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Verfahren zum Verleimen oder Verkleben von dünnschichtigen Materialien,
wie Holzfurnieren od. dgl. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur flächenmäßIgen
Verleimung oder Verklebung von Holzfurnieren u. dgl. nach der Verleimung zum Verwerfen
oder Verziehen neigender dünnschichtiger, großflächiger Materialien bei einer Durchführungsform
unter Benutzung einer perforierten, vorzugsweise aus Papier hergestellten Folie,
welche als Träger. für den Leim o&,r Klebstoff dient.
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Die schichtweise Verleitnung großflächiger, dünnschichtiger Hölzer,
wie sie zur Herstellung von Sperrholz, Schichtholz und in der Möbelindustrie zur
Aufbringung dünner Edelholzfurniere angewendet wird, sowie die Verklebung und Kaschierung
anderer dünner Stoffe, wie Pappe, Papier, Textiken, Metallfolien usw., geschieht
in bekannter Weise dadurch, daß auf die zu verleimenden Flächen flüssiger Leim oder
Klebstoff mit Pinsel, Spachtel, durch Walzenauftrag oder im Spritzverfahren aufgebracht
wird.
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Beim Erstarren, Austrocknen oder Aushärten der Leim- oder Kleber
* schichten entwickän sich in denselben oft sehr starke, durch Volumenschwund
bei der Austrocknung hervorgerufene Spannungen, die sich in'ihrer Stärke im Verhältnis
der Zunahme der
Größe der geleimten oder geklebten Fläche vermehren,
wobei sie so groß werden, daß sie sehr oft zum Verwerfen und Verziehen dieser Flächen
führen.
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Dieser Volumenschwund bei der Austrocknung oder Aushärtung ist eine
Eigenart aller gebräuchlichen Leime und Kleber und ist durch das Abwandern oder
Verdunsten des jeweils verwendeten Lösungsmittels bedingt, wobei der Volumenschwund
um so stärker in Erscheinung tritt, je größer der Anteil des abwandernden
Lösungsmittels ist.
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Eine zweite an sich bekannte Ursache für die Entwicklung von Spannungen
bei der flächenmäßigen Verleimung und Verklebung von Holz und anderen Stoffen ist
noch darin zu suchen, daß durch das im Leim oder Klebemittel enthaltene Wasser oder
andere Lösungsmittel auf den damit benutzten Flächen bis zu einer gewissen Tiefe
Quellungen entstehen, die zu einer mehr oder minder starken Ausdehnung der betroffenen
Schichten führen. Die hierbei auftretenden Spannungen sind so stark, daß sie z.
B. bei einseitigem Anfeuchten eines Brettes, eines dünnen Furniers oder einer Pappe
zu einer sofortigen Verwerfung derselben führen.
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Bei der Verleimung oder Verklebung gegeneinander sind also die mit
Leim oder Kleber benutzten Flächen mehr oder minder stark aufgequollen und werden
in diesem Zustande miteinander durch den allmählich abbindenden Leim oder Kleber
fest verbunden, wobei die Quellung während der Abbindezeit eher zu- als abnimmt.
Durch die gegenseitige, insbesondere kreuzweise Verleimung, z. B. bei Holz, ist
es den aufgequollenen Schichten unmöglich, bei der nachfolgenden Austrocknung der
Leim- oder Kleberfuge wieder in den normalen Zustand zurückzukehren, sich also zusammenzuziehen.
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Es entstehen dadurch erhebliche, in ihren Folgen oft nicht kontrollierbare
Spannungen, die insbesondere bei Holz deswegen sehr stark sind, weil die Aufbringung
von beispielsweise flüssigem Leim in der Regel auf sehr stark ausgetrocknete Holzflächeen
erfolgt, die das Lösungsmittel des Leimes (in der Regel Wasser) sehr gierig aufnehmen
und dementsprechend stark aufquellen.
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In der Praxis kommen daher in der Regel nur drei- oder mehrschichtige
Verleimungen zwischen einer Mittelschicht und Außenschichten in Frage, damit die
in den Leimfugen sich entwickelnden Kräfte sich möglichst gegenseitig aufheben.
Bei nur zweischichtiger Verleimung mit nur einer Leimfuge ist fast stets ein Verwerfen
der verleimten oder verklebten Schichten zu beobachten. Dies beweist, daß die in
der Fuge sich entwickelnden Kräfte stets sehr groß sind.
