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  • Publizist und Freier Dozent, von Hause aus Ingenieur sowie gelernter Mechaniker und gelernter Maurer, Querdenker, Naturfreund und -nutzer, technisch interessiert aber auch technikkritisch, glaube nicht alles was mir erzählt wird.
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Andreas Quiring  

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Biohof-Gemeinschaft Baum des Lebens

4. Januar 2009 7 04 /01 /Januar /2009 12:10

Im allgemeinen denkt man im Zusammenhange mit Holz weniger an Kleber als an Leime. Jedoch gerade im Heimwerker- und Bastelbereich werden wir im Zusammenhang mit Holz immer wieder Einsatzgebiete für Kleber entdecken. Vor allem bei der Verbindung von Holz mit anderen Werkstoffen wie Textilien, Papier, Pappe und so weiter bieten sich Klebstoffe an. Da diese nun eine dankbare Spielwiese für die moderne Chemie sind, ist es wichtig zu wissen, was man im jeweiligen Falle eigentlich verarbeitet und nicht blind vertrauend die „Segnungen“ einer in erster Linie am Profit und weniger an der Gesundheit des Verbrauchers interessierten Industrie zu verwenden.

Alleskleber ist ein Beispiel für Kleber, die durch Verdunstung eines Lösungsmittels aushärten (Bild: Babi Hija, PD)

 

 Kleber begegnen uns im Zusammenhang mit Holz übrigens auch in Verbundwerkstoffen, das ist aber ein eigenes Thema, mit dem ich mich sicher auch noch beschäftigen werde. Die verwendeten Kleber werden jedoch bereits in diesem Artikel besprochen.

 Die Wirkungsweise von Klebern ist sehr unterschiedlich. Der Sinn ist jedoch immer, daß aus einer leicht zu verarbeitenden und durch Streichen, Spritzen oder Spachteln aufzubringenden flüssigen oder zähflüssigen Masse ein fester Körper wird, der die mechanisch mehr oder weniger feste Verbindung zwischen den zu verklebenden Teile herstellt. Dabei können folgenden Wirkungsweisen unterschieden werden:


* Aufbringen des Klebers im geschmolzenen Zustand und anschließendes Aushärten durch Erstarren (Heißkleben)

* Abbinden durch Verdunsten von Lösemitteln

* Erhärtung durch chemische Reaktion (Binder und Härter)


 Diese unterschiedlichen Wirkprinzipien begegnen uns teilweise in Variationen, so daß wir im folgenden die einzelnen Arten von Klebern besprechen, wie sie im allgemeinen eingeteilt werden.

 

Schmelzkleber

 Seit einigen Jahren sind sogenannte Schmelzkleber, die mit Heißklebepistolen verarbeitet werden, auf dem Markt. Glaubt man den Herstellern, stellt dieses Verfahren gewissermaßen das „Ei des Kolumbus“ für viele Anwendungsbereiche dar.

 Die eigentliche Wirkungsweise besteht darin, daß ein thermoplastischer - also schmelzbarer - Kunststoff mit einer elektrischen Heizung geschmolzen wird und dadurch auf die zu verbindenden Teile aufgebracht werden kann. Die Fragwürdigkeit der Haltbarkeit solcher Verbindungen begründet sich auf die folgende Überlegung:

 Der flüssige Kunststoff gelangt auf die mit Raumtemperatur doch verhältnismäßig kühlen Flächen der zu verbindenden Werkstoffe. Dabei kühlt die äußerste, dem Werkstück zunächst liegende Schicht der Masse naturgemäß als erste ab. Die Frage ist nun, ob der erstarrende Kunststoff überhaupt Zeit hat, sich richtig mit dem Werkstoff der zu verklebenden Teile zu verbinden.

 Ein weiterer Aspekt ist, daß es immer mit Vorsicht zu genießen ist, wenn Kunststoffe erwärmt werden. Bisher wurde noch nicht untersucht, ob und welche schädlichen Emissionen durch Heißklebepistolen entstehen. In jedem Fall ist jedoch der Einsatz von Kunststoff mit der gesamten, damit zusammenhängenden, Problematik seiner Herstellung, des Ressourcenverbrauchs und der Entsorgung gegeben.

