Materiaal op houtbasis

Van Wikipedia, de gratis encyclopedie
Spring naar navigatie Spring naar zoeken

Op hout gebaseerde materialen zijn materialen die worden geproduceerd door hout te hakken en vervolgens de structurele elementen aan elkaar te koppelen. De grootte en vorm van de houtdeeltjes bepalen het soort houtmateriaal en de eigenschappen ervan. De houtdeeltjes kunnen met of zonder bindmiddelen of mechanische verbindingen met elkaar worden verbonden.

Multiplex multiplex

Beschrijving

Zaagsel
Productie van spaanplaat direct voor de pers

Op hout gebaseerde materialen kunnen bestaan ​​uit verschillende soorten versnipperd hout, die wezenlijk verschillen in grootte. De grootste structurele elementen omvatten hout , vooral planken, evenals fineren van verschillende diktes. Kleine elementen vertegenwoordigen houtsnippers van verschillende grootte (grove tot fijne spanen), houtsnippers , houtwol , houtvezels en stof.Naast hout kunnen ook andere lignocellulosematerialen zoals graanstro , hennepscheven of miscanthus worden gebruikt.

eigenschappen

De eigenschappen van materialen op houtbasis veranderen sterk met de grootte en vorm van de houtdeeltjes. Ten opzichte van massief hout veranderen een aantal eigenschappen bij het versnipperen van het hout. De homogeniteit van het materiaal neemt toe bij toenemende vertering, maar tegelijkertijd neemt de sterkte van de producten af, neemt het energieverbruik en de milieubelasting toe ten opzichte van het gebruik van massief hout. Anderzijds verbeteren de isolatie-eigenschappen en de oppervlaktekwaliteit. De eisen aan de houtkwaliteit nemen af ​​naarmate de houtdeeltjes kleiner zijn. Ze zijn bijvoorbeeld beduidend hoger voor gelijmd gelamineerd hout dan voor spaanplaat .

productie

Materialen op houtbasis in de vorm van panelen of strengen worden meestal geproduceerd door de verschillende soorten houtdeeltjes te mengen met natuurlijke en synthetische bindmiddelen ( lijmen ) en, indien nodig, andere additieven toe te voegen, bijvoorbeeld waterafstotende middelen , houtconserveringsmiddelen of kleurdeeltjes , in de loop van de daaropvolgende hete persing. De "nieuwe" of "innovatieve" materialen op houtbasis worden meestal verwerkt met behulp van moderne kunststoftechnologie zoals extrusie of spuitgieten . Mechanische verbindingen, bijvoorbeeld met behulp van schroeven , pluggen of tand- en groefverbindingen, zijn ook mogelijk.

Soorten houtmaterialen

Door de verschillende gebruikte constructie-elementen kunnen materialen op houtbasis worden onderverdeeld in materialen op basis van massief hout, fineermaterialen, spaanplaatmaterialen, vezelmaterialen en composietmaterialen.

Massief houten materialen en fineermaterialen

Vuren kruis gelamineerd hout

Alle op hout gebaseerde materialen die zijn gebaseerd op massief houten elementen, met name planken of staven, worden samengevat als massief houten materialen of materialen op basis van massief hout. Op hout gebaseerde materialen op basis van fineer daarentegen bestaan ​​uit dun geschild fineer . Massief hout en gefineerde houtmaterialen verschillen wezenlijk wat betreft de dikte van de gebruikte houtelementen, dienovereenkomstig kunnen beide worden vervaardigd als multiplex uit 90 ° gedraaide en aan elkaar verlijmde lagen of als multiplex met parallelle lagen. Bij de eerstgenoemde lopen de vezels van de zichtbare oppervlakken aan beide zijden evenwijdig. Het aantal lagen is daarom meestal ongelijk.

