JAHRGANG 53, AUSGABE 5/2012

Acacia mangium ist eine schnellwachsende Holzart, die in Vietnam immer häufiger für viele Zwecke eingesetzt wird. Um die Dimensionsstabilität und Dauerhaftigkeit dieses Holzes zu verbessern, wurde es im Rahmen der beschriebenen Untersuchungen thermisch modifiziert. Diese Modifikation führt zu vielfältigen Veränderungen der Eigenschaften, wie Masse, Farbe, Ausgleichsfeuchte, Dichte, Porosität sowie Biege- und Druckfestigkeit. Der Artikel zeigt diese Eigenschaftsveränderungen und die Zusammenhänge zwischen ihnen und den Modifikationsbedingungen.

Die derzeit für den Möbel- und Innenausbau überwiegend angebotenen Spanplatten werden mit einer Rohdichte von über 630 kg/m³ für eine Reihe von Anwendungen als zu schwer eingeschätzt. Entsprechend liefen am Institut für Holztechnologie Dresden (IHD) Arbeiten mit dem Ziel, die Rohdichte von Spanplatten durch den Einsatz von leichten Füllstoffen auf 450 bis 500 kg/m³ zu reduzieren. Die Füllstoffe aus anorganischen und organischen Materialien kamen ausschließlich in der Mittelschicht der dreischichtigen Spanplatten zum Einsatz, die mit Dichten von 400 bis 600 kg/m³ und Dicken von 30 mm gefertigt wurden. Die Platteneigenschaften wurden mit den Anforderungen der DIN EN 312 (2010) an den Plattentyp P2 (Platten für Inneneinrichtungen – einschl. Möbel – zur Verwendung im Trockenbereich) verglichen. Positive Ergebnisse wurden u. a. mit extrudiertem Polystyrol, Korkgranulat und expandierbarem unexpandierten Polystyrol erzielt. Die Anforderungen hinsichtlich Querzugfestigkeit und Dickenquellung (Anforderungswert für Plattentyp P3) wurden erfüllt, hinsichtlich der Biegefestigkeiten teilweise knapp unterschritten. Teil 1 dieser Veröffentlichung trifft Aussagen zum aktuellen Stand hinsichtlich leichter Plattenmaterialien und beschreibt Methoden und Materialien für die Versuche. Teil 2 wird ausgewählte Ergebnisse darstellen.

In Deutschland fallen im Zuge der Holzernte als Koppelprodukt jährlich beachtliche Mengen Baumrinden an. Diese werden gegenwärtig zumeist energetisch oder zu Bodenhilfsstoffen verwertet. Die zunehmende Holzverknappung sowie steigende Anforderungen hinsichtlich der Formaldehydemission von Holzwerkstoffen geben jedoch Anlass, das Potenzial der Rinden zur Herstellung von Spanplatten unter diesen Aspekten systematisch zu untersuchen. In diesem ersten Teil werden Ergebnisse zum Einfluss von Rindenpartikeln der Fichte (Picea abies Karst.), Kiefer (Pinus sylvestris L.), Buche (Fagus sylvatica L.) und Eiche (Quercus robur L.) auf die physikalisch-technologischen Eigenschaften damit hergestellter, Harnstoff-Formaldehyd-Harz gebundener Spanplatten vorgestellt. Die Resultate fallen je nach Rindenart unterschiedlich aus. Es gelingt jedoch durch die Mitverwendung von Rindenpartikeln der Fichte in Anteilen von 20 % Spanplatten herzustellen, die sich im Hinblick auf die Festigkeitseigenschaften nur unwesentlich von vergleichbaren Platten ohne Rinde unterscheiden. Ergebnisse zu Untersuchungen über die Formaldehydabgabe von rindenhaltigen Spanplatten werden in einem zweiten Teil folgen.

Zur praxisnahen rheologischen Charakterisierung von extrudierten Holz-Kunststoff Verbundwerkstoffen (WPC) wurde ein Bypass-Rheometerwerkzeug entwickelt, das an eine Doppelschnecken-Faserstoffextrusionsanlage adaptiert wurde. Somit konnte die Prozessrheologie von hochgefüllten WPC-Formulierungen mit 50 bis 80 % Holzanteil unter praxisnahen Prozessbedingungen untersucht werden. Es wurde festgestellt, dass der Holzgehalt einen großen Einfluss auf die Prozessrheologie der Holz-Polypropylen-Verbunde hat. Der Einfluss von Additiven auf die Schmelzenrheologie der WPC wurde ebenfalls untersucht. Weiterhin wurde hier festgestellt, dass der rheologische Parameter von der WPC-Schmelze einen direkten Einfluss sowohl auf die Verarbeitungseigenschaften bei der Extrusion als auch auf die mechanischen Eigenschaften der Verbunde hat.