 

Kontaktkleber

Die Bindemasse von Kontaktklebern besteht typischerweise aus synthetischem Kautschuk. Kontaktkleber binden durch Verdunsten des Lösemittels ab. Die Verarbeitung von Kontaktklebern - der bekannteste Vertreter dieser Klasse von Klebstoffen ist wohl der weitverbreitete Pattex von der Firma Henkel - dürfte bekannt sein: Die beiden zu verklebenden Flächen werden zunächst mit dem Kleber bestrichen und müssen anschließend ablüften. Dabei verdunstet das Lösungsmittel. Anschließend werden die Teile verpresst, wobei, wie uns die Original-Gebrauchsanweisung für Pattex erläutert, nicht die Dauer sondern die Höhe des Pressdruckes entscheiden für die Güte des Arbeitsergebnisses ist.

Kehlnaht aus Epoxy-Spachtel zur Verbindung zweier Platten


Problematisch sind beim Einsatz von Kontaktklebern vor allem die entstehenden Lösemitteldämpfe. Die Gefährlichkeit von Lösemitteln und ihre Wirkung im Stoffwechsel des Menschen ist erheblich. Vor allem beim Verkleben großer Flächen, werden Kontaktkleber in gewaltigen Mengen aus großen Gebinden mit der Spachtel aufgetragen. Das dies natürlich die beste Methode ist, die Lösungsmittel in Atemluft und Umwelt gelangen zu lassen, läßt sich leicht nachvollziehen. Das Verdampfen des Lösungsmittels ist ja auch gewollt, weil erforderlich um die Klebewirkung zu erzielen.

Beide Inhaltsstoffe, das Lösemittel sowie der synthetische Kautschuk sind natürlich wieder Produkte der Großchemie und unter diesem Aspekt zusätzlich umweltbezogen zu bewerten.

 

Reaktionskleber

Diese Art von Klebern ist unter dem volkstümlichen Namen „2-Komponenten-Kleber“ bekannt. Das Wirkprinzip besteht darin, daß der eigentliche Kleber, der sogenannte Binder zunächst flüssig bis zähflüssig und damit verarbeitbar ist. Kurz vor der Verarbeitung wird der sogenannte Härter hinzugefügt, der die Polymerisierung, also die Vernetzung der Moleküle und damit die Aushärtung des Kunststoffes anstößt.

Reaktionskleber härten durch Polymerisation aus, also durch Vernetzung der Makromoleküle des Binders: Links sind die Molekülketten des Binders dargestellt, rechts hat der Härter bereits die Brücken erzeugt

Die Problematik liegt darin, daß die Stoffe, mit denen man die beschriebene Reaktion erreichen kann, hochgiftig sind. Reaktionskleber basieren nämlich auf Epoxydharzen und Polyurethanen. Mit der gleichen Technik lassen sich außer Klebern auch Farben, Lacke und Spachtelmassen und Werkstoffe herstellen. Auch die als Spachtelmasse und glasfaserverstärkte Kunststoffe eingesetzten Polyester gehören hierher. Sie werden übrigens oft zusammen mit Holz eingesetzt, vor allem auch im Bootsbau. Davon ist aber dringend abzuraten:

 Zum einen ist Polyester hygroskopisch, das heißt, er zieht Wasser an. Deswegen werden Bootsrümpfe aus Polyester auch auf der Außenseite mit einer besonderen Schutzschicht, dem so genannten Gelcoat versehen. Trotzdem kommt es bei Pölyester-Bootsrümpfen oft zu der gefürchteten "Osmose", einer Zersetzung des Werkstoffs durch Reaktion mit eingedrungenem Wasser.

 Zum anderen ist Polyester spröde und reißt, wenn das Holz arbeitet. Dadurch dringt wiederum Wsser ein und lässt das Holz faulen. Manchmal werden marode Holzrümpfe mit glasfaserverstärktem Polyester beschichtet um sie zu retten. Das geht aber nicht lange gut, denn unter dem Polyester fault das Holz umso stärker und zieht durch die Feuchtigkeit auch die Beschichtung in Mitleidenschaft. Bereits nch kurzer Zeit löst sich das so "restaurierte" Schiff buchstäblich auf. Deswegen wird diese Technik in der Szene auch als "Leichenhemd" bezeichnet.