Op hout gebaseerde materialen op basis van massief hout zijn onder meer:

  • , Een of meer lagen, dan als massief hout verlijmde panelen of gelamineerd hout querverleimt, waarbij de dikkere plaatlagen. Kruisgelamineerd hout wordt voornamelijk gebruikt als dragende wand-, dak- of plafondpanelen. Massief houten panelen met een dikte van meer dan 12 centimeter worden meestal vervaardigd als spouwconstructies.
  • Gelijmd gelamineerd hout en andere stapelconstructies [1] waarbij de vezeloriëntatie van de plaatlagen overwegend in dezelfde richting is. De platen kunnen eenvoudig worden verlijmd of mechanisch worden verbonden met spijkers, pluggen, tand- en groef- of zwaluwstaartsystemen.
  • Stick multiplex ( blockboard ) , gelamineerd hout of andere stokvormige verlijmde elementen van massief hout
  • Massief houten elementen gemaakt van gelaagde planken, die verbonden zijn door pluggen en spijkers en worden gebruikt als grote structurele elementen, bijvoorbeeld in de woningbouw. Complete wanden met uitgesneden ramen en deuren kunnen als elementen aanwezig zijn.

Bij massief houten materialen zijn de kwaliteit van het gebruikte hout, het type verbinding, de laagopbouw en de zaagrichting van invloed op de sterkte-eigenschappen van het materiaal. Zo kan het draagvermogen van gelamineerd hout worden vergroot als in de buitenlagen plaatlagen met een hoge sterkte worden toegepast. De richting van de snede beïnvloedt de maatvastheid, aangezien deze afhangt van de spanningen in het materiaal.

40 mm dikke berken multiplex plaat met 45° verstek
Fineer multiplex paneel van kruislings verlijmd fineerhout, bekleed met linoleum

Net als bij massief houtmaterialen is de indeling van gefineerde houtmaterialen voornamelijk gebaseerd op de plaatstructuur, hoewel in het geval van gefineerd hout de geringe dikte van de gebruikte elementen een grotere variatie mogelijk maakt. Op hout gebaseerde materialen op basis van fineerhout zijn onder meer:

Fineerhoutmaterialen worden meestal ongecoat vervaardigd, maar kunnen ook met verschillende materialen worden gecoat. Dit omvat met name gelamineerde panelen , maar ook linoleum en andere materialen. Speciaal fineermultiplex wordt ook gelakt, metaalversterkt of beschermd tegen fungiciden. Een bijzonder kenmerk is het kunsthars geperst hout (KP), waarbij fineerhout wordt geïmpregneerd met kunsthars , in het bijzonder fenolhars , en bij hoge temperaturen wordt geperst tot een houtmateriaal met een zeer hoge dichtheid en sterkte.

Opmerking: Volgens de definitie in DIN 1052: 2008-12 behoren gelijmd gelamineerd hout, gelijmd gelamineerd hout en gelamineerd fineerhout zonder dwarslagen niet tot de groep van op hout gebaseerde materialen. Bij de genoemde blijven alle vezelafhankelijke eigenschappen over de doorsnede behouden. Deze materialen worden meestal gebruikt als staafvormige onderdelen zoals massief hout. Alleen wanneer de oorspronkelijke vezelstructuur wordt gewijzigd, b.v. B. in het geval van gelamineerd fineerhout met dwarslagen of OSB-panelen worden daadwerkelijk op hout gebaseerde materialen gemaakt. Componenten gemaakt van deze op hout gebaseerde materialen kunnen worden gebruikt als panelen of schijven.

Houtspaanplaat

Een klein stukje plat geperst karton

Houtsnippers worden onder hitte en druk gemaakt van houtsnippers, kunstharslijm en additieven. De houtkrullen worden met versnipperaars en speciale versnippermessen uit vaste en zaagresten gehaald. Er wordt onderscheid gemaakt tussen de volgende ondersoorten:

Spaanplaatmaterialen zijn wereldwijd de belangrijkste houtmaterialen met een breed scala aan toepassingen. Er is dan ook een groot aantal classificatiekenmerken (naar productie, oppervlak, vorm, maat, structuur of doel) voor de klassieke spaanplaat en OSB-plaat en de vele speciale toepassingen. Er kan een normconforme classificatie worden gemaakt volgens EN 309.

