JAHRGANG 62, AUSGABE 2/2021

Die montanwachsbasierte Dispersion des Typs DW 55 zur Hydrophobierung von Holzwerkstoffen wurde erstmals im großtechnischen Einsatz bewertet. Dabei konnte die im Pilotmaßstab am Institut für Holztechnologie Dresden (IHD) gezeigte ausgezeichnete Hydrophobierungswirkung bezüglich der Dicken- und Kantenquellung bestätigt werden. Verarbeitungsprobleme aufgrund einer mangelnden Scherstabilität führten zur Entwicklung und Etablierung einer ROMONTAinternen Messmethode, um Scherstabilitäten im Labormaßstab vergleichen und diese Effekte bereits bei der Produktentwicklung berücksichtigen zu können. Im Ergebnis wurden neue, scherstabile Rezepturen DW 55-1 bis DW 55-3 mit hohen Feststoffgehalten entwickelt, die bei verbesserten Eigenschaften im Labormaßstab gleiche hydrophobierende Wirkung zeigen. In einem Folgeprojekt mit dem IHD (Scheffel, 2021) soll dies in vergleichenden Untersuchungen mit pflanzenwachsbasierten Dispersionen in Holzwerkstoffen nachgewiesen werden.

Materialspezifische MC-R-Funktionen wurden für thermisch sowie chemisch modifiziertes Holz (DMDHEU, Acetylierung, Furfurylierung) bestimmt. Grundsätzliche führten die Holzmodifizierungen zu einer Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit. Materialspezifische MC-R-Funktionen sind somit erforderlich, um die Holzfeuchte modifizierten Holzes auf Basis elektrischer Widerstandsmessungen präzise vorherzusagen. Die Anwendung von MC-R-Funktionen unbehandelten Holzes zur MC- schätzung in modifizierten Materialien derselben Holzart führte zu einer systematischen Überschätzung der MCmaterial modifizierten Holzes von bis zu 12,0 %. Wurde MCwood in chemisch modifiziertem Holz betrachtet, lag bei entsprechendem Vorgehen eine Überschätzung von MCwood mit bis zu 14,0 % vor, was zu einer signifikanten Unterschätzung der Gebrauchsdauer modifizierten Holzes führte. Korrekturen der vorliegenden, materialspezifischen MC-R-Funktionen modifizierten Holzes sind denkbar, sofern angepasste Prozessbedingungen (Temperatur, Druckatmosphäre) oder Art und Menge der Modifizierungsreagenzien die elektrische Leitfähigkeit beeinflussen.

Im Rahmen des Forschungsprojektes PyroForCE wurde untersucht, inwieweit sich das Brandverhalten von Fassadenhölzern alleine durch die Erzeugung einer oberflächlichen Pyrolyseschicht so verändern lässt, dass dadurch die Anforderungen für eine Klassifizierung als schwerentflammbarer Baustoff dauerhaft erfüllt werden. Hierzu wurde eine kontinuierlich arbeitende Holzpyrolyseanlage entwickelt, mit der reproduzierbare Pyrolyseflächen auf Prüfkörpern der Holzarten Eiche, Lärche und Fichte erzeugt werden konnten. Durch eine zusätzliche Stabilisierung mit Natriumwasserglas lassen sich sowohl die oberflächliche Abriebfestigkeit erhöhen als auch die Brandschutzwirkung verbessern. So modifizierte Fassadenhölzer können im Single-Burn-Item-Test eine Klassifikation als „schwerentflammbares“ Bauprodukt erreichen. Damit ist das Ziel erreicht, nur durch Oberflächenpyrolyse in Verbindung mit einer Stabilisierung durch rein mineralische Wassergläser das Brandverhalten von Fassadenhölzern so zu verändern, dass eine Zuordnung zu den schwerentflammbaren Baustoffen erreicht werden kann und diese damit als Fassadenmaterial im städtischen Kontext und der Gebäudeklasse 4 und 5 einsetzt werden dürfen.

Das Ziel der Untersuchungen bestand in der Entwicklung einer Roboterapplikation für das passgenaue Fügen von Beschlägen mit Klebstoff während des Fügevorgangs in der Korpuspresse. In Zusammenarbeit mit der Fa. Hüttenhölscher wurde dazu ein Wechselwerkzeug für Roboter zum induktiven Verkleben von Beschlägen entwickelt. Das Fügen der Beschläge erfolgt wiederholgenau und sauber durch die Verwendung von mit Schmelzklebstoff vorbeschichteten Beschlägen. Im Rahmen der Projektbearbeitung wurde die Technik zur Bereitstellung, Erwärmung und Verarbeitung der Beschläge entwickelt und gefertigt. Der dazu eingesetzte Roboter ermöglichte, neben der wiederholgenauen Verarbeitung der Beschläge, die Ansteuerung von Positionen zur Bestimmung einer optimalen Erwärmung des Beschlags im Bereich des Induktors und zur Auswertung des Erwärmungsverhaltens mittels Thermografie-Kamera. Als Zielgröße im Verfahren wurde eine homogene Erwärmung des Klebstoffs bei minimaler Aufheizzeit festgelegt. Als Beschlag wurde eine modifizierten Montageplatte der Fa. Blum eingesetzt. Der Nachweis der Festigkeit erfolgte an Topfscharnierbeschlägen nach DIN EN 15570 (2008). Die Darstellung zum Stand des Wissens und zur Entwicklung der Roboterzelle erfolgt in Teil 1 dieser Veröffentlichung. Im zweiten Teil der Ausführungen werden die Untersuchungsergebnisse zum Erwärmungsverhalten und zur Eignung des Verfahrens dargestellt.

After investigating the material based influencing factors in the production of flame-retardant MDF in the first part of the publication, the second part focuses on the influence of the dosing point of the fire-retardants (FR). The addition of the FR was tested at five positions during the defibration process. Cone calorimetric analysis were used to identify differences between the dosing point and the thermal decomposition behaviour on FR-modified MDF. The addition of 10 % FR is sufficient to achieve low flammability of the MDF, regardless of the dosing point. In contrast to mUF-glued MDF, heat release was higher with pMDI gluing. On the other hand, the reduction in mechanical-physical properties was greater for mUF-bonded MDF. When pMDI was used and the FR was added before the grinding disks of the refiner or in the blowline, it was possible to produce flame-retardant MDF that met the requirements according to DIN EN 622-5 (2010). This was true for both tested FR, for melamine polyphosphate (MPP) as well as for the mixture of MPP and soluble starch phosphate carbamate (LSPC).