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Es wurde nun festgestellt, daß die Ursache für das Verziehen verleimter
oder geklebter Flächen darin zu suchen ist, daß sich bei den bisher angewandten
Methoden homogen zusammenhängende Leimschichten bilden, die alle diese Übelstände
hervorrufen.
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Alle diese Nachteile werden nach dem Vorschlag der Erfindung dadurch
vermieden, daß zum Verleimen oder Verkleben von Holzfurnieren od. dgl. dünnschichtigen,
zum Verwerfen oder Verziehen neigender Materialien der Leim oder Kleber punktförmig
aufgebracht wird, nämlich in Form von einzelnen, zahlreichen, kleinen, einander
nicht berührenden, über die zu verbindende Gesamtfläche gleichmäßig verteilten Leim-
bzw. Kleberinseln, so daß zwischen diesen dicht nebeneinanderliegenden Leim- bzw.
Kleberpunkten ein nicht benetztes, durchgehendes Gerippe auf der Materialfläche
verbleibt. Die statischen Eigenschaften der zu verleimenden oder zu verklebenden
Schichten sind -
insbesondere bei Holz - meist derart, daß eine Überbrückung
von Leimpunkt zu Leimpunkt ohne Beeinträchtigung der Festigkeit der Verleimung oder
Verklebung an sich erfolgt. Die Tatsache, daß also nicht die gesamte Fläche der
jeweils zu verbindenden Schichten mit Leim oder Kleber versehen ist, bleibt ohne
wesentlichen Einfluß auf die Festigkeit der Leim- oder Kleberverbindung. Die Größe
der Leimpunkte und der dazwischenliegenden unverleimten Stellen kann von Fall zu
Fall je nach den jeweils gewünschten statischen und mechanischen Eigenschaften
der verleimten oder verklebten Verbindungen zweckentsprechend gewählt werden.
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Der punktweise Leim- oder Kleherauftrag bringt eine Reihe von wesentlichen
Vorteilen. Durch das Fehlen des Zusammenhangs in der Leim- oder Kleberschicht können
sich keine Spannungen in derselben entwickeln. Es treten nur noch Spannungen innerhalb
der einzelnen Leim- oder Kleberpunkte auf, die vollkommen unbedeutend sind und keine
addierende Wirkung auf die gesamte Schicht ausüben können. Die Benetzung der zu
verbindenden Materialschichten mit Leim oder Kleber erfolgt nur noch punktweise
und unzusammenhängend, so daß zwischen diesen- Leimpunktenein nicht benetztes, durchgehendes
Gerippe auf der Materialfläche entsteht, welches den Einwirkungen der Leim- oder
Kleberfeuchtigkeit oder eines sonst verwendeten Lösungsmittels nicht ausgesetzt
ist und die nur noch punktweise auftretenden Quellvorgänge auffängt und weitgehend
absorbiert.
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Bei praktisch gleichem Endergebnis werden nur noch 5o11/o Leim- oder
Klebermenge und damit auch nur noch 5o11/o Feuchtigkeit bzw. Lösungsmittel in die
Fuge eingebracht. Schnelleres Abbinden und Aushärten des Leimes oder Klebers und
starke Verminderung, der bisher auftretenden Spannungen sind die Folge. Von besonderer
Bedeutung ist auch der wirtschaftliche Effekt des Verfahrens. Es werden bei wesentlich
verbessertem Endergebnis 5o% und mehr der bisher benötigten Menge an Bindemittel
(Leim- oder Kleber) eingespart, außerdem der Prozentsatz an Ausschußware bei der
Fertigung wesentlich vermindert und Nacharbeit ausgeschaltet, während die Güte der
verleimten oder geklebten Erzeugnisse wesentlich verbessert wird.
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Es ist schon für die blockweise Verleimung von B-rettern vorgeschlagen
worden, bevor diese in der Säge zerteilt werden, mit Hilfe von Walzen mit Schraubengängen
Leimstreifen aufzubringen. Dadurch sollen die Sägen geschont und Leim gespart werden.
