Bauen und Wohnen Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

 

Projekte - Details

Verbundvorhaben: Einfluss der Abbauprodukte des Holzes bei der Herstellung von mitteldichten Faserplatten (MDF) auf nachgelagerte Veredelungsprozesse mit emissionsarmen und ökologisch vorteilhaften Klebstoffen (MDFAbb); Teilvorhaben 2: Klebstoffentwicklung und Beschichtung

Anschrift
Jowat SE
Ernst-Hilker-Str. 10-14
32758 Detmold
Kontakt
Dr. Hartmut Henneken
Tel: +49 5231 749-5300
E-Mail: hartmut.henneken@jowat.de
FKZ
22002316
Anfang
01.06.2016
Ende
31.05.2019
Ergebnisdarstellung
Klebstoff-Formulierungen, die im Backbone überwiegend auf einem Polyesterpolyol aufgebaut sind, neigen verstärkt zu Folien-Ablösungen/Delaminierung im Warm-Feucht-Klima bei 50 °C und 80-85 % relativer Luftfeuchte bzw. führen zu einer merklichen Schwächung in der Haftfestigkeit. Dieses Verhalten ist insbesondere bei den wässrigen Polyurethan-Dispersionen sehr stark ausgeprägt, gilt aber auch zu einem geringeren Maße für die beiden anderen PU-Klebstoffklassen. Die PUD-Formulierung basierend auf dem Bio- Polyesterpolyol verhält sich günstiger als Formulierungen mit petrochemischen Polyesterpolyol. Die Ablösungen bzw. Verringerung in der Haftfestigkeit bei Kaschierungen mit den PU-Dispersionen sind überwiegend bei MDF mit einem hohen Extraktstoffgehalt in Petrolether zu beobachten. Bei den beiden anderen Produktklassen, den PUR-Schmelz- und PU-Prepolymer-Klebstoffen konnte keine Korrelation mit dem Extraktstoffgehalt oder Abgabe an flüchtigen Säuren etc. und einer Veränderung in der Haftfestigkeit festgestellt werden. PU-Klebstoffe mit einem Polyetherpolyol, Polycarbonatpolyol bzw. Polytetrahydrofuranpolyol als Backbone-Polymer zeigen keine bzw. nur eine geringfügige Verschlechterung in der Haftfestigkeit nach der Warm-Feucht-Lagerung. Da diese Polymere im Vergleich zu einem Polyester allgemein eine höhere Hydrolysebeständigkeit aufweisen liegt es nahe, dass bei der Lagerung im Warm- Feucht-Klima (50 °C und 80-85 % relativer Luftfeuchte) in Kombination mit extraktstoffreichen MDF (hoher Anteil an „sauren" Bestandteilen) ein thermo-hydrolytischer Abbau im Polyesterbackbone stattfindet und dies zu den bekannten Ablöseproblemen (insbesondere PU-Dispersionen) führt. Die Ergebnisse aus diesem Projekt haben zu einem wesentlich tieferen Verständnis bei der Anwendung von Polyurethan-Klebstoffen für die Beschichtung bzw. Kaschierung von MDF-Holzwerkstoffplatten beigetragen. Zudem werden Lösungswege aufgezeigt, die zu wesentlich beständigeren Klebungen führen.
Aufgabenbeschreibung
Im Rahmen des Teilvorhabens 2 sollte der Einfluss der bei der MDF-Herstellung entstehenden Holzabbauprodukte in Abhängigkeit von der Holzart (Nadelholz, Laubholz) und des Holzaufschlussverfahrens (TMP-, CTMP-Verfahren) auf ihre Relevanz bei der Flächenkaschierung dieser MDF-Produkte mitunterschiedlichen Polyurethanklebstoffen untersucht werden. Im Fokus der Untersuchungen sollte die Wirkung der Holzabbauprodukte auf die mechanische Festigkeit/Beständigkeit der Polyurethanklebung im Warm-Feucht-Klima bei 50 °C und 80-85 % rel. Feuchte ermittelt werden. Soweit möglich wurden auch PU-Klebstoff-Formulierungen auf Basis nachwachsender Rohstoffressourcen entwickelt und mit einbezogen. Zudem sollte die Qualität der Flächenklebung in Abhängigkeit der PU-Klebstoffklasse (wässrige PU-Dispersions-, PUR-Schmelz- und PU-Prepolymer-Klebstoffe) und deren Struktur (chemischer Aufbau/Backbone-Polymer wie z.B. Polyester, Polyether, Polycarbonat usw.) und Herkunft (ausnachwachsenden Ressourcen bzw. petrochemischer Natur) geklärt werden. Ebenfalls sollte der Einfluss desverwendeten Bindemittels (UF-Harz oder PMDI) für die Herstellung der MDF auf nachgeschaltete Kaschierprozesse untersucht werden. Die Kaschierungen/Beschichtungen wurden unter industriellen Bedingungen bei Industriepartnern oder auf eigenen Industriemaschinen durchgeführt. Beschichtet wurden sowohl im Labor hergestellte MDF mit ganz spezifischen Eigenschaften sowie zwei Industrie-MDF von verschiedenen Herstellern. Sämtliche MDF wurden im Vorfeld hinsichtlich ihrer technologischen als auch chemischen Eigenschaften charakterisiert. Im Anschluss an die Beschichtung und nach vollständiger Vernetzung wurde die Haftfestigkeit mittels 90 Grad Schälfestigkeitsmessungen vor sowie nach 8 und 12 Wochen Lagerung im Warm-Feucht-Klima bei 50 °C und 80-85 % relativer Luftfeuchte ermittelt. Zudem wurde eine Wärmestandfestigkeitsprüfung nach der AMK-Methode durchgeführt.

neue Suche

Diese Internetseite verwendet Cookies, um die Nutzererfahrung zu verbessern und den Benutzern bestimmte Dienste und Funktionen bereitzustellen. Details
Cookies erlauben