Untersuchungen zur Quellung und Wärmedehnung von Faser-, Span- und Sperrholzplatten

Zusammenfassung

Es wurde die Quellung und die Temperaturdehnung in Plattenebene sowie die Dickenquellung von diversen Holzwerkstoffen (Faser-, Span- und Sperrholzplatten) untersucht. Dabei zeigte sich ein stark reduziertes Quellverhalten (differentielle Quellung) in Plattenebene zwischen 80% und 95% relativer Luftfeuchte (rLF) gegenüber dem Quellverhalten zwischen 35% und 80% rLF bei allen untersuchten Plattentypen. Weiter konnte eine Abhängigkeit der Quellung von der Dichte innerhalb einer Holzwerkstoffgruppe (innerhalb der verschiedenen Sperrholzplattentypen sowie innerhalb der verschiedenen Spanplattentypen) festgestellt werden. Die unterschiedliche Quellung der Sperrholzplatten parallel und quer zur Faserlängsrichtung der Deckschicht war stark von der gemessenen Schicht abhängig (⊥ oder ||).

Bei der Dickenquellung konnte innerhalb der verschiedenen Spanplattentypen eine Abhängigkeit von der Dichte festgestellt werden. Bei den Sperrholzplatten entsprach die Dickenquellung in etwa der tangentialen Quellung bei Vollholz, trotz der radialen Ausrichtung der einzelnen Furniere. Dies liegt in der behinderten Quellung quer zur Faserrichtung in der Plattenebene begründet.

Die Temperaturdehnung ist mit 3.7 bis 5.9×10^-6 m/(m·K) bei allen Holzwerkstoffen sehr gering. Bei der untersuchten Sperrholzplatte (niedrigster Wert) entspricht sie der Wärmeausdehnung von Vollholz in Längsrichtung. Die Wärmeausdehnung der Span- und Faserwerkstoffe beträgt ungefähr das 1,5-fache des Sperrholzes.

Abstract

The swelling in plane and perpendicular to the plane as well as the thermal expansion in plane of diverse wooden materials (fibreboard, particle board, plywood) were investigated. A strongly reduced differential swelling of between 80% and 95% relative humidity in relation to the swelling of between 35% and 80% relative humidity was observed by all wooden materials which were investigated. The swelling also depended on the density within the diverse materials (plywood and particle boards). The different swelling of plywood parallel and perpendicular to the fibre of the face veneer depended strongly on the layer that was measured (⊥ or ||).

The swelling perpendicular to the plane of the diverse particleboards depended on the density. With plywood, the swelling perpendicular to the plane was similar to the tangential swelling of solid wood, although the veneers are oriented radially in this direction. This can be explained by the mechanically restrained swelling in plane due to the adjacent plies.

In all wooden materials the thermal expansion is very low (3.7 to 5.9· 10^-6 m/(m·K)). Plywood had the lowest thermal expansion and is similar to the value of solid wood in the longitudinal direction. The thermal expansion of particleboard and fibreboard is 1.5 fold higher than that of plywood.