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Tangentialschnitt
oder Fladerschnitt
->Z1, Holz.
Das Holz ist einer der wichtigsten Hauptbaustoffe und damit auch ein wichtiger Anstrichuntergrund. Um eine Übersicht über alle bei der anstrichtechnischen Behandlung von Holz interessierenden Fragen zu geben, sind die notwendigen Einzlheiten hier im Zusammenhang wiedergeben,während im Stichwörterteil des Buches nur auf die folgende Zusammenfassung verwiesen wird.
Vorangestellte ist eine allgemeine Erklärung der Natur des Holzes , deren Verständnis eine Grundlage für jede Art der Bearbeitung bilden kann. Daran schlißt sich die Betrachtung der Holzschäden und der dagegen anzuwendenden vorbeugenden Maßnahmen an. Der letzte Abschnitt umfasst Techniken und Begriffe zu den speziellen dem Anfärben von Holz dienenden Beizverfahren.
a) Holz ist aus einem zellartigen Gewebe aufgebaut.Dieser Aufbau beruht auf den Funktionen des Holzes im lebenden Baum: Hinaufleitung nährstoffhaltigen Wasser durch die Kapillaren;Festigung des Stammes; Speicherung von Nährstoffen;Hervorbringung neuer Zellen (Wachstum).Die durch unterschiedliche Anordnung und Art der Zellgewebemassen verschieden erscheinenden Holzteile werden durch besondere Namen gekennzeichnet, wie sie z.T. aus der Abbildung (zwälf Jahre alter Nadelholzbaum) erkennbar sind: Augenfälligste Gebilde im Baumstamm sind die Wachstums- oder Jahresringe.Jeder davon besteht aus dem inneren lockeren Holzgewebe, dem Frühholz und dem außeren, anschließend Spätholz. Das Frühholz entsteht im Frühjahr, wenn der Bedarf an Wasser und Nährstoffen groß ist: es werden im Kabium, der lebenden Wachstumsschichten unter der Baumrinde, besonders weite,dünnwandige,großlummige Zellen gebildet.Von Sommer bis Herbst verringert sich dann die Lebenstätigkeit, die neuangelegten Holzzellen sind immer engulmiger und somit dunkler.Dadurch, dass der nächste Jahresring wierder lockerem, hell erscheinendem Gewebe beginnt, ist die sichtbare Abgrenzung der Jahresringe bedingt. Mit fortschreitendem Alter werden die inneren Holzteile von Safttransport ausgeschlossen und mit organischen Kernstoffen (Harze,Gummi,Gerbstoffe) verstopft.So bildet sich der dunkle Kern bei Kernholzbäumen (z.B.Kiefer,Lärche,Esche,Ulme,Weide,Teak) gegenüber dem jüngeren hellen Splint.Es gibt auch ausgesprochene Splintholzbäume:Weißbuche,Erle,Birke,Spitzahorn u.a.; bei manchen Holzarten unterscheidet sich der Kern vom Splint nicht durch die Farbe, aber durch die unterschiedliche Härte sowie durch den geringen Wassergehalt und die Abwesenheit von Stärke.Solche Bäume nennt man Reifholzbäume, z.B. Fichte und Tanne.
Härtestufen verschiedener Nutzhölzer:
Sehr weich: Espe, Fichte,Tanne,Pappel,Weide
weich:Bergahorn,Linde,Lärche,Erle,Birke
mittelhart:Ulme,Föhre (Kiefer),Pitchpine,Kastanie
hart:Eiche,Esche,Birnbaum;Teak
sehr hart:Buche,Hickory,Palisander,Eibe,Nußbaum;
beinhart: Quebracho,Pockholz,Ebenholz.
Kernholz ist besonders widerstandsfähig (Nadelbaum-Kernholz wird z.B. nie vom Bläuepilz befallen, was durch Anreicherung pilzwidriger Stoffe zu erklären ist).
