren mit anderen Bodenbelägen und müssen uns auf eine trockene Raumluft einstellen." Mit anderen Worten: Statt dem Verbraucher einen Luftbefeuchter ins Wohnzimmer zu stellen, muss ein Parkett den tatsächlich herrschenden Anforderungen Genüge tun.
Kann das ein Holzboden, der in der Heizperiode geringerer Ausgleichsfeuchte ausgesetzt ist? Grundsätzlich wird untertrocknetes Holz die Spannung nicht in sich abbauen, sondern sie an die Leimfuge abgeben. Die muss dann standhalten. Dann kommt es darauf an, wie die Komponenten des Produktes beschaffen waren, als sie miteinander verleimt wurden. Kamen die Lamellen aus dem Trocken- oder Nassschnitt? Wie glatt war die Oberfläche, gab es Faserwinkel und Holzfehler, wie war die Benetzungsfähigkeit und wie die Holzfeuchte? Konnte der Klebstoff eindringen oder hinderten ihn Holzinhaltsstoffe an der Wirksamkeit?
Der Parketthersteller erwartet einen Klebstoff, der einfach zu verarbeiten ist und schnell aushärtet. Das Holz darf sich nicht verfärben. Bei der Produktion und später beim Verbraucher müssen Emissionen gesundheitlich unbedenklich sein. Reste soll man problemlos entsorgen dürfen. Am Ende verlangt man vom Klebstoff eine Bindekraft, die bis zu 50 Jahre halten soll. Und die soll so hoch sein, dass bei allen Kräften, die auf das Produkt einwirken, ein möglicher Bruch im Holz auftritt. Die Festigkeit der Leimfuge muss also stärker sein als die Festigkeit des Holzes.
Wie kann man das prüfen? Simpel ist der Aufstechversuch nach DIN 53255. Da wird ein flacher Spatel in das Deckfurnier gestoßen. Wenn sich durch leichte Dreh- und Hebelbewegung die Deckschicht löst, ist etwas nicht in Ordnung. Für die Industrie ist das zu einfach. Sie braucht Scherzugfestigkeiten, will Verleimklassen beurteilen, weiß aber auch: "Holz ist nicht homogen, deshalb kann keine normative Verleimprüfung aufgestellt werden." Daher definiert Hamberger seine Anforderung so: Die Verleimung soll eine dauerhafte und schadensfreie Verbindung zwischen zwei Holzteilen unter den ungünstigsten Bedingungen sein, die in der vorgesehenen Nutzungsdauer und Nutzungsart standhält.
Um ungünstige Bedingungen zu schaffen, legt man die Fußbodenelemente für zwei Stunden bei rund 70 C ins Wasser. Dann werden sie bei 60 C drei Stunden getrocknet. So funktioniert der aus Japan stammende JAS-Test Typ 2. Auch die Amerikaner haben sich ähnliches ausgedacht. Hinter dem Kürzel ANSI - HPVA EP 2012 steckt eine harte Prüfung. Parkettelemente müssen vier Stunden in 24 warmem Wasser ausharren, um anschließend 19 Stunden lang bei einer Temperatur zwischen 49-52 C auf eine Holzfeuchte von über 8 % zurückgetrocknet zu werden. Dreimal durchlaufen die Proben diesen Prozess.
Ganz überzeugt ist Hamberger von beiden Methoden nicht. Dr. Falko Wepner: "Die Prüfkörper sind relativ klein, Aussagen bei stark untertrocknetem Holz schwierig und es ist klar, dass ein D2/D3-Weißleim ein 70 Grad heißes Wasserbad nicht aushält." Der größte deutsche Parketthersteller hat deshalb schon seit 15 Jahren eine eigene Delaminierungsprüfung. Dabei schneidet er recht große Teile aus seinem Parkett und packt sie 24 Stunden in 20 Grad lauwarmes Wasser. Ebenfalls 24 Stunden dauert dann die Trocknung bei 80 C.
