Ich habe über das Verbinden von Holzstücken in einem Winkel von 90 Grad und den religiösen Krieg zwischen Taschenlöchern und Einsteck- und Zapfenverbindungen gelesen Was mich fasziniert, ist, dass beide immer noch die Verwendung von Holzleim vorschlagen.
Ich verstehe, wie härtere Klebstoffe funktionieren – normalerweise schmelzen sie im Wesentlichen zwei Materialien zusammen. Holzleim hingegen scheint dies nicht zu tun Stattdessen werden die Materialien nur irgendwie miteinander verbunden, aber ich kann nicht sehen, dass dies eine sehr starke Verbindung ist. Durch welche Wirkung erhalten Holzleimverbindungen ihre Festigkeit?
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- Chemie. (Nun, vielleicht Physik – obwohl bei der “ Bindung an eine Oberfläche “ / “ was tatsächlich Reibung auf molekularer “ -Ebene verursacht, die Art der Unschärfe.) Nicht versuchen, flippig zu sein, aber es ‚ wird schwer zu beantworten sein, denke ich. Das ist sor Ich möchte nicht fragen: “ Warum klebt das Band? “ Gute Frage! Aber ‚ ist sehr kompliziert und hat mit allen möglichen Wechselwirkungen auf molekularer Ebene zu tun.
- @CharlieKilian Vielleicht sollte ich es dann besser zur Chemie bringen , aber ich ‚ werde abwarten, ob wir hier für eine Weile Chemiker im Haus haben. 🙂
- Dies ist so viel wie die Frage “ Wie funktionieren Klebstoffe? „, weil es nicht ‚ Für nichts Besonderes an der Art und Weise, wie Holzleime zum Verkleben von Holz funktionieren, gelten dieselben Grundprinzipien wie bei allen Klebeverbindungen (nur mit mehr X als Y für ein anderes Material). Müssen Sie wirklich die Erklärung der Chemie kennen oder nur beruhigt sein, dass gut gemachte Klebeverbindungen stärker sind als das Holz selbst? Weil Sie darauf vertrauen können, dass dies der Fall ist, kein Wenn und Aber.
- Auch hier denke ich, dass diese Frage von Klarheit profitieren würde. Wir können vermuten, dass Sie typische moderne PVA-Klebstoffe meinen, da es sich um Kantenschreinerei handelt, aber auch heute noch verwenden verschiedene Holzarbeiter eine große Auswahl an Leimarten für verschiedene Arbeiten. Mein Leimregal ist fast so voll wie mein Fleckregal!
Antwort
Hier finden Sie eine ziemlich detaillierte technische Diskussion zum Verkleben von Holz. Es gibt zwei Hauptadhäsionsmechanismen: Valenzkräfte und Verriegelungswirkung.
Valenzkräfte sind Anziehungskräfte, die durch Wechselwirkungen von Atomen, Ionen und Molekülen erzeugt werden, die innerhalb und an den Oberflächen von Klebstoff und Klebstoff existieren. Ineinandergreifende Wirkung, auch mechanische Bindung genannt, bedeutet, dass Oberflächen durch einen Klebstoff zusammengehalten werden, der in poröser Form in die poröse Oberfläche eingedrungen ist und sich dann während des Erstarrens selbst verankert. Hier einige wichtige Auszüge:
Mechanisches Ineinandergreifen ist wahrscheinlich der Hauptmechanismus, durch den Klebstoffe an porösen Strukturen wie Holz haften. Eine effektive mechanische Verriegelung findet statt, wenn Klebstoffe über die Oberflächenreste und beschädigte Fasern in zwei bis sechs Zellen tiefes Schallholz eindringen. Ein tieferes Eindringen in die feine Mikrostruktur vergrößert die Kontaktfläche zwischen Klebstoff und Holz für eine effektivere mechanische Verriegelung. Es wird angenommen, dass sich die dauerhaftesten strukturellen Bindungen an Holz nicht nur entwickeln, wenn ein Klebstoff tief in Zellhöhlen eindringt, sondern auch, wenn ein Klebstoff in Zellwände diffundiert, um auf molekularer Ebene Kontakt mit den Hemicellulosics und Cellulosics von Holz herzustellen. Wenn ein Klebstoff tief genug in gesundes Holz eindringt und beim Aushärten steif genug wird, kann erwartet werden, dass die Festigkeit der Bindung die Festigkeit des Holzes übersteigt.
Das Dokument, auf das verwiesen wird, enthält viele weitere Informationen, wenn dies Ihre Frage nicht beantwortet.
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- Könnte gut zu entfernen sein Die “ Valenzkräfte “ ref, da das Dokument besagt, dass dies eine der Eigenschaften ist, die der ASTM verwendet, um “ Adhäsion „, nicht , dass typische Holzleime solche Eigenschaften haben.
