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Zum Verhalten des Splint- und Kernholzes der Lärche (Larix decidua) bei der Herstellung von feuchtebeständigen Spanplatten unter Einsatz verschiedener Bindemittel

Moisture resistant particleboards from sap- and heartwood chips of larch (Larix decidua), bonded with different resin systems

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Zusammenfassung

Aus Splint- und Kernholz von 20-, 40- und 102jähriger Lärche wurden Späne hergestellt und chemisch charakterisiert. Aus den Spänen wurden einschichtige, 20 mm dicke Spanplatten mit Melamin-Harnstoff-Phenol-Formaldehydharz (MUPF-Harz), Phenolformaldehydharz (PF-Harz), polymerem Diphenylmethandiisocyanat (PMDI) und Tannin-formaldehydharz (TF-Harz) als Bindemittel gefertigt und ihre physikalisch-technologischen sowie chemischen Eigenschaften ermittelt. Weiterhin wurde der Einfluß von Kernholzextrakt der Lärche auf pH-Wert, Viskosität und Gelierzeit der Bindemittel bestimmt.

Kern- und Splintholzspäne unterscheiden sich in ihren chemischen Eigenschaften; das Alter der Bäume kann die chemischen Eigenschaften der Späne beeinflussen. Die Dickenquellung, Wasseraufnahme und Ausgleichsfeuchte der Kernholzspanplatten sind bei allen Bindemitteltypen niedriger als die der Splintholzspanplatten. Weiterhin sind — unabhängig von dem Bindemitteltyp — die Biege- und Querzugfestigkeitswerte (V 20, V 100) der Platten aus dem Kernholz der 20- und 40jährigen Lärche im allgemeinen höher als die der Splintholzspanplatten. Die Festigkeitswerte sowohl der Kern- als auch der Splintholzspanplatten nehmen mit zunehmendem Baumalter ab. Die wäßrigen Extrakte der Kernholzspanplatten weisen bei allen Bindemitteltypen im Vergleich zu den Splintholzspanplattenextrakten einen niedrigeren pH-Wert und eine höhere Pufferkapazität auf. Weiterhin ist bei allen Kern- und Splintholzspanplatten die Abgabe an Essigsäure deutlich höher als die an Ameisensäure. Ferner geben mit MUPF und TF-Harz gebundene Kernholzspanplatten überwiegend weniger Formaldehyd ab als die Splintholzspanplatten.

Die Zugabe der Kernholzextrakte erniedrigt den pH-Wert bei PF- und MUPF-Harz und verlängert dadurch die Gelierzeit bei MUPF-Harz. Bei PF-Harz war eine geringfügige Verkürzung der Erhärtungsdauer festzustellen. Die Kernholzextrakte erhöhen die Viskosität der TF-Harze und verlängern die Gelierzeit, ohne den pH-Wert stark zu verändern.

Abstract

Chips from sap- and heartwood of 20, 40 and 102-year-old larch (Larix decidua) were prepared and chemically characterized. From the chips one-layer boards of 20 mm thickness were prepared using melamine-urea-phenol-formaldehyde resin (MUPF-resin), phenolformaldehyde resin (PF-resin), polymeric diisocyanate (PMDI), and tannin-formaldehyde resin (TF-resin). The physical and chemical properties of the boards were determined. Moreover, the influence of hot water extractives on the pH-value, viscosity and gelation time of the resins was assessed.

Sap- and heartwood chips are different in their chemical properties as well as in bonding behaviour. The age of the tree has also an influence on the bonding characteristics of the chips. Thickness swelling, water absorption and equilibrium moisture content of heartwood boards were always lower than those of sapwood boards. Moreover, bending and internal bond strength of heartwood boards made from 20- and 40-year-old trees are much higher than those produced from sapwood. The strength properties of the boards deteriorate, however, with increasing age of the tree. This applies for both heartwood and sapwood boards. The water extractives of heartwood boards are of lower pH-value and higher buffering capacity than the corresponding boards from sapwood. Moreover, the emanation of acetic acid from heartwood boards is much higher than that of formic acid. In addition, boards from heartwood are in general of lower formaldehyde release compared with boards from sapwood. The addition of heartwood extractives to MUPF-resin increases the viscosity and gelation time of the resin and decreases its pH-value, whereas in case of PF-resin no such increase in the gelation time was registered. The extracts of heartwood increase the viscosity and gelation time of TF-resin.

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Diese Arbeit wurde gefördert mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft (BMWi) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen e.V. (AiF).

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Dix, B., Roffael, E. Zum Verhalten des Splint- und Kernholzes der Lärche (Larix decidua) bei der Herstellung von feuchtebeständigen Spanplatten unter Einsatz verschiedener Bindemittel. Holz als Roh-und Werkstoff 53, 357–367 (1995). https://doi.org/10.1007/s001070050108

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