JAHRGANG 50, AUSGABE 1/2009

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. Im Teil 1 werden zunächst das Fräsverfahren sowie die Versuchseinrichtungen vorgestellt, im Teil 2 werden die Versuchsparameter und die Ergebnisse folgen.

An industriell gefertigten Holzwerkstoffen wurde nach Klimatisierung bei variabler relativer Luftfeuchte (35 % bis 95 %) die Brinellhärte bestimmt. Gleichzeitig wurden verschiedene Methoden der Auswertung, die sich durch eine Messung der Eindringtiefe ergeben, getestet. Es wurden deutliche Unterschiede zwischen den Holzwerkstoffen ermittelt. Von der Tendenz her betrachtet steigt die Härte mit der Rohdichte an, wobei auch deutliche Unterschiede zwischen den Materialien vorhanden sind. Mit zunehmender Plattenfeuchte sinkt die Härte deutlich ab.

Thermomechanisch geglättete Profiloberflächen von Holzwerkstoffen wurden bisher durch eine aufeinanderfolgende Fräs- und Glättbearbeitung in einer Aufspannung hergestellt. Im Rahmen des Projektes wurden die Voraussetzungen für einen wirtschaftlichen Fertigungsablauf geschaffen, der die Verlagerung des Prozessschrittes Thermoglätten auf eine separate Maschine vorsieht. Das Thermoglätten verwendet beheizte Werkzeuge, die den gefrästen Profilen unter Druck nachgeführt werden und deren Oberflächen verdichten. Beim Fertigungsablauf für das Herstellen lackierfertiger Werkstücke aus MDF wird die formgebende Bearbeitung durch Fräsen auf einem CNC-Bearbeitungszentrum ausgeführt. Zum Vergüten der Profilflächen durch nachfolgendes Thermoglätten werden die gefrästen Teile auf einer parallelkinematischen Bewegungseinheit am referenzierten Anschlag positioniert. Für eine gleichbleibende Profilflächenqualität am Werkstück wurde eine lagekompensierte Kraftregelung entwickelt, die Bahnabweichungen korrigiert. Die Übertragung des Thermoglättens auf eine parallelkinematische Bewegungseinheit wurde mit dem Hexapod „Felix“ erfolgreich demonstriert.

Im Labormaßstab wurden Holzfaser-Dämmplatten aus Buchenholz im Nassverfahren hergestellt. Bindemittelfreie Holzfaser-Dämmplatten erzielten sehr geringe Festigkeiten. Eine Zugabe von Kartoffelpülpe konnte die Querzugfestigkeit und die Druckfestigkeit aber deutlich erhöhen. Die Wärmeleitfähigkeit der Holzfaser-Dämmplatten aus Buchenholz war tendenziell höher als bei industriell gefertigten Holzfaser-Dämmplatten aus Nadelholz. Weiterhin wurde festgestellt, dass sich die Zugabe von 10 % Kartoffelpülpe nicht negativ auf die Dämmeigenschaften der Holzfaser Dämmplatten auswirkte. Außerdem wurde gezeigt, dass sich die Trocknungszeiten mittels einer Mikrowellentrocknung im Vergleich zur konvektiven Trocknung signifikant verringern lassen. Das Auftreten von „Hotspots“ erwies sich im Versuch als problematisch. Die negativen Effekte konnten jedoch durch eine Bewegung des Trocknungsgutes bzw. eine rechtzeitige Leistungsbegrenzung am Ende der Trocknung weitgehend eliminiert werden.

Ziel der in diesem Artikel beschriebenen Arbeiten war es, möglichst viele Informationen über die zu erwartende Resonanzholzqualität bereits am stehenden Stamm zu gewinnen. Nach einer Zusammenstellung der klassischen Resonanzholzmerkmale und ihrer anzustrebenden Wertebereiche werden Untersuchungen mit dem Bohrnadelgerät "Resistograph 1410" beschrieben. Im Ergebnis der Untersuchungen kann man feststellen, dass das Bohrnadelanalyseverfahren mit hinreichender Genauigkeit die Folge der Jahrringbreiten im Stamm liefert.

Die Übertragung der Pulverlacktechnologie von der Metallbranche auf die Holzindustrie, insbesondere zur Beschichtung von MDF und anderen Holzwerkstoffen, wird seit Jahren verfolgt. Eine besondere Herausforderung bei der Entwicklung zur Marktreife war die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Anlagenbauern, Pulverlackherstellern, Holzwerkstoffproduzenten und Anwendern. Heute werden hochreaktive Niedrigtemperatur-Pulverlacke erfolgreich in der Produktion eingesetzt und ermöglichen qualitativ hochwertige Beschichtungen unter wirtschaftlichen Bedingungen. Die Vorteile der Pulverlacktechnologie – Umweltfreundlichkeit, Designfreiheit und robuste Oberflächen – setzen dabei Maßstäbe und ermöglichen einen erfolgreichen Wettbewerb zu etablierten Veredelungstechniken wie mit Nasslacken oder PVC-Folien. Die Entwicklung pulverbeschichtbarer MDF mit geeigneten mechanisch-physikalischen Eigenschaften für den Einsatz als Träger für die Pulverbeschichtung ist ein besonders kritischer Faktor. Dabei sollten neue Anforderungen, z. B. emissionsarme Platten, berücksichtigt werden, gerade um die Umweltfreundlichkeit und Nachhaltigkeit der Pulverlacktechnologie in den Vordergrund zu stellen.

Neuartige Holz-/Naturfaser-Polymer-Verbundwerkstoffe (WPC, NFPC) zeigen in letzter Zeit ein dynamisches Marktwachstum. Trotz erster Normen in Österreich, europäischer technischer Spezifikationen und einem deutschen Qualitätssiegel fehlen bislang Analysenmethoden, um die stoffliche Zusammensetzung zu bestimmen. In der vorliegenden Arbeit wird die Soxhlet- Extraktion mit Xylol zur quantitativen stofflichen Trennung der lignocellulosehaltigen Komponente von der Polymerkomponente (Polyolefin) nebst Additiven herangezogen. Durch DSC (Differential Scanning Calorimetry) lässt sich eine Zuordnung des Polymeranteils in Polyethylen oder Polypropylen treffen sowie die Vollständigkeit der Trennung nachweisen. Eine gaschromatografische Analyse der Alditolacetate oder Aldonitrilacetate der schwefelsauren Zuckerhydrolysate aus den Lignocellulose Raffinaten erlaubt in Kombination mit der Aschebestimmung eine Zuordnung zu Laub- und Nadelhölzern bzw. in einem Fall zu Reisschalen. Die Analytik wird an neun Industrieproben dargestellt.

Das Thema „Entwicklung einer Methode zur Prüfung der Schimmelpilzbeständigkeit von Dämmstoffen“ war eines von fünf eigenständigen Teilprojekten des Verbundvorhabens „Untersuchungen zur Optimierung und Standardisierung von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen“. Im Projekt wurde eine modifizierte Laborprüfmethode erarbeitet, die gegenüber den bisherigen Standardprüfmethoden verschiedene Verbesserungen enthält. An verschiedenen Wärmedämmstoffen wurden Prüfungen nach bisherigen und nach einer modifizierten Prüfmethode durchgeführt. Die modifizierte Methode wurde durch Vergleichsprüfungen mit der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) verifiziert. Sie ist in einer Verfahrensanweisung des Instituts für Holztechnologie Dresden (IHD) niedergelegt und wurde an den zuständigen CEN/TC 88 „Wärmedämmstoffe“ zur Diskussion und möglichen Etablierung als europäische Prüfnorm weitergeleitet.