Im Rahmen der vorliegenden Untersuchungen wurden verschiedene Schneiden aus Nanokompositkeramiken hergestellt. Es konnten keramische Schneiden aus zwei Materialsystemen erfolgreich eingesetzt werden. ZTA-Schneiden zeigen bedingt durch die relativ niedrigen Härten einen hohen Verschleiß. Bei ACY-Schneiden konnte die Standzeit im Vergleich zu ZTA-Schneiden deutlich gesteigert werden, wobei die Standzeiten industriell etablierter Schneiden noch nicht erreicht werden konnten. Es hat sich gezeigt, dass der entwickelte Läppprozess eine maßhaltige und reproduzierbare Anbringung von Mikrogeometrien im Zielbereich ermöglicht, die zu einer Stabilisierung des Schneidkeils führen. Zukünftig müssen die keramischen Werkstoffsysteme weiterentwickelt werden.

Der Heizwert der geprüften Holzarten schwankt im Bereich von circa 2 MJ/kg. Der Heizwert wird stärker durch die chemischen und anatomischen Merkmale des Baumes bestimmt als durch die Standortbedingungen. Eine höhere Rohdichte kann nicht, wie in mancher Literatur behauptet, automatisch als Garant für einen höheren Heizwert angesehen werden. Die chemische Zusammensetzung (Verhältnis Lignin zu Cellulose), der Gehalt von brennbaren akzessorischen Bestandteilen (Fette, Harze) und der Anteil von nicht brennbaren Inhaltsstoffen (Asche) sind wichtige Faktoren, die den Heizwert beeinflussen. Zudem ist der Heizwert stark vom Feuchtegehalt abhängig. Die Nadelholzarten haben durchweg einen höheren Heizwert als Laubholzarten der gemäßigten Klimazone. Ringporige Holzarten weisen einen signifikant geringen Heizwert auf.

In dieser Arbeit wurde die Sub-Mikrometer-Computertomografie (sub-μm-CT) bei der Untersuchung der Struktur von OSB und Spanplatte eingesetzt. Die erhaltenen Daten wurden mit Hilfe der mathematischen Morphologie sowie der Bildanalyse aufbereitet, um Informationen über die Porengrößenverteilung zu erhalten. Die ermittelten Verteilungen entsprechen einer Γ-Verteilung. Zwischen dem mittleren Porendurchmesser und der lokalen Dichte in kleinen Subvolumina bestehen Korrelationen; im Falle der OSB sind sie wegen der inhomogenen Struktur nur schwach ausgeprägt; für die untersuchte Spanplattenprobe ist die Korrelation deutlich besser und vergleichbar zu MDF.

Die maximale und effektivste Ausnutzung von Laubschwachholz ist seit langem im Fokus von Forst, Holzwirtschaft und Forschung. Laubschwachholz gehört nicht nur zum Bestand in nachhaltig wirtschaftenden Wäldern, sondern fällt ebenfalls bei Ernte und Durchforstung an. Die Nutzung dieses natürlichen Waldressourcenteils ist zur Erhaltung von Gesundheit und Biodiversität der Wälder von höchster Priorität und eben aus diesem Grund ist die Entwicklung von neuen Absatzmöglichkeiten dieses Sortiments von hoher ökonomischer Wichtigkeit. Ein wesentlicher Faktor hierbei sind die Prozesskosten, welche sich im Sägewerksbereich aus den Schnittkosten in Abhängigkeit der jeweiligen Einschnitttechnologie zusammensetzen. In Teil 1 der Publikation zur Laubschwachholzstudie wird die Ausbeute beim Einschnitt von Laubschwachholz unter Anwendung einer Bandsäge untersucht. Es werden die Holzarten Ahorn, Buche, Eiche und Esche analysiert. Im Anschluss daran ermöglicht eine vergleichende Technologiebewertung einen ersten Überblick zu unterschiedlichen Konzepten beim Einschnitt von Laubschwachholz.

Begriffe wie Marke, Label, Qualität, Prüfen und Zertifizieren, wecken in Kombinationen mit Möbel bestimmte Erwartungshaltungen. Markenqualität ist ein Begriff, der mit einer hohen Erwartung verbunden ist und auch eine gute Wertschöpfung erwarten lässt. Die Erfüllung der Erwartungen wird von Verbrauchern zunehmend an den konkreten Versprechungen gemessen, die zu den Möbeln seitens des Marketings gemacht werden. Der Distanzhandel (über Internet) gewinnt auch bei Möbeln an Bedeutung. Das Internet wird eine kritische Prüfung von Markenaussagen weiter fördern. Das Vertrauen in Qualitätsaussagen von Marken wird durch Bewertungen unabhängiger Dritter (Third Parties) gestützt. Labels von Prüf- und Zertifizierungsstellen sollen die Verlässlichkeit und Unabhängigkeit von Bewertungen dokumentieren.