JAHRGANG 50, AUSGABE 2/2009

Spanplatten sind für den europäischen Möbelbau von hoher Bedeutung. Durch den verschärften Wettbewerb um das Rohholz mit der Sägeindustrie, den Herstellern von Holzschliff, Zellstoff und Pellets sowie der energetischen Verwertung hat das Interesse der Holzwerkstoffindustrie an alternativen Rohstoffen zugenommen. In der Bundesrepublik Deutschland werden zurzeit von einigen Firmen Hanfschäbenplatten gefertigt. Ziel eines von der Europäischen Kommission geförderten Vorhabens war die Entwicklung von leichten Flachpressspanplatten für die Möbelindustrie insbesondere aus Rückständen der landwirtschaftlichen Produktion. Die Stängel von Sonnenblume (Helianthus annuus), Topinambur (Helianthus tuberosus), Mais (Zea mays) und Miscanthus (Miscanthus sinensis gigantheus) zeichnen sich durch ein leichtes Markparenchym im Innern aus, was sie vom Gewichtsaspekt her für die Herstellung von leichten Spanplatten besonders geeignet macht. Der Anbau von Sonnenblume, Topinambur und Miscanthus ist in der Bundesrepublik Deutschland nicht verbreitet. In Deutschland werden vorwiegend Weizen, Gerste, Roggen und Raps angebaut. Die Anbauflächen sowohl für Flachs als auch für Hanf haben in den letzten Jahren stark abgenommen. Weitere Aspekte, die bei der Verfügbarkeit von Agrarrohstoffen für die Herstellung von Spanplatten zu berücksichtigen sind, wie der Ertrag pro Hektar Anbaufläche, Materialverluste bei der Ernte und Aufbereitung sowie alternative Nutzungsarten, werden dargestellt.

Die im Ergebnis von Bohrnadelmessungen erhaltenen Folgen der Jahrringbreiten erweisen sich als normalverteilt und können somit eindeutig über Mittelwert und Standardabweichung charakterisiert werden. Zwischen diesen beiden Merkmalen und den für das akustische Verhalten des Resonanzholzes wesentlichen Größen Dichte, Elastizitätsmodul und Dämpfung gelang es nur sehr schwache Zusammenhänge nachzuweisen. Dies stimmt mit bereits 1984 von Holz geäußerten Vermutungen überein [1]. Ein Zusammenhang mit akustischen Eigenschaften von aus den untersuchten Resonanzholzproben gefertigten Gitarren konnte nicht festgestellt werden. In die Betrachtungen wurde auch eine subjektive Begutachtung der Resonanzholzproben durch Instrumentenbauer einbezogen.

Die Analyse des Musters von Jahrringen wird von vielen verschiedenen Disziplinen betrieben: Botanik, Holzbiologie, Klimatologie, Umweltschutz, Geografie, Ökologie, Archäologie, Architektur, Forstwissenschaft etc. Jedoch ist das Fräsen von Hirnholz eine der schwierigsten Bearbeitungsaufgaben in der Holzverarbeitung überhaupt. Bislang wurden solche Baumscheiben mit einer speziellen Vorrichtung präpariert, welche die Oberfläche mit einer scharfen Klinge schneidet. Diese Lösung ist sehr kostspielig, da für jede Probe eine neue Klinge benötigt wird. Außerdem können mit dieser Methode nur schmale Streifen anstatt ganzer Scheiben präpariert werden. Mit dem Bearbeitungsverfahren Drehfräsen ist es möglich, solche Baumscheiben in kurzer Zeit und in einer angemessenen Qualität herzustellen. Nachdem im ersten Teil das Fräsverfahren sowie die Versuchseinrichtungen vorgestellt wurden, beschäftigt sich der zweite Teil nunmehr mit den Versuchsparametern und den Ergebnissen.

In der vorliegenden Arbeit wird der Zusammenhang zwischen Nassbiege- und Nassquerzugfestigkeit von Oriented Strand Boards (OSB) und Spanplatten (PB) untersucht. Der Forschungsbedarf leitet sich aus der Problematik des Aufbaues von Spannungen im Querzugprüfkörper ab, die während einer Nassvorbehandlung nach EN 1087-1 entstehen können und noch vor der eigentlichen Festigkeitsprüfung zu einer Vorschädigung des Spanverbundes führen. Die Nassbiegefestigkeit, als alternatives Prüfkonzept, bietet Vorteile im Prüfhandling, da zur Krafteinleitung keine Prüfjoche aufgeleimt werden müssen. Insofern also eine Korrelation zwischen den Werten der Nassbiege- und Nassquerzugfestigkeit besteht, könnte die Prüfung der Nassbiegefestigkeit eine geeignete Methode zur Beurteilung des Spanverbundes nach Nasslagerung darstellen. Die Ergebnisse werden getrennt nach den untersuchten Plattentypen in zwei Teilen (OSB Teil 1 und PB Teil 2) dargestellt und diskutiert. Der Zusammenhang zwischen den Prüfmethoden mit trockenen und nassen Prüfkörpern wird für die Querzug- und Biegefestigkeit von OSB durch sehr gute Korrelationskoeffizienten belegt. Mehrheitlich überdurchschnittliche strenge Korrelationen werden auch beim Vergleich von der Querzugfestigkeit mit der Biegefestigkeit für OSB bestimmt.

