Forschungsprojekte aus der Industriellen ... - iVTH

Weitere Magazine

Empfehlungen

Info

4 Forschungsprojekte (IGF) des Nutzers aufgezeigt und eine Wissensbasis zur breiteren Anwendung der Recyclingtechnologien für die Lackhersteller und -anwender aufgebaut. Der Transfer der Recyclingtechnik aus der Holzteilelackierung in die Kunststofflackierung sollte aufgrund des höheren Materialnutzungsgrades zu einem deutlich reduzierten Lackverbrauch bei den Spritzlackierprozessen 15573 N – Verfahrenstechnologische Maßnahmen zur Verbesserung der Bindungseigenschaften von Holzfasern und Verminderung der Emissionen daraus hergestellter mitteldichter Faserplatten (MDF) Laufzeit: 01.03.08 – 31.08.10 Forschungsstelle: Fraunhofer-Institut für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI, Braunschweig Für die Herstellung von mitteldichten Faserplatten (MDF) werden Holzhackschnitzel meist bei Temperaturen von etwa 160 °C bis 180 °C aufgeschlossen und darauf folgend ebenfalls bei hoher Temperatur mechanisch zerfasert. Diese thermomechanische Behandlung (TMP-Verfahren) des Holzes führt zur Bildung von flüchtigen organischen Verbindungen wie z. B. Ameisen- und Essigsäure. Das Ziel des Forschungsvorhabens war es, den Einfluss der wasserlöslichen niedermolekularen Abbauprodukte des Holzes auf die Faser-zu-Faser-Bindung und Emissionen von MDF zu verringern. Zur Erreichung des Forschungsziels wurden folgende Maßnahmen durchgeführt: • Anhebung des pH-Werts der Holzhackschnitzel beim Holzaufschluss in den schwach alkalischen pH-Bereich (CTMP-Verfahren), um den thermohydrolytischen Abbau der Holzsubstanz zu verringern. • Waschen der Fasern vor dem Beleimen, um die niedermolekularen Holzabbauprodukte zu entfernen und die Zugänglichkeit der Fasern gegenüber dem Bindemittel zu verbessern. Die Untersuchungen erfolgten mit Kiefern- und Buchenholz. Aus den ungewaschenen sowie gewaschenen Fasern wurden mitteldichte Faserplatten mit Harnstoffformaldehydharz (UF-Harz), Phenolformaldehydharz (PF-Harz) und polymerem Diisocyanat (pMDI) als Bindemittel iVTH-Bericht 2009/10 führen. Die damit gleichermaßen abgesenkten Kosten für Material, Oversprayaufbereitung und Entsorgung haben einen erheblichen, positiven Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit der Lackierprozesse. Auch führen diese Verbesserungen zu einer spürbaren Absenkung der Umweltbelastungen, da fossile Ressourcen weniger belastet, VOC-Emissionen abgesenkt und Sonderabfälle (Lackschlamm) reduziert werden. hergestellt und deren mechanischen und hygrischen Eigenschaften sowie Emissionen an Formaldehyd und weiteren flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) ermittelt. Aus dem TMP wurden durch das Waschen mit Wasser deutlich mehr Monosaccharide sowie Cellobiose entfernt als aus dem CTMP; dies deutet auf den schonenderen Holzaufschluss beim CTMP-Verfahren im Vergleich zum TMP- Verfahren hin. Die MDF aus CTMP wiesen im Allgemeinen höhere Festigkeiten auf als die MDF aus TMP. Das Waschen der Fasern wirkte sich auf die mechanischen und chemischen sowie Emissionen der MDF in Abhängigkeit von Holzart, Aufschlussverfahren und Bindemittel unterschiedlich aus. Bei den mit UF-Harz gebundenen MDF wirkte sich das Waschen der TMP durch die Entfernung der flüchtigen organischen Säuren überwiegend negativ auf die mechanischen Platteneigenschaften aus (Abb. 1). Demgegenüber war bei den UF-Harz-gebundenen MDF aus CTMP der negative Einfluss des Waschens der Fasern deutlich weniger ausgeprägt als bei den MDF aus TMP. Bei PF-Harz-gebundenen MDF aus CTMP hatte das Waschen der Fasern größtenteils einen positiven Einfluss auf die mechanischen Platteneigenschaften. Die Formaldehydabgabe und die Emission an flüchtigen Säuren der mit UF-Harz, PF-Harz und pMDI gebundenen MDF wurden durch das Waschen der Fasern mit Wasser und – meistens signifikanter – mit der Harnstofflösung reduziert (Abb. 2).
Folgende Varianten führten zu MDF mit hohen Festigkeiten und niedrigen Emissionen (Konzentration aller gemessener VOC nach 24 h- Lagerung in der 1m³-Prüfkammer < 500 µg /m³): Klebstoff Holzart Aufschlussverfahren Behandlung UF-Harz Kiefer CTMP Waschen mit Wasser PF-Harz Kiefer CTMP pMDI Kiefer, Buche TMP, CTMP Behandlung der Faser: A: ungewaschen, B: mit Wasser gewaschen, C: mit Harnstofflösung gewaschen Abb.1: Biegefestigkeit von UF-Harz-gebundenen MDF aus Kiefern-TMP und -CTMP ungewaschen Waschen mit Wasser Forschungsprojekte (IGF) Waschen mit Harnstofflösung (1 Gew.-%) ungewaschen Waschen mit Wasser Waschen mit Harnstofflösung (1 Gew.-%) Abb.2: Formaldehydabgabe (Flaschen-Methode, 3 h) von UF-Harzgebundenen MDF aus Kiefernfasern iVTH-Bericht 2009/10 5
Seite 1 und 2: iVTH-Bericht 2009/10
Seite 3 und 4: Zukunft natürlich gestalten - mit
Seite 5: 15532 N - Erweiterte Lackrecyclingk
Seite 9 und 10: aufwändigere Techniken, z. B. die
Seite 11 und 12: Zur Bewertung der mechanischen Eige
Seite 13 und 14: 16210 N - Untersuchungen der raumre
Seite 15 und 16: S. 4 S. 6 S. 8 S. 10 S. 11 Gesamtü
Seite 17 und 18: B F G H I M T Legende der Forschung
Seite 19 und 20: Kooperationen Wir arbeiten mit folg
Seite 21 und 22: Jahresergebnis des iVTH 2010 [in Ta
Seite 23 und 24: Entwicklung von exakten Bestimmungs
Seite 25 und 26: 11/09 Hora, Hennecke Entwicklung ei
Seite 27 und 28: Die Verleihung des Wilhelm-Klauditz
Seite 29 und 30: »Dies und Das aus 2009 und 2010«
Seite 31 und 32: Der iVTH Geschäftsführer-Wechsel
Seite 33 und 34: ✁ Beitrittserklärung
Seite 35 und 36: Notizen iVTH-Bericht 2009 /10

Forschungsprojekte aus der Industriellen ... - iVTH

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Template löschen?

Als Template speichern?