Lehtipuun primerointi liimaustuloksen vedenkeston parantamiseksi

Abstract

Insinööripuutuotteiden kehittymisen mahdollistama puurakentamisen lisääntyminen on tuonut uusia haasteita niissä käytettävien liimojen suorituskyvylle. Tuotteiden valmistuksessa halutaan käyttää erilaisia lehtipuulajeja perinteisesti käytettyjen havupuiden, kuten männyn ja kuusen, rinnalla. Käytettävien liimojen on täytettävä tiukat standardit liimauksen vedenkeston suhteen. Liimauksen riittävä vedenkesto on osoittautunut vaikeasti saavutettavaksi useilla lehtipuulajeilla. Lehtipuiden liimauksen huonompi vedenkesto johtuu pääasiassa niiden havupuista poikkeavasta solurakenteesta sekä usein suuremmasta kosteuden aiheuttamasta turpoamisesta. Tässä työssä selvitettiin, voiko lehtipuiden liimaustuloksen vedenkestoa parantaa primereiden avulla. Primerilla, eli tartunta-apuaineella, on tarkoitus parantaa liiman tarttuvuutta tai stabiloida liimattavaa pintaa. Työssä perehdytään liimojen toimintaan ja eri liimatyyppeihin, puun solu- ja molekyylirakenteeseen, puun liimaukseen vaikuttaviin tekijöihin, modifioituun puuhun ja niiden liimaukseen ja eri primereihin ja niiden toimintaan. Puun modifioinnilla pyritään parantamaan puun ominaisuuksia tyypillisesti vähentämällä puun hygroskooppisuutta, jolloin se sitoo vähemmän kosteutta itseensä. Modifiointi vähentää kosteuden aiheuttamaa turpoamista ja suojaa puuta biologiselta hajoamiselta. Modifiontimenetelmiä ovat esimerkiksi asetylointi, lämpökäsittely ja kyllästys. Koska modifionti muuttaa puun mekaanisia ja kemiallisia ominaisuuksia, vaikuttaa se myös puun liimaukseen. Primereita, joilla on saatu parannettua lehtipuiden liimauksen kosteudenkestoa ovat muun muassa hydroksimetyloitu resorsinoli (HMR), dimetyyliformamidi (DMF) ja polyolipohjaiset primerit. HMR-primerointi laski 1K-PUR-liimalla liimatun keltakoivun delaminaation 53,5 %:sta 5,8 %:iin. DMF:n havaittiin parantavan 1K-PUR-liimalla liimatun pyökin puumurtumaprosenttia sekä leikkausjännityksen kestoa puun ollessa märkää. Polyolipohjaisista primereista polysorbaatti-20-primeri paransi 1K-PUR-liimalla liimattujen etelänkeltamännyn ja lännendouglaskuusen delaminaatioarvoja ja PR 3105-primeri paransi delaminaatioarvoja saarnilla, pyökillä ja tammella. Primerityypeistä lupaavimmalta vaikuttavat polyolipohjaiset primerit, koska ne ovat helppokäyttöisiä eivätkä ne ole terveydelle tai ympäristölle haitallisia, toisin kuin HMR ja DMF.