Splintholz dagegen ist weich und stark saugend sowie anfälliger für Holzschäden. Von vielen tropischen Bäumen und von der Eiche wird meist nur das Kernholz verwendet. Das Splintholz von Hickory und Esche dient wegen seiner Elastizität bevorzugt zur Herstellung von skiern. Das Kabium ist ein zwischen letztem Jahresring und Rinde liegender Verdickungsringe, wekcher die »Meristem« Zellen enthält, die durch Teilung und Abgabe neuer Zellen nach innen (an die Splintholzschicht) und außen (an die Borke) den jährlichen Zuwachs des Baumes bewirken.
Die sog. Markstrahlen sind vom Kambium in Richtung zu dem um Stammenzentrum liegenden Mark verlaufende, verhältnismäßig großlumige Kanäle.
All diese Struckturen wirken sich im geschnittenen Holz aus »Zeichnung« oder Maserung aus. Es kommt darauf an, wie das Brett oder der Balken aus einem Stamm geschnitten wurde: im Querschnitt oder Hirnschnitt, im Tangential- oder Fladerschnitt oder im Radialschnitt.
Beim im rechten oder schrägen Winkel zur Wachstumsrichtung geführten Hirnschnitt werden die wasserführenden Zellröhren (Leitzellen,Leitstränge), die saugfähigsten Teile des Holzes also, angeschnitten.Ihre Kapillarität ist beim Anstreichen zu beachten: Hirnholz muss satt getränkt werden, da viel mehr anAnstrichmittel aufgesaugt wird als von tangenital geschnittenen Holz. AUßerdem ist mit starker feuchtigkeitsaufnahme zu rechnen. Wird z.B. durch Schwindung an einer Gehrung eine Hirnschnittfläche freigelegt, kann das zu Quellungen und zum Abplatzen der Anstriche in diesem Bereich führen.
Beim Tangentialschnitt (Fladerschnitt) stellt sich zwangsläufig bei den Seitenbrettern das gemaserte dekorative Aussehen ein. Parallel dazu geschnittene Bretter aus dem mittleren Teil des Stammes zeigen Radialschnittstrucktur, wobei in der Brettmitte das Kernholz liegt. Werden vielreihige Markstahlen schräg angeschnitten, treten (Bündel-) Streifen zutage, die man als Spiegel bezeichnet.
Die Knappheit und der hohe Preis schön struckturierten Edelholzes führten zur Entwicklung der Furniere: dünne Edelholzfolien von meist 0,3 bis 3mm stärke, die man aus Spanplatten,Tischlerplatten,Sperrholz oder geringwertiges Massivholz aufklebt. Das überklebte, völlig verdeckte Material wird damit zum Blindholz; der äußere Eindruck wird vom Furnier bestimmt, als sei dieses die durchgehend verwendete Holzart. Bei der anstrichtechnischen Behandlung von Furnieren, z.B. beim Beizen und Polieren, ist darauf zu achten, dass Leimreste vom Aufkleben völlig entfernt wurden, da diese keine Beize annehmen (Flecken !). Nach der Schneideart unterscheidet man:
Sägefurnier (tangential geschnitten)
Messerfurnier (tangential/ radial geschnitten)
Schälfurnier (in Bahnen vom rotierenden Stamm abgehobenen, ergibt unruhige Fladerschnitt-Maserung).
Weitere Holzwerkstoffe:
Sperrholz- Platten aus mindestens drei in sich kreuzender Faserrichtung verleimten Furnieren. So »abgesperrte« Holzplatten sind formbeständiger als Massivholz.
Tischlerplatten-Spezielle Sperrhölzer aus einer Mittellage von verleimten Leisten oder Stäben und mindestens einem Absperrfurnier auf jeder Seite.
Spanplatten- Späne von bestimmter Größe, mit Kunstharzbindemittel unter Hitze und hohem Druck zu Platten und Formteilen verpreßt.
