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Mit Weißleim auf PVAc-Basis

Holzverbindungen leimen

Holzleim verarbeiten Profis ebenso wie Hobbytischler nahezu ­täglich. Doch stabile Leimverbindungen erhält man nur dann, wenn man den Leim korrekt anwendet – das wiederum fällt deutlich leichter, wenn man einmal durchschaut hat, wie eine Leimverbindung überhaupt funktioniert.

So funktioniert Holzleim

Beim Leimen wirken zwei Kräfte: Adhäsion und Kohäsion. Übersetzen könnte man diese Begriffe mit Anhaftung und Zusammenhalt. Adhäsion bezeichnet demnach die Fähigkeit des Klebstoffs, am Werkstück zu haften. Bei Holz kann man sich das gut vorstellen: Der flüssige Leim sickert in die Unebenheiten der Holzflächen und schmiegt sich an diese Strukturen an. Die Kohäsion wiederum ist die innere Festigkeit des gehärteten Klebstoffs.

Doch zunächst ist die Substanz, nämlich Kunststoff, die später für eine feste Verleimung sorgt, in einem Lösemittel fein verteilt. Bei Holzleim ist das Wasser. Während es verdunstet, rücken die Kunststoffteilchen immer näher zusammen und verkleben dabei miteinander – der Leim härtet aus. In diesem Stadium passiert zweierlei: An den angrenzenden Oberflächen wird der Holzleim starr. Er verkrallt sich dann sehr dauerhaft im Material und lässt sich kaum noch abziehen. Zugleich wird auch die Leimschicht in sich fest und widersteht dem Auseinanderreißen.

In der Grafik wird das deutlich: Durch Adhäsion haften die PVAc-Moleküle des Leims (gelb) am Holz (braun). Im Lösemittel (blau) sind ebenfalls PVAc-Moleküle verteilt (zur Verdeutlichung diesmal rot gezeichnet). Wenn das Lösemittel verdunstet, verbinden sich die Moleküle und halten durch Kohäsion zusammen.

Auf diese Weise funktionieren die meisten Klebstoffe: Sie haften einerseits am Werkstoff und halten andererseits in sich fest zusammen. Unterschiede bestehen nur in der Art, wie der Klebstoff jeweils härtet.

Weißleim in der Praxis

Weißleim besteht größtenteils aus Polyvinylacetat, abgekürzt PVAc. Dieser ungiftige Kunststoff ist durchsichtig – weiß erscheint der Leim nur deshalb, weil das PVAc in Wasser verteilt ist.
Die Anwendung ist bekannt: Man versieht eine oder beide Klebeflächen mit dem Leim, dann spannt man die Werkstücke zusammen, bis der Leim das Wasser abgegeben hat und gehärtet ist. Ein Teil verdunstet dabei direkt, der größere Teil aber zieht ins Holz ein.

Die Werkstücke müssen eingespannt werden, weil Holzleim eine geringe Anfangshaftung hat – fügt man zwei Teile zusammen, kann man sie mit ganz geringer Kraft sofort auch wieder auseinander ziehen. Zum Spannen verwendet man je nach Art des Werkstücks Zwingen oder Leimpressen, aber auch Spanngurte oder stabile Klebebänder. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Leimverbindungen zusätzlich zu verschrauben – auch dabei pressen sich die Leimflächen zusammen.

Meist gibt man Holzleim reichlich an. So verteilt sich der Leim auf der gesamten Verbindungsfläche, außerdem füllt er in gewissen Grenzen auch Unebenheiten aus. Die letztere Eigenschaft sollte man zwar nicht überschätzen, aber zuweilen ist es nützlich, wenn der Leim winzige Ungenauigkeiten ausgleicht.

Ein guter Teil des Wassers wird vom Holz aufgenommen. Das muss so sein, weil seitlich aus den Fugen nur wenig verdunsten kann. Das bedeutet aber auch, dass Weißleim am besten auf rohem Holz funktioniert. Müssen also Teile vor dem Zusammenbau lackiert werden, lässt man die Stellen unbehandelt, an denen später Leim haften soll. Sonst funktioniert die Adhäsion nicht.

