JAHRGANG 53, AUSGABE 6/2012

In diesem Beitrag werden Ergebnisse einer thermischen Behandlung von zwei, für die europäische Holzindustrie wichtigen Holzarten – Buche (Fagus sylvatica) und Pappel (Populus euramericana cv. Pannónia) – im Paraffinwachsbad dargestellt. Untersucht wurden wichtige Eigenschaften, wie Wasseraufnahmekapazität, Dimensionsstabilität, Ausgleichsfeuchten und Geschwindigkeit der Wasserdampfaufnahme. Die thermische Behandlung im Paraffinwachsbad hat die Dimensionsstabilität des Holzes signifikant verbessert. Die Ausgleichsfeuchten von hitzebehandelten Hölzern waren bei alle Luftfeuchten niedriger und sie waren zu jedem Zeitpunkt niedriger während des Feuchteaufnahmeprozesses. Dadurch war die Geschwindigkeit der Wasserdampfaufnahme niedriger.

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. In Teil 1 dieser Veröffentlichung wurden Aussagen zum aktuellen Stand hinsichtlich leichter Plattenmaterialien getroffen sowie die Methoden und eingesetzten Materialien für die Versuche beschrieben. In Teil 2 sind ausgewählte Ergebnisse dargestellt.

In dieser Studie wurden mitteldichte Faserplatten (MDF) aus dem Holz dreier Pappelklone (Populus vernirubensis, Populus costanzo, P. e. 561.41 hergestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass der hohe Gehalt des Bindemittels einen positiven Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften der Platten hat. Die besten mechanischen Eigenschaften wurden mit 11 % Bindemittel (atro Faser) erzielt. Obwohl kein signifikanter Einfluss der Presszeit auf Festigkeitseigenschaften festgestellt wurde, waren mit 5 min Presszeit maximale Festigkeitseigenschaften erreicht. Die Verlängerung der Presszeiten beeinflusste die Querzugsfestigkeiten positiv. Der höchste Wert wurde mit 5 min Presszeit erzielt. Die 2-h- und 24-h-Quellwerte reduzierten sich mit der Zunahme des Bindemittelgehaltes. Die höchste Reduktion der Quellung wurde mit 11 % Bindemittel (atro Faser) erreicht. Obwohl ein signifikanter Einfluss der Presszeiten auf die Quellung nicht nachgewiesen werden konnte, wurden minimale Quellwerte bei Presszeiten von 5 min erzielt. Maximale mechanische Festigkeitseigenschaften wurden bei Presszeiten von 5 min und 11 % Bindemittel (atro Faser) erreicht. Minimale Quellwerte der Platten wurden bei 5 min Presszeit und 11 % Bindemittelgehalt registriert.

In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, welchen Einfluss Fasermorphologie, Faserformfaktor und Fasergehalt auf die Eigenschaften von spritzgussfähigen Holz-Polypropylen-Verbundwerkstoffen haben. Um den eingesetzten Faserstoff in eine für das Extrusionsverfahren anwendbare dosierfähige Form zu überführen, wurde eine Methode zur Bildung von Holzfaseragglomeraten entwickelt. Das größte Verstärkungspotenzial zeigten nach einer Bewertung der mechanischen Verbundeigenschaften fraktionierte Fichtefasern des TMP-Verfahrens mit ausgeprägtem Einzelfasercharakter und hohem Faserformfaktor. Unter Verwendung von Maleinsäureanhydrid-gepfropftem Polypropylen als Haftvermittlersystem (5 Massenprozent) konnten bei guter Faser-Matrix-Haftung mit zunehmendem Fasergehalt signifikante Steigerungen der Verbundeigenschaften ermittelt werden.

Der Artikel beschäftigt sich mit Problemstellungen, die mit den Kombinationen von Holz mit anderen Materialien, wie Beton und faserverstärkte Kunststoffe (FRP), zusammenhängen. Ein Fokus liegt dabei auf der Kombination von Holz mit Glas-Faser-Epoxy-Material. Untersucht werden grundlegende Fragen zur Verbindung, wie Degradation, Adhäsion, Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse und Fehlerbetrachtung. Untersuchungen von Rissbildungen in einem verstärkten laminierten Bogen belegen die Notwendigkeit weiterer Forschungsarbeiten. Ein Modell des laminierten Bogens, das in radialer Richtung mit Glasfaserstangen verstärkt wurde, wurde mit Dehnungsmessstreifen ausgestattet, um Rissbildungen durch externe Lasten aufzuzeichnen. Eine Hochgeschwindigkeitskamera wurde eingesetzt, um die Position der Risse zu messen. Das Experiment zeigte die Effektivität der Verstärkung, aber auch Schwächen der Messapparatur und der Adhäsionsgrenzfläche