Dieser Vorschlag geht von der überlegung
aus, daß ja nur eine Art
Heften bei den Brettern, die im Block genau gleich groß geschnitten werden sollen,
notwendig ist. In diesem Zusammenhang ist der Hinweis auf Kreise oder Punkte, die
an Stelle von S trei fen Verwendung fin den können, so gemei nt, daß einige
große Ringe oder Punkte mit Leim auf die Bretter aufgebracht werden. Verwerfungsfreie
Verleimungen oder Verklebungen von Holzfurnieren oder ähnlichen dünnschichtigen
Materialien sind weder durch Leimstreifen noch durch Leimringe oder Leimpunkte größeren
Ausmaßes zu erreichen, da auch diese wieder zusammenhängende Leimflächen bilden.
Die verwerfungsfreie Verleimung ocrer Verldebung ist nur möglich, wenn auf den dünnen
Materialien ein nicht mit Leim benetztes, durchgehendes Gerippe in feinster Rasterung
erhalten bleibt.
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Es ist ferner vorgeschlagen worden, durch irgendwelche in beliebiger
Größe, Form, Zahl und Anordnung geschaffene leimfreie Zwischenräume einen ungehinderten
Feuchtigkeitsausgleich zwischen den verleimten Holzschichten zu ermöglichen und
irgendwelche Dampf- oder Gasbildungen beim Verleimungsvorgang Ausdehnungsmöglichkeiten
zu verschaffen. Dabe-i wurde es aber als absolut gleichgültig angesehen, ob der
Leim als eine ganze zusammenhängende Fläche mit Aussparungen oder aber in Form von
isolierten Leiminseln aufgetragen wird. In allen diesen Fällen wird eine starke
Feuchtigkeitsaufnahme und damit eine Quellung der zu verleimenden Schichten vorausgesetzt.
Die Verwendung derartiger großflächiger Leimpunkte, gleichgültig welcher Gestalt,
und ebenso großer Zwischenräume, ist für die Verleimung dünnschichtiger Furniere
oder sonstiger dünner Materialien praktisch unbrauchbar, da Leimflecken von großem
Durchmesser bereits Quellungen erzeugen und ein großer ungeleimter Zwischenraum
aus statischen Gründen für dünne Materialien nicht möglich ist. Abgesehen davon
ist auch noch darauf hinzuweisen, daß nach erfolgter Austrocknung die großen Leimflecken
bei dünnen Materialien eine narbige Oberfläche erzeugen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich aber auch für die praktisch
wasser- oder lösungsmittelfreie flächenmäßige Verleimung oder Verklebung von Holz
oder anderen Stoffen. Dies geschieht bisher durch Verwendung einer mit Kunstharz
getränkten Papierschicht, welche zwischen den zu verleimenden Flächen liegt und
unter Anwendung von Hitze, Druck und Feuchtigkeit zu einer Verleimung bzw. Verklebung
der Flächen führt.
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Das erfindungsgernäße Verfahren sieht nun für den Fall der Verwendung
wasserfreier Leitne vor, als Leimträger nicht mehr eine durchgehende Papierfolie,
sondern eine perforierte, riöglichst dünne, vorzugsweise aus dünnem Papiervlies
gefertigte Folie zu verwenden, bei welcher der als Bindemittel verwendete Leim nicht
im Tränkungsverfahren auf die Folie aufgebracht, sondern in die durch die Perforation
erzeugten Löcher der Folie durch entsprechende Verfahren vorher eingebracht wird,
so daß er zusammen mit der als Leimträger verwendeten Folie eine zusammenhängende,
geschlossene Einheit bildet.
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Eine solchermaßen hergestellte Leimfolie bringt gegenüber den bisher
bekannten Verfahren folgende Vorteile: Die so präparierte £eimfolie ermöglicht eine
punktweise Verleimung der Holzflächen mit allen ihren bereits geschilderten Vorzügen.
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Im Gegensatz zu den bisher bekannten Verfahren erfolgt die Verleimung
an den Leimpunkten direkt von Holz zu Holz ohne dazwischenliegende, die Leimfestigkeit
beeinträchtigende Papierschicht.
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An Stelle der bisher im Filmverfahren a-Ilein verwendeten Kunst-,
insbesondere Phenolharze, können bei der perforierten I-,eimfolie auch andere Leime,
wie z. B. Polyvinylacetat, Glutin- oder Kaseinleime, eingebracht werden, wobei insbesondere
die beiden letztgenannten durch entsprechende Modifizierung in warm härtende Trockenleime
umgewandelt werden können, so daß die so vorbereiteten Leimfolien genau wie bei
den bekannten Filmleimverfahren trocken zwischen die zu verleimenden Flächen eingelegt
und unter Einwirkung von mäßiger, dem Material, z. B. Holz, nicht abträglicher Wärme
(etwa 6o bis 8o' Q verpreßt werden können.
