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European Journal of Wood and Wood Products

, Volume 69, Issue 4, pp 597–604 | Cite as

Artificial ageing of softwood joints and its effect on internal bond strength with special consideration of flat-to-end grain joints

  • Jürgen FollrichEmail author
  • Alfred Teischinger
  • Ulrich Müller
Originals Originalarbeiten

Abstract

The effect of ageing processes on internal bond strength of three-part specimens produced from Norway spruce wood (Picea abies Karst.) bonded with one-component polyurethane (PUR), two-component emulsion polymer isocyanate (EPI), melamine-urea-formaldehyde (MUF) or phenol-resorcinol-formaldehyde (PRF) adhesive was studied. By varying the grain angle of the middle part from 0° (parallel to grain of the surface layers) to 90° (perpendicular to grain of the surface layers) in incremental steps of 10° the effect of grain direction was investigated. The specimens were exposed to a three-step ageing cycle lasting for seven days (50°C/95% relative humidity (rH), −20°C/65–70% rH and 75°C/15% rH) which was repeated twelve and twenty-four times, respectively. In general, a decrease in internal bond strength of the exposed specimens was observed. For all tested adhesive systems, influence of ageing processes was more pronounced for flat-to-end grain joints compared to longitudinal joints. For samples bonded with PUR adhesive strength reduction was lower compared to the other adhesives used.

Keywords

Bond Strength Grain Orientation Equilibrium Moisture Content Adhesive Joint Adhesive System 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Künstliche Alterung von Holzverklebungen und ihre Auswirkung auf die Querzugfestigkeit unter besonderer Berücksichtigung einer Längs-Hirnholzverklebung

Zusammenfassung

Um die Auswirkungen des Alterungsprozesses auf die Querzugfestigkeit von Holzverklebungen zu untersuchen, wurden dreiteilige Proben aus Fichtenholz (Picea abies Karst.) unter Verwendung eines 1-Komponenten Polyurethanklebstoffs (PUR), eines 2-Komponenten Emulsionspolymer Isocyanat Klebstoffs (EPI), eines Melamin-Harnstoff-Formaldehyd Klebstoffs (MUF) und eines Phenol-Resorcinol-Formaldehyd Klebstoffs (PRF) hergestellt. Durch die Variation des Faserwinkels der Mittellage von 0° (paralleler Faserverlauf zu den beiden äußeren Teilen) bis hin zu 90° (Faserverlauf senkrecht zu den beiden äußeren Teilen) in 10° Schritten konnte das gesamte Spektrum untersucht werden. Die Prüfkörper wurden einem dreistufigen Alterungszyklus mit einer Gesamtdauer von 7 Tagen (50°C/95 % relative Luftfeuchtigkeit (rel. LF), −20°C/65–70 % rel. LF und 75°C/15 % rel. LF) ausgesetzt, welcher 12 bzw. 24-mal wiederholt wurde. Generell trat aufgrund der Alterung eine Verringerung der Querzugfestigkeit an dem gealterten Probenmaterial auf. Für alle vier verwendeten Klebstoffe war der Einfluss des Alterns auf die erzielte Querzugfestigkeit bei einer Längs- zu Hirnholzverklebung stärker ausgeprägt als bei einer reinen Längsverklebung. Die Reduktion der Querzugfestigkeit von PUR verklebten Prüfkörpern fiel gegenüber den anderen verwendeten Klebstoffen geringer aus.

Notes

Acknowledgement

The authors gratefully acknowledge the financial support by the Berger Solution Group as well as the Competence Centre for Wood Composites and Wood Chemistry, Wood K plus.

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Copyright information

© Springer-Verlag 2010

Authors and Affiliations

  • Jürgen Follrich
    • 1
    Email author
  • Alfred Teischinger
    • 1
    • 2
  • Ulrich Müller
    • 1
  1. 1.Wood K plus—Competence Centre for Wood Composites and Wood ChemistryViennaAustria
  2. 2.Department of Material Sciences and Process Engineering, Institute of Wood Science and TechnologyBOKU—University of Natural Resources and Applied Life SciencesViennaAustria

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