Verbindings- en bevestigingsmiddelen (o.a. lijmen)

Wanneer twee of meer delen uit hout of wanneer een deel uit hout en een deel uit kunststof aan elkaar moeten worden bevestigd, dan kan dit gebeuren m.b.v. mechanische verbindingen en m.b.v. gelijmde verbindingen. De mogelijkheid om delen uit hout zo te lijmen dat de (lijm)voeg niet zwakker is dan de delen uit hout heeft tot belangrijke constructieve mogelijkheden geleid.

Voorbeelden van mechanische verbindingsmiddelen zijn deuvels, draadnagels, drevels, hechtplaten, krammen, kramplaten, nagelplaten, nieten, schroeven, stiften ... Deze verbindingsmiddelen kunnen m.b.v. handgereedschap en m.b.v. pneumatisch werkend gereedschap worden aangebracht. Ten behoeve van het pneumatisch werkend gereedschap zijn vaak één of meer luchtcompressoren in het bedrijf aanwezig.

Voor het tot stand brengen van mechanische verbindingen kan gebruik worden gemaakt van kram- en spijkermachines. Deze machines bestaan uit een portaal. Aan de bovenzijde van het portaal zijn kantelbakken die met spijkers zijn gevuld, bevestigd. De spijkers worden vanaf de kantelbakken d.m.v. slangen naar de hamerkast geleid waar ze vervolgens hydraulisch of mechanisch in het hout worden aangebracht. Bij een krammachine worden de krammen gemaakt door ze uit draad, die continu vanaf een rol wordt toegevoerd, te knippen.

Om afval van hout zo veel mogelijk te beperken, kunnen werkstukken uit kleinere halffabricaten worden opgebouwd. Aan de uiteinden van de kleinere stukken hout worden gaten gefreesd, waarna deze met deuvels of drevels aan elkaar worden verbonden.

Gelijmde verbindingen worden toegepast voor o.a. het vervaardigen van spaanplaten, oriented strand board (OSB) platen, multiplexplaten en vezelplaten. Verder worden gelijmde verbindingen vaak toegepast in de meubelindustrie en schrijnwerkerijen. Bij gelijmde verbindingen spelen naast de houtsoort, het vochtgehalte van het hout en de lijmsoort, vooral de temperatuur en de druk op de gelijmde verbinding een belangrijke rol. Veel gelijmde verbindingen komen dan ook tot stand in persen, waarbij zowel de temperatuur als de druk nauwkeurig kunnen worden geregeld. 

Lijmen zijn stoffen die door adhesie en cohesie materialen verbinden zonder de structuur van de materialen in belangrijke mate te veranderen.

• bindmiddelen;
• oplosmiddelen (water of een organisch oplosmiddellen);
• toeslagstoffen.

De bindmiddelen zijn de basisbestanddelen die nodig zijn voor de hechting. Er bestaan vele soorten bindmiddelen, maar de meeste ervan zijn synthetisch. Ook natuurlijke stoffen zoals caseïne, dextrine, rubber, zetmeel, … zijn ingeburgerd.

Nu bevinden bindmiddelen zich op omgevingstemperatuur doorgaans in een vaste toestand. Daarom wordt doorgaans een oplosmiddel (water of een organisch oplosmiddel) toegevoegd om de bindmiddelen op te lossen of een fijne dispersie te vormen. Na het aanbrengen van de lijm zal het oplosmiddel verdampen of worden opgezogen in de ondergrond.

Voorbeelden van toeslagstoffen zijn conserveringsmiddelen, verdikkingsmiddelen en vulstoffen (geven massa aan de lijm). Het zijn stoffen die, met uitzondering van vulstoffen, slechts in kleine hoeveelheden in lijmen aanwezig zijn.

Onderscheid kan worden gemaakt tussen lijmen die drogen door een fysische reactie en lijmen die drogen door een chemische reactie:

• Lijmen die drogen door een fysische reactie kunnen worden ingedeeld in lijmen in oplossing of in dispersie en de zogenaamde ‘hot-melts’ of smeltharsen.
  • Wateroplosbare polymeren (caseïne, dextrine, zetmeel, …) worden in oplossing in water gebruikt, daar waar hoge polymeren (polyvinylacetaat, …) in dispersie in water worden gebruikt. In beide gevallen vindt de droging plaats door verdamping van het water of door de opzuiging van het water in de ondergrond. In bepaalde gevallen wordt een organisch oplosmiddel gebruikt ter vervanging van water. De droogsnelheid hangt af van de toegepaste bindmiddelen, de porositeit van de ondergrond en/of de opzuigingssnelheid, de droge stof en de aangebrachte hoeveelheid. Tenzij ze drukgevoelig zijn, mogen de lijmen alleen worden toegepast wanneer minstens één van de ondergronden poreus is.
  • De zogenaamde ‘hot-melts’ (smeltharsen) worden in gesmolten toestand aangebracht en drogen door afkoeling.
• Lijmen die drogen door een chemische reactie worden ook reactieve lijmen genoemd. Reactieve lijmen bestaan uit pasteuze of vloeibare monomeren of prepolymeren. Reactieve lijmen drogen door polymerisatie of verknoping (‘scorching’), een chemische reactie die wordt opgewekt door de toevoeging van een katalysator of een verharder of door de inwerking van vocht/water in de lucht of in de ondergrond.

Onderscheid kan tevens worden gemaakt tussen natuurlijke lijmen en synthetische lijmen.

• Natuurlijke lijmen

• Synthetische lijmen

• Thermohardende lijmen

• Thermoplastische lijmen

• Polyadditielijmen

• Isocyanaatlijmen

Onderstaande tabel toont de synthetische lijmen, waarbij onderscheid kan worden gemaakt tussen thermoplastische en thermohardende lijmen.

Tabel : Vergelijking van de verschillende lijmsoorten (Jacobs et al., 2003)

Uit plaatmaterialen die verlijmd zijn met formaldehydehoudende lijmen (spaanplaten, oriented strand board (OSB) platen en medium density fibreboard (MDF) platen) kan formaldehyde vrijkomen. Formaldehyde is een giftig, kleurloos gas met een prikkelende geur, dat gezondheidsklachten kan veroorzaken. Multiplexplaten bevatten meestal minder formaldehyde. Vezelplaten bevatten nauwelijks of geen lijm, waardoor ook de emissie van formaldehyde laag is.

In bijlage 3 wordt ingegaan op de binnenhuismilieuproblematiek in Vlaanderen, met specifieke aandacht voor formaldehyde.