Houtvezelmaterialen

MDF-plaat

Houtvezelplaten worden gemaakt van houtvezels van zaagbijproducten of resthout, maar ook van andere vezelhoudende planten zoals vlas of koolzaad . De structurele samenhang is in wezen gebaseerd op de mattering van de houtvezels en hun natuurlijke ingrediënten, maar polymeren kunnen ook als bindmiddel worden gebruikt. Afhankelijk van het fabricageproces (droge of natte baanvorming) en de compressie van de houtvezels wordt onderscheid gemaakt tussen subgroepen:

Voor houtvezelplaten die volgens het natte proces zijn vervaardigd:

  • De houtvezelisolatieplaat (HFD) (ook wel poreuze vezelplaat en "Soft Board" (SB)) is een plaatmateriaal met een lage dichtheid (230-350 kg/m³) dat wordt gebruikt voor warmte- en geluidsisolatie in de bouw. Poreuze vezelplaat kan ook worden gebonden met bitumen .
  • Middelharde vezelplaat (MB) is een plaatmateriaal met een dichtheid van 350 tot 800 kg/m³.
  • De harde vezelplaat (HB of HFH) (ook wel "hardboard") met een dichtheid van meer dan 800 kg/m³ wordt gebruikt voor bekisting, interieurinrichting, deuren, meubelen en verpakkingen.

Extra harde vezelplaat (HFE) heeft een nog hogere dichtheid.

Voor houtvezelplaten die zijn vervaardigd volgens het droge proces:

  • De vezelplaat met gemiddelde dichtheid (MDF) wordt in een droog proces vervaardigd. Door zijn homogeniteit, hogere sterkte en betere oppervlakte-eigenschappen vervangt het steeds vaker plat karton (P2).
  • De vezelplaat met hoge dichtheid (HDF) bestaat uit houtvezels die met lijm zijn gedrenkt en onder druk en warmte worden geperst, die bijzonder sterk worden samengeperst. Het wordt gebruikt als dragermateriaal voor hoge belastingen met een lage materiaaldikte (bijv. laminaatvloeren ).

Vezelplaat met een lage dichtheid zonder toevoeging van lijm wordt voornamelijk gebruikt als isolatie. Er zijn ook ultralichte vezelplaten (ULDF) op de markt. Er kan een normconforme classificatie worden gemaakt volgens EN 216.

composieten

Composietmaterialen kenmerken zich doordat ze uit verschillende materialen bestaan. Ze kunnen bestaan ​​uit verschillende houtfragmenten, maar ook uit houten elementen en andere materialen zoals kunststoffen en andere bindmiddelen zoals harsen , verhardende oliën , gips , beton of papier . Ook het type vereniging kan sterk verschillen.

Voorbeelden van houtcomposieten zijn:

anderen

  • Arboform , ook wel vloeibaar hout genoemd , is een thermoplastisch verwerkbaar materiaal gemaakt van lignine en cellulose, dat kan worden verwerkt met de gevestigde kunststofverwerkingsmethoden zoals spuitgieten , extrusie, persen, dieptrekken en blaasvormen. Dit innovatieve materiaal op houtbasis is al in veel kleine productseries toegepast.
  • Myko- hout is een materiaal gemaakt van hardhout dat specifiek is afgebroken door een gekweekte paddenstoel voor verder industrieel gebruik. Het myko-hout wordt verkregen uit geschorst rondhout, voornamelijk van beuk of berken, meer zelden van paardenkastanje of espen. Het is spanningsvrij, poreuzer, zachter, lichter dan onbehandeld hout en daardoor makkelijker te impregneren en te bewerken. [2]

Bindmiddelen en additieven

Bindmiddelen spelen een centrale rol bij de vervaardiging van materialen op houtbasis: het bindmiddelgehalte in spaanplaat is 8-10% en in innovatieve biomaterialen zoals hout-kunststofcomposieten meer dan 20%. Terwijl synthetische harsen die formaldehyde bevatten voornamelijk worden gebruikt als bindmiddel in conventionele materialen op houtbasis, zijn het in houtkunststofcomposieten meestal kunststoffen of biogebaseerde kunststoffen die minder schadelijk zijn voor de gezondheid. Hoewel bindmiddelen gemaakt van hernieuwbare grondstoffen in ontwikkeling zijn, spelen ze nog vrijwel geen rol in de houtmaterialenindustrie [3] . Andere additieven in materialen op houtbasis kunnen zijn: vlamvertragers , houtconserveringsmiddelen, waterafstotende middelen, verharders, enz.