Hamberger ist klar, dass dieses Verfahren keine normative Grundlage hat. Es erfordert eine gewisse Erfahrung. Man könne damit aber, so heißt es, Beanspruchung durch Wasserdampf, Temperatur, Feuchte, starke Quellung und starken Schrumpfung nachvollziehen. Dr. Falko Wepner: "Die Anforderungen an Leimsysteme haben sich durch energieeffizientes Bauen verändert. Es ist eine Anpassung der Auslieferungsfeuchte und der Verleimqualität erforderlich. Die Auswahl des Leimsystems erfolgt unter technischen, gesundheitlichen und ökonomischen Gesichtspunkten."
Ob allgemein gültige Mindestanforderungen zur Beurteilung der Verleimqualität erarbeitet werden können, will das IHD 2014 in einem Forschungsprojekt untersuchen. Dr.-Ing. Rico Emmler: "Wir wollen praxisnah verschiedene Spannungszustände testen und versuchen, ein Prüfsystem für Klebstoffe zu entwickeln." aus Parkett Magazin 01/14 (Wirtschaft)
Hält der Leim die Schichten von Fertigparkett?
"Verklebungsqualität von Mehrschichtparketten" war ein weiteres Thema auf dem 9. IHD-Fußbodenkolloquium in Dresden. Dr. Falko Wepner, Leiter der technischen Produktentwicklung bei Hamberger Flooring, widmete sich damit einer Problematik, die das ParkettMagazin in seiner Ausgabe 5-13 als "Gretchen-Frage an Hersteller" bezeichnet hatte: Wie sicher ist ein Parkett?
Der Verbindung zwischen den Schichten eines Fertigparketts kommt größte Bedeutung zu. Unter den technischen Produktanforderungen ist die Verleimung ein entscheidendes Qualitätsmerkmal. "Delaminierung" heißt das Gespenst und es zeigt sich dann, wenn sich die Deckschicht vom Träger löst. Fehlerquellen gibt es einige: Klebstoffart, ob wasserbasiert oder Hotmelt, die Art des Klebstoffauftrags per Walze, im Gießverfahren oder über Spritzdüsen, die offene Zeit zwischen Auftrag und Zusammenfügen der Schichten, Pressdruck, Temperatur und Pressdauer in der Mehretagen-, Stern- oder Blockpresse - all das muss aufeinander abgestimmt sein.
Dr. Falko Wepner sieht aber noch einen jüngeren Gegner. Das sind Fußbodenheizungen und die Bauweise von Niedrigenergiehäusern, die eine Untertrocknung des Holzes bewirken. Er kennt die Forderungen nach 20 Grad Raumtemperatur und 50 % Luftfeuchtigkeit, aber er hält sie für unrealistisch. "Wir konkurrieren mit anderen Bodenbelägen und müssen uns auf eine trockene Raumluft einstellen." Mit anderen Worten: Statt dem Verbraucher einen Luftbefeuchter ins Wohnzimmer zu stellen, muss ein Parkett den tatsächlich herrschenden Anforderungen Genüge tun.
Kann das ein Holzboden, der in der Heizperiode geringerer Ausgleichsfeuchte ausgesetzt ist? Grundsätzlich wird untertrocknetes Holz die Spannung nicht in sich abbauen, sondern sie an die Leimfuge abgeben. Die muss dann standhalten. Dann kommt es darauf an, wie die Komponenten des Produktes beschaffen waren, als sie miteinander verleimt wurden. Kamen die Lamellen aus dem Trocken- oder Nassschnitt? Wie glatt war die Oberfläche, gab es Faserwinkel und Holzfehler, wie war die Benetzungsfähigkeit und wie die Holzfeuchte? Konnte der Klebstoff eindringen oder hinderten ihn Holzinhaltsstoffe an der Wirksamkeit?
