Omia muistiinpanoja

Puu Tenttiin valmistautumista

Ja paljon muistiinpanoja liimaamisesta

Puu raaka aineena

Sydän ja pinta puu. Väri eroja ja kosteus eroja. (Mänty,lehti kuusi)

Väri ero. Ei kosteus eroa(Tammi)

Ei väri eroja mutta kosteus eroja(kuusi,pyökki ja vaahtera)

Ei paljoa kosteus eroja koivu

puun viat

-lenkoisuus=puun tasainen kierteisyys

-epäpyöreys

-haaroitteneisuus

-korot eli puiden haavat 1. avokoro 2. umpikoro

-Lyly puu reaktio puu tapunut puu, joka on alkanut sopeutua valineeseen tilanteeseen parantamalla -tukirakennettaan

-Kierteisyys

-Oksaisuus 1. Sisä oksat 2. ulko oksat

-Halkeamat johtuvat kosteus eroista. Pintapuu kuivuu eri tahtia kuin sydänpuu

-Pahkat visat

-Bakteerit home sinistyminen

-Lahoa pidetään pahanavikana sahateolisuudessa.

-Eläinten auheutamat viat

-hyönteiset

Liimattu puu on kestävämpää kuin saman kokoinen yhtenäinen puu koska siinä viat jakautuat keskenään.

Liimaaminen

Varhaisimmat liimat 1500-luvulta eKr, luonnonaineista valmistettuja

• gluteiiniliimat:eläinjätteistä
• kaseiiniliimat: maitoherasta
• albumiiniliimat: kuivattu naudan veri
• kasvisproteiiniliimat: mm. soija

Liimojen teollinen valmistus alkoi 1600-luvun lopussa; Hollannin gluteiiniliimatehdas

Nykyiset puuliimat on kehitetty 1900-luvulla ja ne ovat keinotekoisesti valmistettuja

• miksi muoviliimat ovat syrjäyttäneet luonnonliimat: kestävät mm. pien-eliöitä, kovettuvat nopeasti ja ovat helposti valmistettavia
• fysikaalisesti sitovat liimat: kovettuvat liuottimen poistuessa saumasta, mm. PVAc- ja kontaktiliimat
• kemiallisesti sitovat: kovettuvat kemiallisessa reaktiossa, mm. fenoli-, urea-, ja epoksiliimat
• kylmäkovettuvat liimat kovettuvat huoneenlämmössä, kuumakov. vaativat yleensä yli 100c:n
• käyttövalmiin liiman koostumus: liimahartsi, mahdollinen kovetin ja liuotin joka yleensä on vesi

Liimausta käytetään koska
• ulkonäkö(pinnan tasaisuus ja kappaleen sirous)
• lujuus; liimaussaumassa jännitykset jakautuvat laajoille pinnoille
• nopeus
• hankalien kappaleiden liittäminen yhteen
• Aineen kahden atomien ja molekyylien vaikuttavien voimien yhteisvaikutus eli koheesio, esim puun oma lujuus muodostuu koheesiosta
• Kahden eri aineen välillä vaikuttavien vetovoimien yhteisvaikutus eli adheesio, esim liiman ja puun välillä
• Liimattavat pinnat on työstettävä juuri ennen liimausta, jolloin nestemäinen liima pääsee tunkeutumaan riittävän lähelle puhdasta ja ehjää puupintaa

Hyvän liimaussauman edellytyksiä:

• liimattaville pinnoille levitys tasaisesti niin että liima kostuttaa pinnat huolella
• riittävän suuri adheesio eli liiman tartunta (puristimet)
• riittävän suuri koheesio eli liiman oma lujuus
• liiman kovettuessa ja sitoessa syntyvät kutistumisjännitykset eivät saa rikkoa saumaa
• kovettuneen sauman pitää pystyä välittämään liimatun kappaleen osasta toiseen kohdistuvat voimat
• liiman käyttöolosuhteiden vaatimusten täyttäminen ( sää ja lämpötila)
• liiman kestävyysominaisuuksien säilyttäminen vanhetessaan
• liima ei saa reagoida kemiallisesti liimattavien aineiden kanssa

Liimauksen teoriaa: kaksi pääilmiötä; mekaaninen ja spesifinen adheesio

• mekaaninen: nestemäinen liima tunkeutuu puun huokosiin, koettuessaan ”ankkuroituu”
• spesifinen : huokosettomien pintojen liimautuminen

