Dr. Rico Emmler, Institut für Holztechnologie Dresden GmbH (IHD), präsentierte auf dem 6. internationalen Fuß boden kolloquium in Dresden die Untersuchungsergebnisse zur Formstabilität von Mehrschichtparkett. Sowohl die Trägerschicht, die Holzart in der Deckschicht als auch die Oberflächenbehandlung beeinflussen das Verhalten.
Diffusionswiderstand beeinflusst das Verformungsverhalten
Folgende Schadensfall-Typen bei Mehrschichtparkett waren unter anderem Anlass für das Forschungsvorhaben:
◊Abzeichnen der Mittellage – insbesondere auf Fußbodenheizung, aber auch auf zu feuchten Estrichuntergründen (vorrangig bei Deckschichten m 3,5 Millimeter),
◊Delaminierungen von der Nutzschicht, auch von Sperrholzlagen der Mehrschichtparkette, insbesondere bei trockenen Bedingungen (bei Verlegung auf Fußbodenheizung sowie bei niedrigen Luftfeuchten).
Die Problematik der Fugenbildung und der Formstabilität wird ebenfalls immer wieder diskutiert. „Praxisnahe, genormte Prüfmethoden zur Ermittlung der Formstabilität, der Fußbodenheizungsbeständigkeit oder der Verklebungsqualität von Mehrschichtparketten sowie entsprechende Anforderungswerte existieren nicht. Auch fehlen Untersuchungen, wie unter anderem die Formstabilität von Mehrschichtparkett beeinflusst werden kann“, sagt Emmler, der als besondere Zielsetzung des AiF-Forschungsprojektes die Ableitung von Prüfverfahren für die oben genannten Parameter herausstellte. Die Gestaltung der Einzelkomponenten von Mehrschichtparketten (Materialien, Klebstoffe, Beschichtungen, Abmessungen) und die Abhängigkeit der Feuchtegehalte der einzelnen Schichten auf die Formstabilität und die Verklebungsfestigkeit der Systeme waren ebenfalls Thema der Arbeit. Mehr zu den untersuchten Einflussgrößen siehe Kasten.
Die Versuche wurden an drei Meter mal zwei Meter großen Prüfflächen in einer Prüfvorrichtung, die sich in einer begehbaren Klimazelle befindet, durchgeführt. Die Prüfflächen wurden schwimmend auf PE-Folie verlegt, um eine praxisnahe, einseitige Klimabelastung zu simulieren (Klimazyklus siehe Kasten).
Ergebnisse aus den Untersuchungen
Um den Einfluss von Deckschichtfeuchte und Klebstofftyp zwischen den Schichten zu simulieren, wurden in der Versuchsanordnung diese Parameter an zwei Parketten mit unterschiedlichen Klebstofftypen („harter“ UF-Leim und „elastischer“ PVAC-Leim) variiert. Die Auswirkungen lassen sich wie folgt beschreiben:
◊Eine höhere Deckschichtfeuchte führt im verlegten Zustand zu größeren Fugenöffnungen.
◊Bei der Ebenheit ist zu beobachten, dass insbesondere bei Feuchtklimaeinfluss die Stabilität durch eine höhere Deckschichtfeuchte deutlich verbessert werden kann.
◊Signifikante Auswirkungen der Variationen der Mittelschichtfeuchten sind nur derart zu beobachten, dass bei einer gewählten Mittelschichtfeuchte von 11,5 Prozent stärkere Austrocknungsvorgänge (größere Fugenöffnungen) ohne Verbesserung der Formstabilität stattfanden. Deshalb sollten, so Dr. Emmler, die üblichen Mittelschichtfeuchten von 8,5 Prozent beibehalten werden.
◊Der Klebstoff (EPI, PVAC und UF) zwischen den Schichten hat nur einen geringen Einfluss auf die Formstabilität. Lediglich der EPI-Klebstoff tendierte dazu, die Dimensionsänderung kaum zu behindern.
Darüber hinaus wurde der Einfluss der Holzart in der Deckschicht auf die verschiedenen Parameter untersucht. Neben der als klimasensibel bekannten Holzart Buche wurden zwei Tropenholzarten ausgewählt, bei denen es nach Aussagen von Sachverständigen verstärkt zu Beanstandungen bezüglich Formstabilität und Schäden bei Fußbodenheizungen kommen soll. Am Beispiel der Ebenheit wurde deutlich, dass die Tropenholzarten Wengé und Jatoba insbesondere bei Feuchtklima stärker reagieren als die Holzart Buche. Bei den ebenfalls untersuchten, modifizierten Decklagen wie Thermobuche oder „Belmadur“ zeigte sich, dass modifizierte Decklagen nicht imstande sind, Nachteile einer HDF-Mittellage auszugleichen. Zum Beispiel beim Parameter „Breitenänderung in der Gesamtfläche“ reagierten alle Varianten mit HDF stärker als mit Stäbchenmittellage.