 Zum Einsatz mit Holz in feuchtem Millieu eigmen sich Epoxydharze wesentlich besser. Trotz Ihrer Gefährlichkeit muss man ihnen hervorragende technische Eigenschaften bescheinigen. Epoxydharze kann man in unterschiedlichen Formulierungen abgestimmt auf unterschiedliche Einsatzgebiete samt den zugehörigen Härtern kaufen. Sie lassen sich in reiner Form als lackartige Beschichtung für Holz und in fließendem Übergang mit steigendem Anteil an Füllstoffen als Kleber bis hin zur Spachtelmaße einsetzen.

 Wie in der Abbildung oben dargestellt, kann man Epoxy-Spachtel sogar benutzen um schweißnahtähnliche Holzverbindungen herzustellen. Dazu wird es mit geeigneten Füllstoffen auf die erforderliche Konsistenz gebracht. Als Füllstoffe für Epoxydharz finden z.B. pulverisierte Baumwollfasern (für leichte Viskositätserhöhung z.B. beim Streichen auf senkrechten Flächen und zum Kleben nicht genau passender Flächen), mineralische Zuschläge und dergleichen (für stärkeres Andicken bis hin zur Spachtelmasse) Verwendung. Die Zuschläge sind für sich gesehen teilweise schon High-Tech-Produkte: Sie sehen aus wie Staub, sind aber tatsächlich mikroskopisch kleine Kugeln, da mit kugeligem Zuschlag die besten Festigkeiten erzielt werden. Es gibt sogar Füller aus winzigen Hohlkugeln (Micro Balloons), um Gewicht zu sparen.

Bei Bau und Restaurierung von Holzbooten, hier ein restaurierter Lukendeckel, kann Epoxydharz seine Stärken entfalten

Epoxy kommt auch bei der Herstellung von formverleimtem Sperrholz zum Einsatz. Der Gebrauch von Epoxy als Kleber und Oberflächenversiegelung läßt sich dort verantworten, wo es tatsächlich auf eine wasserfeste Ausrüstung des Holzes ankommt. Vor allem im Bootsbau ist dies gegeben.

So verlockend die technischen Eigenschaften von Epoxydharz sind, sollte man doch im Wohnbereich darauf verzichten. Vor allem die Verarbeitung ist gefährlich. Die Arbeit mit Epoxydharz kann schwerste Allergieerscheinungen verursachen, daher sollten die Arbeitsregeln für giftige Arbeitsstoffe (Schutzkleidung, Atemschutz usw.) strengstens beachtet werden.

Der sinnvolle Einsatz von Epoxy wird sich vor allem auf den Bau und die Instandsetzung von Booten, Flugzeugen und Fahrzeugen erstrecken. In anderen Bereichen sind die von ihm ausgehenden Nachteile wohl selten durch entsprechende Vorteile aufzuwiegen.

Holz ist auf Schiffen hohen mechnischen Belastungen und dem Angriff von Feuchtigkeit ausgesetzt und wird daher mit Epoxy wasserfest gemacht.

 

Sekundenkleber

  Die unter diesem Namen bekannten „schnellen“ Kleber sind nicht ganz unbedenklich, da sie aus Cyanacrylsäureestern bestehen. Diese werden als erbgutschädigend und möglicherweise krebserregend angesehen.

 Sekundenkleber - auch als Cyanacrylat-Kleber bezeichnet - können gewissermaßen als Sonderform der Reaktions- oder 2-Komponenten-Kleber angesehen werden. Die zweite Komponente, der Härter, ist nämlich aus der Luftfeuchtigkeit stammendes Wasser. Da sie an der Luft abbinden spricht man auch von luftgebundenen Klebern.

 Damit sie auch mit der Luftfeuchtigkeit in Berührung kommen, gewissermaßen also der „Härter“ zugemischt wird, dürfen Sekundenkleber nur sehr dünn aufgetragen werden. Wie der Name bereits sagt, härten Sie dann schnell aus und sind auch nach kurzer Zeit belastbar.