Umgekehrt stößt man bei der Holzverarbeitung natürlich auch auf besonders saugfähige Flächen, etwa die Kanten von Spanplatten. Hier kann die Verleimung aus einem anderen Grund misslingen: Das Material saugt den Leim weitgehend auf, und dann bleibt nicht genug übrig, um den Zusammenhalt in sich, also die Kohäsion zu gewährleisten. Die Lösung: Man bestreicht diese Flächen zunächst mit Leim, lässt ihn etwa 10 Minuten trocknen und verleimt dann wie gewohnt.

Spezielle Eigenschaften

Wird eine Leimverbindung nass, kann sie sich wieder lösen. Das liegt weniger am Leim, denn der gehärtete Kunststoff ist nicht wasserlöslich, sondern am Holz, das aufquillt und sich vom Leim löst. Der klassische PVAc-Leim (D2, Tabelle oben) eignet sich deshalb nur für die Anwendung in trockenen Räumen.

Möchte man beispielsweise Möbel fürs Bad verleimen, verwendet man deshalb einen D3-Leim. Man erkennt ihn bei den gängigen Herstellern an der Bezeichnung „wasserfest“. Außerhalb des Hauses darf man aber auch damit nur Gegenstände verleimen, die nicht direkt Regen ausgesetzt sind.

Für diese Zwecke gibt es D4-Leime. Am einfachsten erhält man D4-Leim, indem man einen D3-Leim unmittelbar vor dem Verarbeiten mit einem speziellen Härter mischt und dann zügig verbraucht. Nach einigen Stunden ist der Härter wieder abgebaut, der unverbrauchte Rest entspricht dann wieder dem normalen D3-Leim.

Beanspruchungsgruppe	Einsatz innen	Einsatz außen
D1	in trockener Umgebung bei Holzfeuchte unter 15%	–
D2	bei gelegentlicher kurzer Wassereinwirkung und einer Holzfeuchte bis 18%	–
D3	bei häufigerer kurzer Wasser- und Feuchtebelastung	nicht in direkt bewitterten Bereichen
D4	bei häufigerer, auch längerer Feuchtebelastung	mit wirksamem Oberflächen-Schutz auch in bewitterten Bereichen

Neben wasserbeständigen Leimen macht sich eine weitere Spezialität nützlich: Express-Leim. Diese Rezeptur bindet schneller ab als gewöhnlicher Weißleim – nach 5 bis 10 Minuten ist sie fest. Sinnvoll kann das sein, wenn komplexe Möbel aufgebaut werden müssen, bei denen sich nicht alle Verbindungen gleichzeitig einspannen lassen, bei denen man aber die Montage auch nicht über Tage verteilen möchte. Auch beim Verleimen von Bodenbelägen ist Express-Leim praktisch.

Interessant ist in der Praxis eine Eigenschaft, die auch bereits der ­herkömmliche D2-Leim mitbringt: Polyvinylacetat ist thermoplastisch. Das bedeutet, dass der Kunststoff unter Hitzeeinwirkung weich oder gar flüssig wird. Das kann man gezielt ausnutzen, indem man beispielsweise Furnierstücke einseitig mit Holzleim bestreicht und trocknen lässt. Sie lassen sich dann mit einem heißen Bügeleisen auf Flächen oder als dünne Streifen an Kanten anbringen. Nach dem Abkühlen ist die Verbindung sofort fest.

Den Faktor Wärme sollte man noch in einem anderen Zusammenhang ernst nehmen, und zwar bei der Raumtemperatur: Sinkt sie unter etwa 6 bis 8 °C, kann der Leim keinen Klebefilm mehr bilden. Er trocknet dann zu einer weißen Masse ein, hält die Holzteile aber nicht mehr zusammen. [ha]




Fotos: Henkel; Grafik: Hans Altmeyer