Gebruik van houtmaterialen

Stalen frameconstructie bekleed met OSB-panelen
Microscopie van een houtcomposietmateriaal met duidelijk herkenbare houtcellen

Op hout gebaseerde materialen worden voornamelijk gebruikt in de bouw- en meubelindustrie. Er is een breed scala aan toepassingen voor multiplex als bouwmateriaal , met name houtvezelplaten worden gebruikt als isolatiemateriaal . De meubelindustrie is de belangrijkste afnemer van spaanplaat - ongeveer 50% van de in Duitsland vervaardigde spaanplaat wordt verwerkt tot meubelen ( kasten , planken, tafels, woonkamer- en zitmeubelen, enz.). Houtmaterialen worden ook gebruikt in de voertuigbouw en als verpakkingsmateriaal.

economische betekenis

De sector van op hout gebaseerde panelen omvat fabrikanten van houtvezels, spaanplaten, OSB-panelen en massief houten panelen, evenals producenten van fineer en multiplex. In 2008 telde de houtmaterialenindustrie 15.000 directe medewerkers. De 71 bedrijven realiseerden een omzet van zo'n 5,6 miljard euro per jaar. [4] Op hout gebaseerde materialen zijn over het algemeen veel goedkoper dan massief hout . Duitsland is de grootste fabrikant van panelen op houtbasis in Europa. Ongeveer 10% van het boshout in Duitsland wordt gebruikt voor de productie van op hout gebaseerde materialen. [5] In 2008 werd 7,5 miljoen m³ spaanplaat, ca. 1 miljoen m³ OSB, 3,9 miljoen m³ MDF en 175.000 m³ triplex geproduceerd. Na de traditionele houtmaterialen in Europa en Duitsland al jaren. Met uitzondering van hout-kunststofcomposieten (WPC) stortte de productie in 2008 in ten opzichte van het jaar ervoor: van −2% voor multiplex naar −9,3% voor MDF-platen. De productie van spaanplaten en OSB-platen daalde met gemiddeld 6 à 7%. [6] Ook in Europa daalde de productie van op hout gebaseerde panelen met gemiddeld 8-9% tot ongeveer 56 miljoen m³. Alleen Wood Plastic Composites noteerde een productiestijging van 78% in Duitsland. [7]

Milieu-impact

Er zijn zorgen over het gebruik van op hout gebaseerde materialen met betrekking tot de uitstoot van vervuilende stoffen . Hier wordt met name formaldehyde uit de bindmiddelen genoemd, maar ook vluchtige organische stoffen (VOS), die uit het hout zelf komen (bijvoorbeeld terpenen ). Sommige fabrikanten vermijden formaldehyde-emissies van de bindmiddelen door formaldehydevrije lijmen te gebruiken (bijv. polyurethaanlijmen ). Daarnaast moeten de talrijke toevoegingen zoals vlamvertragers , houtverduurzamingsmiddelen, waterafstotende middelen of verharders worden gecontroleerd op hun milieu-impact. Naast de herkomst van het hout voor houtgebaseerde materialen ( certificering ), zijn het vooral de bindmiddelen en additieven die de duurzaamheid van houtgebaseerde materialen bepalen.

literatuur

  • Peter Niemz, André Wagenführ: Materialen van hout. In: André Wagenführ, Frieder Scholz (Hrsg.): Taschenbuch der Holztechnik. Gespecialiseerde boekuitgeverij bij Carl Hanser Verlag, Leipzig 2012; blz. 127-259. ISBN 978-3-446-42605-4 .
  • Manfred Dunky, Peter Niemz: Materialen en lijmen op houtbasis . Springer Verlag, Heidelberg 2002. ISBN 3-540-42980-8 .

web links

Commons : Houtcomposiet - Verzameling van afbeeldingen, video's en audiobestanden

Individueel bewijs

  1. zie het artikel nl: Brettstapel in de Engelse Wikipedia
  2. Vera Krackler, Daniel Kennecke, Peter Niemz: Verwerking en gebruik van hardhout. ETH Zürich - Instituut voor Bouwmaterialen - Houtfysica, Zürich 2010, pagina's 57-59
  3. http://www.vhi.de/ Verband der deutschen Holzwerkstoffindindustrie (VHI): bindmiddelen in materialen op houtbasis
  4. http://www.bshd.eu/sites/branche.php Bondsvereniging van de zaag- en houtindustrie Duitsland
  5. Mantau / Sörgel 2007: Ontwikkeling houtverbruik
  6. ^ Vereniging van de Duitse houtpanelenindustrie (VHI). Industriegegevens 2008
  7. ^ Vereniging van de Duitse houtpanelenindustrie (VHI). Holz-Zentralblatt 13 mei 2009 en 14 mei 2009