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Die durch dieses Verfahren möglich gewordene Verwendung von Glutin-
oder Kaseinleimen bewirkt, daß die bisher für Filmverleimung erforderliche Oberflächenfeinbearbeitung
nicht mehr nötig ist, weil diese Leime als ausgesprochene Kontaktleime ohne weiteres
in der Lage sind, gewisse Unebenheiten» zu überbrücken und die zu verleimenden Flächen
fest zu verbinden ohne daß eine Versprödung und damit Festigkeitsminderung in der
Leimfuge zu befürchten ist.
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Im übrigen kann die Dosierung der in die ausgestanzten Löcher des
Leimträgers eingebrachten Leimmenge in so weiten Grenzen erfolgen, daß praktisch
allen Anforderungen der Praxis sowohl für Feinstverleimungen von empfindlichen und
dünnen Edelfurnieren als auch groberen Verleimungen, wie sie bei der Herstellung
von Tischlerplatten (grobere ungenauere Leimfugen) vorkommen' entsprochen werden
kann.
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Mit den auf Polyvinylacetat-, Kasein- oder Glutinleimbasis hergestellten
Leimfolien können praktisch Hölzer jeden Feuchtigkeitsgehaltes unterhalb des Fasersättigungspunktes
verleimt werden. Eine Klimatisierung und strenge Einhaltung gewisser Feuchtigkeitsgrenzen
wie bei den bisher bekannten Filmleimverfahren ist nicht erforderlich. Beispiel
i Herstellung von einer dreischichtigen Sperrholzfolie aus Okumeholz Auf die mittlere
Schicht von 0,3 mm Stärke eines Okumeholzfurniers wird beiderseits punktförmig
ein z. B. unter dem Warenzeichen »Kaurit« bekannter Harzleim in der Menge von
26 g/m2 in einer Punktstärke von iß mm und einer flächenmäßigen Verteilung
von elf Punkten je cm2 aufgetragen. Hierauf werden beiderseits gleich starke
Schichten
des gleichen Holzfurniers in zur Mittellage um go' wechselnder
Faserrichtung aufgebracht und das Ga.nze in der üblichen Weise verpreßt. Man erhält
eine o,9 mm starke, nicht verzogene Sperrholzfolie ohne jeden Leimdurchschlag. Beispiel
2 Herstellung einer kaschierten Pappe Auf die beiden Oberflächen einer Papptafel
wird ein punktförmiger Auftrag eines im Handel befindlichen, unter dem Warenzeichen
»Movikoll« be-'kannten Polyvinylacetatleimes in wäßriger Lösung in einer Menge Von
25 g/rn2 mit einer Punktstärke von i,8nim Durchmesser und einer Punktdichte
von elf Punkten je Cm2 aufgebracht. Auf beiden vorbehandelten Flächen der
Pappschicht wird eine Pappefolie von etwa o,o8mm aufgerieben. Man erhält eine nicht
verzogene, kaschierte Pappe ohne jeden Leimdurchschlag. Beispiel 3
Herstellung
einer Schichtverleimung Zwischen zwei Furnieren aus Buchenholz von je
0,7
mm Stärke wird eine Leinifolie gelegt, welche mit einer dünnen, über die gesamte
Oberfläche gehenden, möglichst gleichmäßiger Perforierung (fünfundzwanzig kreisförmige
Löcher von etwa i mm Durchmesser auf 1 CM2) versehen ist, deren Hoh
' Iräume mit einem für Heißleimung modifizierten Glutinleim gefüllt sind.
Hierauf wird das Ganze in an sich bekannter Weise verpreßt. Man erhält eine nicht
verzogene Holzfolie ohne jeden Leimdurchschliag.
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Bei Verleimungen bzw. Verklebungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
weisen. dünne Holzfurniere oder ähnliche dünnschichtige, großflächige Materialien
keine Verwerfungen auf, der Leim oder Kleber schlägt nicht durch, und die so hergestellten
mehrschichtigen Platten sind bei verbesserten statischen Eigenschaften sehr biegsam
und elastisch.