Holzfaser-Hart-oder-Dämmplatten-Preßplatten aus verholztem Fasern, mit oder ohne Füllstoffen und Bindemitteln.
b) Holzfeuchtigkeit;Holzschäden;Holzschutz;
Sperrplatten sind deshalb formbeständig, weil sie das von schwankenden Holzfeuchtigkeit abhängende Quellen und Schwinden ausgleichen.Die Holzfeuchtigkeit richtet sich weitgehend nach der relativen Luftfeuchtigkeit (s.Teil 1), das Holz »atmet« und hält damit das hygroskopische Gleichgewicht zur Umgebung. Im allgemeinen schwindet oder quillt das Holz um so mehr, je höher seine Raumdichte ist. Außerdem schwindet Kernholz weniger als Splintholz.Quellen und Schwinden findet fast ausschließlich im Bereich des gebundenen Wassers, also unterhalb 28
30% Holzfeuchte, statt. Es haben:
geringes Schwindmaß (unter 10%):
Afezila,Linde,Mahagoni,Palisander,Teak;
Mäßiges Schwindmaß (bis 15%)
Ahorn,Birke,Eiche,Esche,Limba,Makore,Nadelhölzer, wie Fichte,Kiefer,Lärche, Pitchpine usw., sowie Nußbaum, Okoume (Gabun),Pappel,Ulme (Rüster);
starkes Schwindmaß:
Weiß- und Rotbuche,Ebenholz,Steineiche,Yang.
Am stärksten wirken sich Quellungen und Schwindungen in der Brettbreite des Tangentialschnittes aus; beim Radialschnitt geringer und am wenigsten in der Wachstumsrichtung (Axialrichtung). Vor allem im AUßenholzanstrich müssen daher »elastische« Anstrichmittel verwendet werden, deren Film ohne zu reißen oder abzuplatzen den Dimensionsveränderung des Untergrundes zu folgen vermag.
Das Splintholz des lebenden Baumes wird von Nährflüssigkeiten (Saft) durchströmt und ist daher feucht; es ist durch die Baumrinde abgedeckt, so dass nach außen keine Feuchtigkeit dringen kann. Der »Fasersättigungsbereich«, der die Höchstmöglichste Feuchtigkeitsaufnahme des Holzes durch Wasserdampfdiffunsion angibt, liegt bei 25-30%. Nach dem Zuschnitt des Holzes zu Balken,Brettern usw. trocknet es. Die Ausgleichsfeuchte des Holzes beträgt beim mitteleuropäischen Klima ca. 15-20% (=Wassergehalt, bezogen auf trockene Holzsubstanzen).Zu schnelles Trocknen führt zum reißen des Holzes als Folge starker schwindung. Bauholz soll normalerweise trocken sein, doch findet der Maler infolge der allgemeinen Baufeuchte oft Feuchtigkeitswerte vor, die nahe am Fasersättigungspunkt liegen.Nach DIN 4074 unterscheidet man folgende Grade der Holzfeuchtigkeit:
1. trocken-höchstens 20%Feuchtigkeit;
2. halbtrocken- 20-30% Feuchtigkeit;
3. feucht/frisch- über 30%Feuchtigkeit.
Das Schwinden setzt ein, sobald die Feuchtigkeit unter den Fasersättigungsbereich absinkt.
Die Schwundrisse übertragen sich auf einen schon bei zu hohem Wassergehalt aufgetragenen Anstrich. Vorherige Messung der Holzfeuchtigkeit mit einem der üblichen kleinen Feuchtigkeitsmessgeräte ist daher anzuraten. Wasserquellbare Anstrichmittel, z.B. solche, die trockende Öle und Vinylharzdispersionen enthalten, können bis zu 17% Holzfeuchtigkeit gestrichen werden, jedoch auch bis zu 25%, sofern nicht mehr als zwei Anstriche aufgebracht werdebn, die noch dem Holz die Möglichkeit geben, die Feuchtigkeit zu verringern, wenn die Luftfeuchtigkeit der Umgebung sinkt. Weniger wasserquellbare Anstrichmittel sind nur für trockenes Holz mit gerigem Wassergehalt geeignet, z.B. Isocyanan- (D/D-)Lacke bis zu 12%, ungesättigte Polyesterlacke bis zu 11%.Nichtquellbare Anstrichstoffe wie z.B. Nitrolacke, sind für Außenholz nicht geeignet, da sie zum Abplatzen neigen.