Beim Einfluss des Oberflächendiffusionswiderstandes der Decklagenbeschichtung (UV- Lackierung und natürliches High-Solid-Öl) ergab die Untersuchung folgende Resultate:
Der unterschiedliche Diffusionswiderstand der Beschichtung wirkt sich erheblich auf die Formstabilität aus. Eine geölte Fläche reagiert viel intensiver und schneller auf Klimaschwankungen. Zudem werden Unterschiede in den Feuchtegehalten einzelner Schichten in kurzer Zeit sichtbar. Die höhere Deckschichtfeuchte führt zum Beispiel zu deutlich größeren Längsfugenöffnungen, weil die Holzfeuchte bei Trockenklima schneller herausdiffundieren kann. Dies führt zum Teil sogar zum Versagen der Verriegelungssysteme, die sich teilweise öffneten.
Die Paneeldicke hat ebenfalls einen Einfluss, der anhand lackierter Paneele mit HDF- Mittellage (11 und 14 Millimeter) untersucht wurde. Die deutlich höheren Auszugskräfte von 14 Millimeter machen sich dabei zugunsten der dickeren Variante hinsichtlich der Fugenöffnungen bemerkbar. Bei der Feuchteverformung zeigt 14 Millimeter dickes Parkett ebenfalls ein günstigeres Verhalten, während bei Trockenheit jedoch das Gegenteil der Fall ist. Generelle Aussagen sind hier allerdings ebensowenig möglich wie hinsichtlich des Einflusses von HDF-Mittellagen gegenüber Stäbchenmittellagen aus Fichtenholz. Beim Vergleich mit verschiedenen Buchenparketten mit HDF-Träger war trotz dessen geringeren E-Moduls keine abweichende Formveränderung erkennbar. Allerdings wurden innerhalb der verschiedenen HDF-Parkette produktspezifisch durchaus unterschiedliche Verformungen beobachtet.
Einfluss der Jahrringlage und des Stäbchenabstandes
Für die Untersuchung des Einflusses der Jahrringlage und des Stäbchenabstandes wurden kleinere Prüfflächen von 60 mal 60 Zentimeter in verschiedenen Varianten mit eigenen Laborpressen hergestellt, da entsprechende Umsetzungen beim Industriepartner nicht möglich waren. Signifikante Unterschiede wurden in dieser Untersuchung nicht festgestellt. Jedoch traten bei der Variante 45 Grad Jahrringlage (kein Stäbchenabstand) einseitige Delaminierungen in der Decklage auf. Dies könnte auf den höchsten Spannungszustand bei den untersuchten Varianten hindeuten, ohne aus den Untersuchungen auf „labormäßig“ erstellten Kleinflächen gesicherte Ergebnisse ziehen zu können.
Darüber hinaus wurde untersucht, wie sich ein 1-K-Wasserlacksystem und ein Mischaufbau mit Kunstharzsiegel als Grundierung und 2-K-Decklack auf unbehandeltem Mehrschichtparkett auswirkt, um spätere Abschleifvorgänge zu simulieren. Man kam zu folgenden Ergebnissen:
◊Die Breitenänderung der Gesamtfläche ist beim 1-K-Wasserlack bei Feuchtklima doppelt so groß.
◊Bei der Ebenheit wird ebenfalls deutlich, dass beim 1-K-Wasserlack die größten und beim Kunstharzsiegelsystem die geringsten Veränderungen stattfanden. Ein Mischaufbau ist ein guter Kompromiss, wenn der Endverbraucher ein gewisses Maß an Lösemittelemission akzeptiert.
Fazit
Die Prüfmethode anhand großer, praxisnaher Prüfflächen erwies sich als sehr gut. Die gleichzeitige Prüfung in sieben Ebenen, wie sie im IHD-Prüfregal vorgenommen werden kann, ist ein kostengünstiges, reproduzierbares Verfahren, das entwicklungsbegleitend für das Prüfen von Mehrschichtparkett uneingeschränkt empfohlen werden kann.
Anhand dieser Untersuchungen können folgende Anforderungsempfehlungen gegeben werden:
◊mittlere Längsfugenöffnungen m 0,3 Millimeter,
◊mittlere Querfugenöffnungen m 0,2 Millimeter,
◊mittlere Ebenheit über die Panellbreite konvex m 0,3 Prozent, konkav m 0,2 Prozent.
Folgende Zustände sollten beispielhaft im Sinne einer hohen Formstabilität angestrebt werden, wenn die Kundenanforderungen dies ermöglichen:
◊möglichst hoher Diffusionswiderstand der Beschichtung bei werkseitiger Beschichtung und Renovierungsversiegelungen,
◊Deckschichtfeuchte möglichst nahe an sich einstellender Ausgleichsfeuchte,
◊kein Parkett mit HDF-Mittellage bei natürlich geölten Oberflächen auf Hölzern mit hoher Klimasensibilität wie Buche verwenden.
Walter Pitt walter.pitt@t-online.de