 

Alleskleber

 Der bekannteste Vertreter dieser Gattung ist der mit dem Produktnamen „Uhu“. Alleskleber ähneln in der Wirkungsweise den Kontaktklebern, da auch hier das Abbinden durch Verdunstung des Lösemittels eintritt: Wie bei Pattex läßt sich auch mit Uhu am besten kleben, wenn man beide zu verklebenden Flächen einstreicht und ablüften läßt bevor man sie zusammenfügt.

 In den 70-80% Lösemitteln sind die Bindemittel gelöst, die wiederum aus Kunstharzen wie Polyester oder auch aus Nitrozellulose bestehen. Aufgrund der Inhaltsstoffe sind Alleskleber zwar alles andere als unbedenklich. Da man Sie beim Basteln jedoch meist nur in geringen Mengen verwendet, dürfte sich die von ihnen ausgehende Gesundheitsgefährdung in Grenzen halten.

 

Naturharzkleber

 Diese Kleber sind aus natürlichen Inhaltsstoffen zusammengesetzt. Sie sollen für den Verarbeiter unbedenklich sein. Soweit sie jedoch - wenn auch natürliche - Lösungsmittel enthalten, besteht jedoch die Lösemittelproblematik. Wie man auch am Beispiel des Terpentins sehen kann, sind auch natürliche Lösemittel nicht ganz ungefährlich. Wenn Sie auch die Umwelt nicht gefährden, können sie doch für den Menschen schädlich sein, der sich hohen Konzentrationen aussetzt oder - wie manche Terpentine - allergieauslösend sein. Daher sollte man auch bei der Arbeit mit Naturharzklebern stets für gute Lüftung sorgen.

 

Kork- und Teppichbodenkleber

 Unter diesem Begriff tummeln sich verschiedene Arten von Klebern, die zum Beispiel den Reaktions- und Kontaktklebern zuzurechnen sind. Zum Teil enthalten sie Lösemittel. Die lösemittelfreien Sorten sind Dispersionskleber, können aber auch gefährliche Stoffe - wie zum Beispiel Cyanacrylsäureester - enthalten. Teilweise gasen diese Kleber beim Abbinden auch Formaldehyd aus.

 Es gibt auch für diesen Bereich Naturharzkleber, wobei die als Dispersionen ausgeführten Produkte den lösemittelhaltigen vorzuziehen sind, vor allem, weil bei der Verklebung von Wandbelägen und Teppichböden naturgemäß große Fläche mit dem verwendeten Kleber eingestrichen werden und entsprechende Lösemittelemmissionen in die Umgebungsluft nicht zu vermeiden sind.

 

Dichtungsmassen

 Unter den Klebern sollen auch kurz die Dichtungsmassen besprochen werden. Bei ihnen sind oft weniger die eigentlich wirksamen Stoffe gefährlich, als die zusätzlich zugefügten Stoffe wie Fungizide. Relativ wenig bedenklich sind die Silikonkautschuke, die da angewendet werden können, wo eine hohe Belastung durch Feuchtigkeit besteht: Im Sanitärbereich und bei Isolierglasfenstern.

 Der üble Gestank dieser Massen zeugt nicht von Giftigkeit sondern stammt lediglich von der enthaltenen Essigsäure. Wenn man die - tatsächlich bedenklichen - Fungizide vermeiden will, kann man ganz einfach Dichtungsmasse für Aquarien benutzen, da bei diesen auf den Zusatz von pilzhemmenden Mitteln verzichtet wird, um die Fische nicht zu vergiften.

In manchen Bereichen, wie zum Beispiel beim Einbau von Küchen, kommt Holz auch in Verbindung mit Dichtungsmasse zum Einsatz. Auch hier gibt es Alternativen zur Chemie

 

 Für Fugen im Innenbereich, welche mäßig mit Feuchtigkeit beansprucht sind, gibt es Naturharz-Dichtungsmassen. Zum Eindichten ganz normaler Verglasungen schließlich tut es einfacher Fensterkitt, der aus Leinöl und Schlämmkreide besteht. Er versprödet zwar mit der Zeit und muss daher von Zeit zu Zeit erneuert werden, dafür ist er aber für die Umwelt und unsere Gesundheit unbedenklich. In Süddeutschland gab es früher sogar eine Redensart, welche die Ungiftigkeit von normalem Fensterkitt unterstreicht: Von armen Leuten sagte man, sie würden „den Kitt aus den Fensterscheiben fressen“. Hierbei mag der Umstand eine Rolle spielen, daß Leinöl früher auch als Nahrungsmittel benutzt wurde. Schließlich wird Leinsamen ja auch heute noch - oder wieder - gegessen.

