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.
Literatur
Barghoorn, A.W. 1994: Deutsche Gesellschaft für Holzforschung, Sitzung des Unterausschusses 3.5 „Schutz von Holzwerkstoffen”, 10.10.1994, München
Bringezu, S. 1989: Zur Prüfung und Bewertung der Umweltverträglichkeit von Holzschutzmitteln. Holz Roh- und Werkstoff 47: 421–425
Bundesgesundheitsamt 1991: Bekanntmachungen des BGA. Bundesgesundhbl. 10/91
Burmester, A.; Knoll, K.-H.; Barz, S. 1982: Jahreszeitliche Veränderung von Holzeigenschaften in Lärchenbäumen. Teil 1: Chemische Zusammensetzung. Holz-Zentralblatt 79: 1158
Dewispelaere, W.; van Raemdonck, J.; Stevens, M. 1977: Decay Resistance of Wood Treated for Dimensional Stabilization with Monomers and Formaldehyde. Material und Organismen, 12. Bd., Heft 3
DGfH-UA 3.5 1994: Deutsche Gesellschaft für Holzforschung, Sitzung des Unterausschusses 3.5 „Schutz von Holzwerkstoffen”, 10.10.1994, München
Dix, B.; Marutzky, R. 1984: Tannin extracts from spruce and pine barks. J. Appl. Polymer Science: Appl. Polymer Symposium 40: 91–100
Graf, E. 1991: Zur Problematik der Verbrennung von mit Schutzmitteln behandeltem Holz. Holz Roh- und Werkstoff 49: 291–297
Halse, O. M. 1926: Bestimmung des Ligningehaltes. Papier-Journalen 10: 121
Hemingway, R. W. 1978: Adhesives from southern pine bark — a review of past and current approaches to resin formulation problems. In C. W. McMillin (Ed.): Complete tree utilization of southern pine. For. Prod. Res. Soc., Madison/Wisconsin, USA: 443–457
Hillis, W. E. 1981: Natural polyphenols (tannins) as a basis for adhesives. Second Weyerhaeuser Science Symp.: Phenolic resins. Chemistry and application: 171–187
Jayme, G.; Büttel, H. 1968: Vergleich verschiedener Verfahren zur Pentosanbestimmung einschließlich einer neuen IS0-Methode. Das Papier 22: 249–253
Lange, W.; Kubel, H.; Weißmann, G. 1989: Die Verteilung der Extraktstoffe im Stammholz von Pinus sylvestris L. Holz Roh- und Werkstoff 47: 487–489
Lelis, R.; Roffael, E.; Becker, G. 1992: Zum Verhalten von Splint- und Kernholz der Kiefer bei der Verleimung mit Diisocyanat-Klebstoffen (PMDI). Holz-Zentralblatt 134: 2204, 2206, 2208, 2210
Lelis, R.; Roffael, E.; Becker, G. 1993: Zum Verhalten von Splint- und Kernholz der Kiefer bei der Verleimung mit Harnstofformaldehydharzen (UF-Harzen). Holz-Zentralblatt 7: 120–121
Lelis, R.; Roffael, E.; Becker, G. 1994: Zur Verleimbarkeit von Splint- und Kernholz von Douglasienholz mit Phenolformaldehydharzen (PF-Harzen), Melamin-Harnstoff-Phenol-Formaldehydharzen (MUPF-Harzen) und Diisocyanat-Klebstoffen (PMDI). Holz-Zentralblatt 129: 2144, 2146; 131/132: 2181–2182
Marutzky, R. 1990a: Entsorgung von mit Holzschutzmitteln behandelten Hölzern-Möglichkeiten und Probleme. Holz Roh- und Werkstoff 48: 19–24
Marutzky, R. 1990b: Die thermische Entsorgung von Holzreststoffen in Industrie und Gewerbe. Holz-Zentralblatt 116: 2353–2354, 2361
May, H.-A.; Kühn, W.; Schätzler, H.-P. 1976: Messung des Rohdichteprofils von Spanplatten mittels γ-Strahlen. Kerntechnik 18: 491–494
Parameswaran, N.; Roffael, E. 1985: Zum biologischen Abbau harnstofformaldehydharzgebundener Spanplatten unterschiedlichen Formaldehydgehaltes. Adhäsion 1–2: 14–16
Pizzi, A. 1978: Wattle-base adhesives for exterior grade particleboards. Forest Prod. J. (4): 38–42
Pizzi, A. 1980: Tannin-based adhesives. J. Macromol. Sci.-Rev. Macromol. Chem. C 18 (2): 247–315
Plomley, K. F.; Hillis, W. E.; Hirst, K. 1976: The influence of wood extractives on the glue-wood bond. I. The effect of kind and amount of commercial tannins and crude wood extracts on phenolic bonding. Holzforschung 30 (1): 14–19
Radovic, B. 1994: Deutsche Gesellschaft für Holzforschung, Sitzung des Unterausschusse 3.5 „Schutz von Holzwerkstoffen”, 10.11.1993, Berlin
Roffael, E. 1975: Messung der Formaldehydabgabe. Praxisnahe Methode zur Ermittlung der Formaldehydabgabe harnstoffharzgebundener Spanplatten für das Bauwesen. Holz-Zentralblatt 101: 1403–1404
Roffael, E. 1979: Über mögliche Zusammenhänge zwischen der Hydrolysierbarkeit von gebleichten Zellstoffen und ihrer Vergilbungsneigung. Holzforschung 33: 117–124
Roffael, E. 1989: Zur Bildung von flüchtigen organischen Säuren aus Holzspänen und Holzspanplatten. Holz-Zentralblatt 115: 112, 114–115
Timell, T. E. 1989: Chemical Composition. In: A.P. Schniedewind (Hrsg.): Concise Encyclopedia of Wood & Wood-Based Materials. Pergamon Press: 47–52
Wazny, J.; Krajewski, K. J. 1984: Jahreszeitliche Änderungen der Dauerhaftigkeit von Kiefernholz gegenüber holzzerstörenden Pilzen. Holz Roh- und Werkstoff 42: 55–58
Weißmann, G. 1985: Untersuchung der Rindenextrakte von Lärche. Holzforschung und Holzverwertung 37: 67–71
Willeitner, H. 1990: Entsorgung von holzschutzmittelhaltigen Hölzern — eine kritische Übersicht. In: Marutzky, R. (Hrsg.): Verwertung, Vermeidung und Entsorgung von Rest- und Abfallstoffen in der Forst- und Holzwirtschaft. WKI-Bericht Nr. 22, Eigenverlag
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Diese Arbeit wurde gefördert mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft (BMWi) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen e.V. (AiF).
Rights and permissions
About this article
Cite this article
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
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/s001070050108