Puun liimaukseen vaikuttavia tekijöitä

• rakenne: erilainen tarttuminen ja liimasauman lujuus pinta- ja sydänpuussa sekä kevät- ja kesäpuussa
• viat: oksat, vinosyisyys ja reaktiopuu heikentävät puuta ja vaikeuttavat liiman imeytymistä, myös pihka
• kosteus: saa olla 5-15%, puu on hygroskooppista: imee tai haihduttaa kosteutta riippuen omasta ja ilman suhteellisesta kosteudesta ja asettuu tasapainokosteuteen. Kosteuden muuttuminen turvottaa/kutistaa puuta-puun eläminen aiheuttaa jännityksiä jotka pahimmillaan rikkovat sauman. Kappaleiden kosteudet tulisi tasaannuttaa käyttöolosuhteita vastaaviksi ennen liimausta
• pinnan laatu: sileys, vahingoittumattomuus, puhtaus, leikkaussuunta->poikkileikkauspinnat hyvin huokoisia ja kapillaarisia
• puulaji:puun tiheys, pihka- ja uuteainepitoisuus sekä hygroskooppiset ominaisuudet, helposti liimattavia mm. kuusi ja mänty

Liiman ominaisuudet

• eri kestävyysasteita mm. säänkestävä, kosteudenkestävä ja sisäkäyttöön soveltuva
• kuiva-ainemäärä: mitä pienempi, sitä enemmän sauma kutistuu kun liuotin poistuu kuivumisessa-sitä enemmän syntyy kutistumisjännityksiä
• viskositeetti (puun liimaukseen käytettävien liimojen sakeus): tavallisesti 100-15 000 mPas, varastointi alhaisessa lämpötilassa jottei viskositeetti kasva. Myös aika kasvattaa sitä, sekä täyte- ja jatkosaineet, ohennus liuottimella
• happamuus: hapan, neutraali tai emäksinen liima, mitä lähempänä neutraalia (pH 7) sen parempi
• vanheneminen: paksu sauma heikompi, käyttöolosuhteet, liiman vanhenemisenkesto-ominaisuudet

kertamuoviliimat: voidaan muovata vain kerran, uudelleen kuumennettaessa hajoaa, käytetyimpiä urea- eli karbamidiliimat, fenoli- ja resorsinoliliimat->kaikissa näissä terveydelle haitallista formaldehydia

• Urealiimat eniten käytettyjä puuliimoja, suurin käyttäjä lastulevyteollisuus, halpa, väritön ja soveltuu nopeaan liimaukseen, kuiviin sisätiloihin. Yleensä kuumakovettuvia, näitä modifoidaan lisäämällä esim. melamiini- tai resorsinoliliimaa vedenkestävyyden parantamiseksi, PVAc-liimaa paksunkin sauman elastisuuden ja kestävyyden parantamiseksi
• Melamiiniliimat: kosteudenkestävyys ja lujuusominaisuudet paremmat kuin urea-, nopeammin ja alhaisemmissa lämpötiloissa kovettuvia, kalliimpia. Melamiini- ja ureahartsien sekoituksia käytetään mm.ovien ja ikkunoiden liimaukseen, kosteudenkestävien lastulevyjen valmistukseen   
• Fenoliliimat: luja liimaussauma, kestää erittäin hyvin säätä, kemikaaleja, öljyjä ja orgaanisia liuottimia, vaneriteollisuus käyttää eniten näitä. Modifoituja fenoliliimoja käytetään lähinnä metallien liimaukseen
• Resorsinoliliimat: vaativiin kohteisiin esim. kantaviin rakenteisiin, suurin käyttäjä liimapuukannateteollisuus, myös puusepänteollisuus. Sauma erittäin luja ja täysin säänkestävä
• Epoksiliimat: pääasiassa metallien liimaukseen auto-, lentokone- ja sähköteollisuudessa, betonin liimaukseen rakentamisessa, korkea hinta rajoittaa puun liimauksessa. Useimmat kaksikomponenttisia nestemäisiä liimoja. Kutistuvat kovettuessaan vain vähän, hyvä adheesio eikä vaadi puristuspainetta
• polyuretaani- ja isosyanaattiliimat: paljon mm. kenkä- ja autoteollisuudessa. Neljä eri päätyyppiä: yksi- ja kaksikomponenttiset reaktioliimat, liuotinliimat ja vesidispersioliimat. Hyvä koheesio ja adheesio monille pinnoille, huono kosteuden- ja lämmönkesto, sisältävät myrkyllisiä ja ärsyttäviä ainesosia

kestomuoviliimat: voidaan muovata lämpöä hyväksi käyttäen useita kertoja laadun juurikaan kärsimättä