 

Montageschäume

 Diese, auch als Ortschaum bezeichneten, Hilfsstoffe wollen wir ebenfalls zu den Klebern im weitesten Sinne rechnen, zumal sie sich gerade auch bei der Arbeit mit Holz, z.B. beim Selbsteinbau von Türen und beim sonstigen Innenausbau als scheinbare Wundermittel anbieten.

 Diese Mittel werden aus einer Art Spraydose in die Fugen rund um das zu montierende Einbauteil gespritzt. Sie dehnen sich aus und verkeilen und verkleben dieses in seiner Aufnahme. Es gibt diese Stoffe sowohl als Einkomponentenstoff wie zum Selbstanmischen aus zwei Komponenten.

 Auf den ersten Blick tatsächlich das Ei des Kolumbus für den Einbau von Fenstern, Türen und und und... Für die Bequemlichkeit dieser Mittel nimmt der Anwender jedoch hochgiftige Bestandteile in Kauf. Montageschäume bauen entweder auf Harnstoff-Formaldehyd- (UF) auf oder auf Polyurethanbasis (PU) auf. Also: Finger weg! Übrigens ist auch die Dauerhaftigkeit der mit diesen Mittelchen hergestellten Verbindungen fragwürdig, da noch keine Erfahrungen über längere Zeiträume vorliegen.

 Zudem geht allein schon von der mechanischen Wirkungsweise dieser Schäume - Ausdehnen und Erhärten - ein nicht zu unterschätzendes Gefährdungspotential aus. Ich wage mir nicht vorzustellen, was passiert, wenn ein Kind eine solche Dose z.B. mit einer Sprühsahnedose verwechselt und sich einen Schuss daraus in den Mund spritzt... Das „kindersichere“ Verwahren von gefährlichen Stoffen ist eine fragwürdige Sache. Am besten fährt man, wenn man erst gar nichts kauft, was Kindern gefährlich werden kann. „Kindersicher verwahren“ kann man nichts, Kinder kommen überall dran. „Kindersicher verwahrt“ ist höchstens das, was überhaupt nicht im Hause ist.

 Für den Einsatz von Ortschäumen gibt es je nach Aufgabe dauerhafte und handwerklich solide Alternativen. Sie mögen mehr Arbeit machen, man hat jedoch eine Lösung, die erprobt ist, und den Einsatz von Gift und Chemie vermieden. Übrigens können empfindliche Bauteile auch durch den Druck des Schaums verformt werden, so dass das tatsächliche Arbeitsergebnis nicht dem erhofften entspricht.

 

Kleister

 Der Vollständigkeit halber soll auch noch der Kleister erwähnt werden. Wenn man aus irgendwelchen Gründen Papier auf Holz aufziehen möchte, kann man sich einen Kleister, der garantiert keine Chemie enthält, selbst anrühren: Einfach aus Mehl und Wasser. Das Mehl wird in das Wasser eingerührt, bis eine gewisse Sämigkeit erreicht ist. Diesen Kleister kann man dann mit dem Pinsel verarbeiten. Mit diesem Kleber kann man sogar kleine Kinder arbeiten lassen, es macht nichts, wenn sie ihn essen. Allerdings sollte man keinen Zucker hineintun, sonst wird mehr vondem guten Kleister aufschnabuliert als verarbeitet.

 Für reine Holzarbeiten ist dieser Kleister sicherlich ohne Bedeutung, jedoch nützlich bei manchen Arbeiten, die auch mit Holz zu tun haben: Zum Beispiel wenn man bestimmte Strukturen auf Holzuntergrund mit Papiermaché nachahmen möchte: Mauerwerk oder Fels für Kulissen etwa oder Landschaften für Dioramen iund Modelleisenbahnanlagen.

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