Spanformteile sind eine spezielle Gruppe der Holzspanwerkstoffe. Ihre Herstellungstechnologie unterscheidet sich v. a. auf Grund der Pressvorgänge in abgeschlossenen Gesenken hinsichtlich Dimension und Prozessführung von der Herstellung flach- oder stranggepresster Spanplatten. Gegenwärtig werden vorrangig Klebstoffsysteme mit hohen Melaminanteilen und mit vergleichsweise hohen Beleimungsgraden zur Produktion von Spanformteilen für den Außeneinsatz eingesetzt, um die angestrebte dauerhafte Witterungsbeständigkeit zu erreichen. Das kann aber dazu führen, dass solche Bauteile erhöhte Formaldehydemissionen aufweisen, was bisher auf Grund der i. d. R. nachfolgenden Beschichtung und der Außenanwendung kein Problem darstellte. Sollten jedoch zukünftig auch für das Einsatzgebiet „Spanformteile“ verschärfte Anforderungen an die Formaldehydabgabe gelten, müssten sich Spanformteilproduzenten dieser Anforderung stellen. Gegenstand der Untersuchungen war die Entwicklung alternativer Klebstoffsysteme, die zukünftig die Einhaltung der Formaldehydgrenzwerte bei gleichzeitig hoher Feuchtebeständigkeit der Spanformteile gewährleisten.

Im Forstamt Haardt (Rheinland-Pfalz) wurden 55 Edelkastanien (Castanea sativa Mill.) unterschiedlichen Alters und waldbaulicher Behandlung mit zwei zerstörungsfreien Methoden, zum einen der Schalltomografie und zum anderen der elektrischen Widerstandstomografie, auf ihr Ringschälevorkommen hin untersucht.

Für die Beurteilung der Behandlungsqualität von thermisch modifiziertem Holz (TMT) ist die Entwicklung verlässlicher Schnellverfahren notwendig. In den vergangenen Jahren wurden verschiedene Verfahren mit unterschiedlichen Vor- und Nachteilen entwickelt. Mit der Elektronenspin-Resonanz-Spektroskopie (ESR-Spektroskopie) wurde an der Abteilung Holzbiologie und Holzprodukte der Universität Göttingen ein vielversprechendes Verfahren auf seine Eignung überprüft. Die Anwendung der ESR-Spektroskopie zur Bestimmung der Behandlungsqualität von TMT basiert auf der Bildung stabiler Radikale während des Modifizierungsprozesses. Diese stabilen Radikale sind ursächlich für einen Anstieg in der ESR-Signalintensität, die sehr eng mit der Behandlungsintensität korreliert und damit eine potenzielle Kenngröße zur Vorhersage zahlreicher Eigenschaftsveränderungen von TMT darstellt. Die ESR-Spektroskopie besitzt daher ein hohes Potenzial zum Einsatz in der Qualitätskontrolle von TMT.

Die Verwendbarkeit von Laubschwachholz im Sägewerksbereich hängt neben der Mengenverfügbarkeit, von Rundholzpreisen und Prozesskosten ab. Die Prozesskosten setzten sich im Sägewerksbereich in erster Linie aus den Schnittkosten in Abhängigkeit der jeweiligen Einschnitttechnologie zusammen. In dem vorliegenden Teil 2 der Publikation werden unterschiedliche Varianten zum Einschnitt von Laubschwachholz hinsichtlich der Prozesskosten zur Erzeugung von Schnittholz untersucht. Des Weiteren wird eine inverse Kostenkalkulation durchgeführt, um einen maximal ansetzbaren Rundholzpreis berechnen zu können. Es wurde deutlich, dass eine kostendeckende Verarbeitung von Laubschwachholz lediglich mit den Einschnitttechnologien Gatter und Trennbandsägelinie bei den Holzarten Ahorn, Eiche und Esche möglich ist. Eine profitable Verarbeitung von Buchenschwachholz ist bei den derzeitigen Marktpreisen nicht möglich.