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Als Chemiker ist buchstäblich jede Erklärung der Chemie in diesem Thread falsch. PVA ist kein pv-Alkohol, sondern pv-Acetat. Es gibt absolut keine „Valenzkräfte“. Holzfasern bestehen aus einem Polymer, Lignin, und die Zellen, aus denen Holzfasern bestehen, sind für Wasser, den König der OH-Gruppen, undurchlässig. Es dringt nicht in die Zellwand ein. Holzleim ist ein Polymer, das lange vernetzte Ketten bildet, und hier erhält es seine Festigkeit.
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- Interessant.Ich bezweifle nicht Ihr Verständnis, aber ich ‚ frage mich, ob es Beweise gibt, um den Vick-Artikel in der anderen Antwort über die Penetration zu widerlegen “ glaubte, dass “ einer der Gründe für eine gute Einhaltung ist, nicht nur für eine ineinandergreifende Aktion? Dieser Artikel ist klar, dass die aktuelle Wissenschaft uns “ glauben lässt „, dass sowohl das Eindringen auf Zellebene als auch die ineinandergreifende Aktion das Herz sind von guter Haftung. Hat die ASTM (oder jemand anderes) dies im Laufe der Zeit verfeinert?
- Hallo, willkommen bei SE. Stackexchange ist nicht wie ein reguläres Forum. Antworten sollten idealerweise nicht auf andere Antworten antworten, sondern eigenständige Antworten auf die Anfrage in der Eröffnungsfrage sein. Es gibt ‚ ziemlich viel über das Kleben in einem Holzbearbeitungskontext geschrieben, aber das meiste ist A, nicht von Chemikern und / oder B geschrieben, niedergeschlagen, um es für einen durchschnittlichen Joe verständlich zu machen. Könnten Sie Ihren Teil dazu beitragen, dieser Tendenz entgegenzuwirken, indem Sie diese so umstrukturieren, dass sie eine umfassendere Antwort auf die Hauptfrage darstellt, die aus der Sicht der modernen Chemie geschrieben wurde und nicht auf alte Begriffe wie Valenzkräfte zurückgreift?
Antwort
Die genaue Beschreibung der Chemie ist nützlich, da sie erklärt, warum bewährte Verfahren erfolgreich sind, aber vielleicht möchten Sie nur wissen, was bewährte Verfahren sind
Verbinden Sie Langkorn mit Langkorn (Dies erklärt die Geometrie von beispielsweise Einsteck- und Zapfenverbindungen und warum sie besser als Dübel sind). Haben Sie eine glatte Oberfläche, keine raue. Haben Sie eine gut sitzende Verbindung (geht nur mit dem Handdruck einher, aber nur gerade). Lassen Sie das Gerät unter festem Klemmdruck abbinden (aber nicht zu fest, wodurch der gesamte Klebstoff herausgedrückt wird). Reinigen Sie öliges Holz mit Spiritus.
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- Einige gute Punkte, Philip, aber das Verhungern eines Gelenks durch übermäßigen Klemmdruck ist tatsächlich ein hartnäckiger Mythos (ich denke, er stammt aus den Tagen der Proteinkleber, die Unter den richtigen Umständen war überhaupt kein Klemmdruck erforderlich.
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Insbesondere Holzkleber entspricht der Funktion Struktur aus Holz. Holzleim ist in der Regel PVA – Polyvinylalkohol -, der aus langen Ketten mit vielen Alkohol- oder Hydroxygruppen (was chemisch gesehen OH-Funktionalität bedeutet) besteht, die regelmäßig an der Kette hängen. Holz ist ein Polysaccharid, das „viele Zucker“ enthält. Zucker neigen dazu, 5 dieser OH-Gruppen zu haben, die hauptsächlich an einem Kohlenstoffgerüstring angeordnet sind. Die Natur dieser OH-Gruppen ist ähnlich wie bei Wasser, H-O-H. Diese Gruppen können sehr stark miteinander interagieren und Wasser einen sehr hohen Siedepunkt für eine so einfache Struktur verleihen. Die OH-Gruppen zwischen den Polysacchariden und dem PVA erzeugen sehr starke intermolekulare Bindungen, die so stark oder größer sind als die Wechselwirkungen der Polysaccharidketten das Holz selbst machen. Die poröse Natur des Holzes bedeutet nur, dass dieser Klebstoff weiter eindringen kann. Die PVA-Ketten sind sehr lang (denken Sie an Spaghetti), so dass alle miteinander interagieren und gleichermaßen aneinander und an die Polysaccharide gebunden bleiben.
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- PVA ist kein Polyvinyalkohol, der unter dieser Erklärung eher die Beine abschneidet.