Der Parketthersteller erwartet einen Klebstoff, der einfach zu verarbeiten ist und schnell aushärtet. Das Holz darf sich nicht verfärben. Bei der Produktion und später beim Verbraucher müssen Emissionen gesundheitlich unbedenklich sein. Reste soll man problemlos entsorgen dürfen. Am Ende verlangt man vom Klebstoff eine Bindekraft, die bis zu 50 Jahre halten soll. Und die soll so hoch sein, dass bei allen Kräften, die auf das Produkt einwirken, ein möglicher Bruch im Holz auftritt. Die Festigkeit der Leimfuge muss also stärker sein als die Festigkeit des Holzes.
Wie kann man das prüfen? Simpel ist der Aufstechversuch nach DIN 53255. Da wird ein flacher Spatel in das Deckfurnier gestoßen. Wenn sich durch leichte Dreh- und Hebelbewegung die Deckschicht löst, ist etwas nicht in Ordnung. Für die Industrie ist das zu einfach. Sie braucht Scherzugfestigkeiten, will Verleimklassen beurteilen, weiß aber auch: "Holz ist nicht homogen, deshalb kann keine normative Verleimprüfung aufgestellt werden." Daher definiert Hamberger seine Anforderung so: Die Verleimung soll eine dauerhafte und schadensfreie Verbindung zwischen zwei Holzteilen unter den ungünstigsten Bedingungen sein, die in der vorgesehenen Nutzungsdauer und Nutzungsart standhält.
Um ungünstige Bedingungen zu schaffen, legt man die Fußbodenelemente für zwei Stunden bei rund 70 C ins Wasser. Dann werden sie bei 60 C drei Stunden getrocknet. So funktioniert der aus Japan stammende JAS-Test Typ 2. Auch die Amerikaner haben sich ähnliches ausgedacht. Hinter dem Kürzel ANSI - HPVA EP 2012 steckt eine harte Prüfung. Parkettelemente müssen vier Stunden in 24 warmem Wasser ausharren, um anschließend 19 Stunden lang bei einer Temperatur zwischen 49-52 C auf eine Holzfeuchte von über 8 % zurückgetrocknet zu werden. Dreimal durchlaufen die Proben diesen Prozess.
Ganz überzeugt ist Hamberger von beiden Methoden nicht. Dr. Falko Wepner: "Die Prüfkörper sind relativ klein, Aussagen bei stark untertrocknetem Holz schwierig und es ist klar, dass ein D2/D3-Weißleim ein 70 Grad heißes Wasserbad nicht aushält." Der größte deutsche Parketthersteller hat deshalb schon seit 15 Jahren eine eigene Delaminierungsprüfung. Dabei schneidet er recht große Teile aus seinem Parkett und packt sie 24 Stunden in 20 Grad lauwarmes Wasser. Ebenfalls 24 Stunden dauert dann die Trocknung bei 80 C.
Hamberger ist klar, dass dieses Verfahren keine normative Grundlage hat. Es erfordert eine gewisse Erfahrung. Man könne damit aber, so heißt es, Beanspruchung durch Wasserdampf, Temperatur, Feuchte, starke Quellung und starken Schrumpfung nachvollziehen. Dr. Falko Wepner: "Die Anforderungen an Leimsysteme haben sich durch energieeffizientes Bauen verändert. Es ist eine Anpassung der Auslieferungsfeuchte und der Verleimqualität erforderlich. Die Auswahl des Leimsystems erfolgt unter technischen, gesundheitlichen und ökonomischen Gesichtspunkten."
Ob allgemein gültige Mindestanforderungen zur Beurteilung der Verleimqualität erarbeitet werden können, will das IHD 2014 in einem Forschungsprojekt untersuchen. Dr.-Ing. Rico Emmler: "Wir wollen praxisnah verschiedene Spannungszustände testen und versuchen, ein Prüfsystem für Klebstoffe zu entwickeln." aus Parkett Magazin 01/14 (Wirtschaft)