Eine alternative Methode zur Quantifizierung des prozentualen Faserbruchanteils an Scherproben wurde entwickelt, getestet und erfolgreich an Scherproben verschiedener Holz-Klebstoff Kombinationen angewendet. Die neue Methode besteht aus einer Färbetechnik zur besseren farblichen Differenzierung von Holz und Klebstoff sowie der Anwendung einer Bildverarbeitungssoftware zur Größenbestimmung dieser farblich differenzierbaren Flächen. Die neue Methode erlaubt eine objektivere Bestimmung des prozentualen Faserbruchanteils und ermöglicht Aussagen über die Bruchart basierend auf dem entstandenen Farbmuster der behandelten Bruchflächen.

Bestimmte Extraktstoffe aus thermisch modifizierter Buche weisen fungizide Eigenschaften auf. Methanol-Extrakte aus thermisch modifizierter Buche, die in Propanon wieder aufgelöst wurden, wiesen eine leichte pilzwachstumshemmende Wirkung auf. Die getränkten Prüfkörper aus Buche erreichten eine Zuordnung zur Dauerhaftigkeitsklasse 4, d. h. nicht dauerhaft. Prüfkörper, die mit anderen Extrakten aus thermisch modifizierter Buche getränkt wurden, dabei insbesondere Wasser-Extrakte, weisen dagegen keine signifikante Resistenzverbesserung auf. Die Analyse der Methanol-Extrakte mittels Gaschromatografie mit Massenspektrometrie- Kopplung (GC-MS) ließ einen erhöhten Anteil bestimmter phenolischer Verbindungen erkennen, die teilweise Resistenz fördernde Wirkungen haben. Das Vorhandensein dieser Verbindungen kann somit als Begründung der Verbesserung der Resistenz entsprechend imprägnierter Prüfkörper herangezogen werden.

Wood Plastic Composites (WPC) werden schon seit einigen Jahren als hochwertige Verbundwerkstoffe bezeichnet. Derzeit bieten viele Rohstoffhersteller optimierte Produkte für die Herstellung von WPC an, wie z. B. speziell aufbereitete Holzpartikel oder abgestimmte Additive. Mit diesen aufbereiteten Rohstoffen ist ein höheres Eigenschaftsniveau bei WPC zu erreichen. Außerdem können die Werkstoffe so für bestimmte Anwendungsgebiete gezielt optimiert werden. Teil 1 dieses Beitrags bietet einen Überblick über die wichtigsten Eigenschaften der Kunststoffkomponenten und der Additive für WPC. Da WPC-Rezepturen derzeit vor allem auf Basis von Polyethylen, Polypropylen und PVC hergestellt werden, wird der Schwerpunkt auf die Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften von diesen drei Matrixtypen gelegt. Funktionsprinzip, Wirkungsweise, Empfehlung der Typen und der Einsatzmengen der geeigneten Additive für WPC, wie z. B. Haftvermittler, Gleitmittel, thermische und UV-Stabilisatoren sowie Farbmittel und Treibmittel, sind in diesem Teil des Beitrags zu finden.

Für Gerüste wurde seit jeher Holz verwendet. Im modernen Gerüstbau werden zunehmend Metall und Kunststoff eingesetzt, jedoch sind die Produkte aus Holz sehr leistungsfähig und weit verbreitet. Jeder Werkstoff hat seine spezifischen Vor- und Nachteile. Die hohe Anzahl von Arbeitsunfällen wegen Versagens der Gerüstlaufflächen macht eine kontinuierliche Kontrolle der Elemente erforderlich. In der durchgeführten Forschungsarbeit wurden Einflüsse auf die Gebrauchstauglichkeit untersucht und Schlussfolgerungen für die Kontrolle der Elemente gezogen. Dabei konnte gezeigt werden, dass Holz und Holzwerkstoffe bei fachgerechter Auswahl und Behandlung nach wie vor als sichere Gerüstbeläge verwendet werden können. Im Rahmen der vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten Arbeit kooperierte die Forschungseinrichtung mit Partnern aus der Holzwerkstoff- und Beschichtungsbranche sowie mit Gerüstherstellern und Gerüstbauern. Weitere Forschungsprojekte werden sich mit dieser Thematik beschäftigen.