Holzschäden und -krankheiten
treten in mannigfaltiger Weise schon am lebenden oder gefällten Baumstamm auf, zumeist verursacht durch Insekten und Pilze. Zur Verarbeitung verwendet man möglichst gesundes Holz, muss aber die Gefahren einzudämmen versuchen, denen das Holz am Bau, im Möbelm,Schnitzwerken usw. ausgesetzt ist: Insekten- und Pilzschäden, Abrieb (falls ein Anstrich fehlt),Zersetzung durch chemische Einwirkung (wobei Nadelhölzer meist widerstandsfähiger sind als Laubhölzer),Feuer.
An störenden Holzverfärbungen sind hauptsächlich zu unterscheiden:
1. Braun- oder Rotfäule = Celluloseabbau (Destruktionsfäule)
2.Weißfäule = Ligninabbau (Korossioanfäule)
3. Bläue= Bfall durch von den Zellinhaltsstoffen lebende Schimmelpilze, in erster Linie bei Kieferholzarten. Bläue bedeutet zwar keinen Holzabbau, mindert aber erheblich den Wert des Holzes durch die starke, mitunter fast schwarze Verfärbung.Bläuepilze sind nur im Splintholz anzutreffen, im harten Kernholz fehlen ihnen die Lebensbedingungen.
Der Bläuepilz, der sich selbst auf überstrichenem Holz weiterentwickelt, kann durch bestimmte fungizide Mittel am weiteren Wachstum gehindert werden.
Zur Vorbeugung gibt es Holzschutzmittel mit Wirkstoffen gegen Bläuepilze, die trocknende Öle oder Harze enthalten, wodurch sie gleichzeitig grundierend wirken.Bläueflecken können nur im Anfangsstadium der Verfärbung durch Bleichen evtl. beseitigt werden.
Tierische Holzschädlinge werden stets mit speziellen Holzschutzmitteln, nicht nur mit Anstrichen bekämpft.
Das Holz im Hochbau ist in unterschiedlichem Maße gefährdet, denn die schädlinge bevorzugen z.B. bestimmte Grade der Holzfeuchtigkeit:
Der Wirkungsgrad der Holzschutzmittel muss dem Grad der Gefährdung etwas folgendermaßen entsprechen:
Gemäß den Holzschutzmittelverzeichnis gibt es außerdem nich Mittel, die Insekten bekämpfen (töten) und als Prüfzeichen mit der Wirkungsbezeichnung »Ib« benannt werden.
Die Holzschutzmittel sind zu unterteilen in Salze und ölige Mittel:
Salze sind u.B.:Siliconfluoride, Hygrogenfluoride und zur Kompeltsatzbildung führende Chromfluorverbindungen und Fluorchrommarsengemische,Borverbindungen und Salze von Phenolen (Pentachlorphenolnatrium).Ölige Mittel sind z.B. Teeröl (Kreosot),Karbonilineum, chlorierte Phenole,Mineralöle mit fungizidem und insektiziden Wirkstoffen soewie Grundiermittel (Leinöl und/oder Harzgemische) mit fungiziden Zusätzen zum Schutz gegen Bläue.
Man nennt die Anwendung von Holzschutzmitteln meist Holzimprägnierung oder- konservierung.Holzschutzsalze werden in wäßriger Lösung angewendet; das so imprägnierte Holz ist nach Trocknung ohne Einschränkung überstreichbar. Dunkelfarbige ölige Holzschutzmittel dagegen können durchschlagen, trocknungsverzögernd wirken usw.; Anstrichversuche sind daher stets anzuraten.
c)Holzbeizen und ähnliche Oberflächenveredelungs-Verfahren für Holz
Nicht immer ist es erwünscht,Oberflächeneinwirkung und -schutz von Holz durch deckenden Anstrich oder glasklare Lackierung zu erreichen.Wenn man Wert auf sichtbare Holzstrucktur legt, ist eine ansprechende Wirkung in einem bestimmten Farbton z.B. durch Holzbeizen erzielbar, die es in vielen Farbnuancen gibt. Es handelt sich dabei um Farbstofflösungen, die die Holzfasern anfärben, oder um Lösungen von Chemikalien, die Farbreaktion auf dem Holz bewirken.
Außerdem ist die Wirkung zu dunkler Hölzer zu Bleichen, zu unaufälliger struckturierter Hölzer durch »Anfeuern« zu steigern.