Einfluß der Rohdichte auf die Eigenschaften von Holzwerkstoffen

Zusammenfassung und Schlußfolgerungen

Zwischen der Rohdichte des gewachsenen Holzes und dessen technischen Eigenschaften bestehen gesicherte, aber verhältnismäßig lockere Korrelationen. Werden diese für das Ausgangsmaterial charakteristischen Zusammenhänge auf die daraus hergestellten Holzwerkstoffe übertragen, dann verlieren sie je nach der Werkstoffart mehr oder weniger an Gewicht. Durch Einflüsse der Verfahrens-technik können sie soweit überdeckt werden, daß sie durch Regressions-Analysen nicht mehr nachweisbar sind.

Am deutlichsten bleiben die Rohdichte-Korrelationen des Ausgangsmaterials bei Schichtholz in den Festigkeiten parallel zur Faserrichtung erhalten, weil bei diesem der festigkeitserhöhende Einfluß der Kunstharzschichten verhältnismäßig am kleinsten ist. Bei Sperrholz treten die Rohdichte-Korrelationen um so mehr zurück, je kleiner der Anteil der parallel zur Kraftwirkung liegenden Furniere ist und je größer die Zahl der über die Einbeit der Plattendicke verteilten Leimfugen ist. Bei Flugzeugplatten mit 0,3 mm dicken Furnieren und mehr als 5 Lagen sind die Rohdichte-Korrelationen nicht mehr nachweisbar.

Bei Holzspanplatten wird bei der Betrachtung von Rohdichte-Korrelationen die Rohdichte der fertigen Platte als Bezugsgröße gewählt. Mit Ausnahme der mengenmäßig kleinen Gruppe der leichten Spanplatten (g<=0,45) sind die normalen (Möbel) Platten spezifisch schwerer als die Hölzer, aus denen sie hergestellt werden. Das Holz ist in diesen Platten verdichtet. Da die Rohdichte im Bereich der Oberflächen größer ist als in der Plattenmitte, ist die mittlere Rohdichte der ganzen Platte in vielen Fällen kein Maß für deren technische Eigenschaften. Allgemein gültige Aussagen über Rohdichte-Korrelationen setzen voraus, daß für die Berechnung der Regressionsparameter eine hinreichend große Rohdichte-Spannweite zur Verfügung steht. Die Spannweite einer einzelnen Plattensorte ist dafür zu klein.

Es müssen daher Grundgesamtheiten aus einer größeren Zahl verschiedener Plattensorten mit extrem niedrigen und extrem hohen Rohdichten zugrunde gelegt werden, um zuverlässige Informationen zu gewinnen.

Da die technischen Eigenschaften von Holzwerkstoffen nur in begrenztem Umfang von den Rohdichte-Einflüssen abhängen, ergibt sich die Frage, inwieweit die Rohdichte ein für Normen, Gütebedingungen usw, geeignetes Klassifikationsmerkmal darstellt. Bei Schichtholz ist eine Klassifikation nach der Rohdichte denkbar, wenn dafür ein Bedarf besteht. Bei Sperrholz enthält die Schrankentabelle für die Bindefestigkeit der Leimfugen in DIN 68705 eine Einteilung in drei Rohdichteklassen. Da die im Scherversuch ermittelte Bindefestigkeit aber weit mehr von den Elastizitätsmaßen der Furniere abhängt als von deren Rohdichte, ist die Schrankentabelle falsch unterteilt. Sie muß nach anderen Merkmalen klassifiziert werden, wenn die Scherfestigkeit als Beurteilungsmerkmal beibehalten wird.

Ähnliches gilt für die Klassifikation der Spanplatten in DIN 4076, wobei sich der Bereich der leichten Spanplatten (g<0,45) insofern begründen läßt, als er die Isolier- und Akustikplatten umfaßt, die meist nicht über die Rohdichte des Spanmaterials hinaus verdichtet werden. Der anschließende Bereich der halbschweren Spanlatten (0,45<ϱ<0,75) umfaßt die überwiegende Mehrzahl aller zur Zeit hergestellten Platten mit einer mittleren Rohdichte um oder etwas über 0,6 g/cm³. Sie werden vorzugsweise für Möbel und Innenausbauten verwendet und in DIN 68761 definiert Schwere Holzspanplatten (0,75<ϱ<1,00) werden sehr selten, besonders gehärtete Spanplatten z. Z. überhaupt nicht hergestellt. Da für die beiden Klassen mit Rohdichten von mehr als 0,75 g/cm³ keine Anwendungen und infolgedessen auch keine technischen Bedingungen bekannt sind, kann man auch nicht sagen, welche Eigenschaftsmerkmale mit der Rohdichte so stramm korreliert sind, daß sich diese als Klassifikations-Merkmal anbietet. Es erscheint daher nicht ratsam, den oberhalb der leichten Platten liegenden Bereich nach Rohdichte-Bereichen zu unterteilen.

Summary

Between the density of the grown wood and its technical properties there are significant, though relatively loose correlations. If these relations inherent in the raw material are transferred to the wood-base material produced thereform, they lose, depending on the type of product, more or less in importance. Due to effects of processing, they can be covered up in a way that by regression analyses they are no more traceable. With laminated wood, i. e. with its strength parallel to grain, the density correlations of the raw material are retained most clearly. With plywood the density correlations are depending on the portion of veneers whose grain lies parallel to the action of force. For particleboard, the density of the finished board is chosen as reference factor. The unequal distribution of density in the mostly used particleboard of medium density is in most cases not permitting to indicate an average density as measure for their technical properties. Here, reliable information could be gathered from major populations only which include extremely high and extremely low densities. This now brings up the problem of how the density can constitute a characteristic feature for the classification of the wood-base materials mentioned. For light particleboard (ϱ<0,45 g/cm³), the density can be used as classification characteristic for certain technological properties. In the case of plywood and the more densified particleboard of medium density (0,45<ϱ<0,75 g/cm³) the effect of the density of the raw material as compared to other effects plays only a minor role which leads, however, to a wrong classification.