• Dispersioliimat: Polyvinyyliasetaattiliimat eli PVAc-liimat yleisimpiä puuliimoja, puusepän- ja huonekaluteollisudessa. Luja, kova ja väritön sauma, ei kestä korkeita lämpötiloja tai kosteutta, kovettuu veden imeytyessä tai haihtuessa saumasta. Levitys vain toiselle pinnoista, puristus
• Sulateliimat: Tärkein käyttöalue pakkausteollisuus. Huoneenlämpötilassa kiinteitä, sulatetaan levityksen ajaksi. Sauma joustava ja vedenkestävä, ei kuitenkaan kovin kestävä. Voidaan aktivoida uudelleen lämmöllä
• Kontaktiliimat: kenkäteollisuudessa ja verhoiluliimana huonekaluteollisuudessa. Joustava ja vedenkestävä sauma, lujuus melko huono, sitominen liuottimen poistuessa saumasta

Metallin liimaus puuhun

• käyttäytyvät lämpötilan ja kosteuden vaihdellessa eri tavoin->jännityksiä saumaan
• rasva metallista poistettava, lujaan saumaan myös mekaaninen tai kemiallinen puhdistus
• vahva oksidi-tai ruostekerros puhdistettava
• liimat kylmässä tai kuumassa kovettuvia, parhaiten toimii PVAc- ja kontaktiliimat

Metallin liimaus metalliin

• puhtaus tärkeää
• liimat nestemäisiä/kiinteitä, kylmä/kuumakovettuvia käyttöolosuhteiden mukaan

Muovit ja muut aineet

• kirkkaat, sileät pinnat hyvä karhentaa hiomalla
• liimana kontakti-, polyuretaani- ja syanoakrylaattiliimoja

Liimausvirheet

• liimattavasta puusta johtuvat
• liimasta johtuvat
• valmistuksen aiheuttamat virheet

Liiman imeytyminen

• puun kosteus/kuivuus
• alhainen viskositeetti ja pieni kuiva-ainemäärä

Paksu liimaussauma

Esikovettuminen ja kuivuminen

• pitkä liimausaika, korkea lämpötila työtilassa, pieni liiman levitysmäärä, lämmin liimattava pinta tai nopea kovete, epätasainen levitys
  Liiman vaillinainen kovettuminen
• kovetteen liian pieni määrä, kovetteen huono sekoittuminen, alhainen kovettumislämpötila, vieraat aineet puussa
  Liiman läpilyönti
• vaneroitaessa ohuilla viiluilla levyjä liima menee viilun läpi->värivika, pintakäsittelyn vaikeutuminen.
  Ontot levyt eli musikantit
• puristuspaineen epätasaisuus kappaleen paksuuden vaihdellessa
• kuumapuristettaessa yli 100c kosteus saattaa höyrystyä saumaan, puristinta avattaessa sauma aukeaa
  Muita virheitä
• jännityksien aiheuttavat muutokset kappaleissa, vääntyileminen

Tarkastus
• Puun liimaus vaikuttaa ehkä eniten tuotteen käyttökelpoisuuteen, laadunvalvonnan oltava ennaltaehkäisevää
• valmistuksen jälkeen tehtävillä laadun tarkastuksilla pyritään löytämään virheelliset tuotannosta, selvittää syyt ja poistaa ne
• yleisimpiä liimaussauman testaavia menetelmiä ovat keksineet nämä puutuotteiden valmistaja- ja ostajamaat sekä -yhteisöt: British Standard, Deutsche Normen ja American Society for Testing and Materials
• testauslaitteita: aineenkoestuskone, koekappaleiden työstämis- ja liimauslaitteet sekä ilmastointi-, kuivatus- liotus- ja keittolaitteet
• suurimmilla levyteollisuus-, puusepän- ja rakennuspuusepäntehtailla omat tuotteidensa testausosastot tai -yksiköt
• onnistuneessa liimauksessa tuote ei murru liimaussaumasta vaan puusta
• Suomessa tehtaan ulkopuolella levyjä testaa ja laatua valvoo Valtion teknillinen tutkimuskeskus VTT

Työturvallisuus

• monet liimat sisältävät pieniä määriä raaka-ainetähteitä->saattavat olla terveydelle haitallisia
• liimoihin myös lisätään emäksiä, liuottimia, kovettimia ja happoja
• Luonnonperustaisilla ja PVAc-liimoilla ei todettu terveyd. Haittoja
• estetään liima-aineiden pääsy iholle ja limakalvoille
• ilmanvaihto ja valmistajan käyttöohjeet