Grenzflächenuntersuchung Holz-Kunststoff

Projekt

Untersuchung der Grenzflächen Holz und Kunststoff in biobasierten Kompositwerkstoffen

Im Zuge der Umstellung des Wirtschaftens auf eine moderne Bioökonomie steigt die Bedeutung von Werkstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Ein effizienter Einsatz bio-basierter Rohstoffe ist hierbei unabdingbar, dieser setzt aber gleichzeitig auch ein tiefgehendes, wissenschaftliches Verständnis der Wechselbeziehungen der eingesetzten Materialien voraus.

Hintergrund und Zielsetzung

Im Rahmen des Projektes sollen die adhäsiven und kohäsiven Verklebungsmechanismen
zwischen biobasierten Polyesterkunststoffen und Holzoberflächen in neuartigen
Kompositwerkstoffen charakterisiert werden. Die Eigenschaftsbeziehungen innerhalb des Werkstoffes an der Grenzfläche zwischen Holz und
Kunststoff werden in Bezug auf ihre molekulare Struktur, das Polymerverhalten und die
mikroskopischen Ausprägungen hin untersucht und mit den mechanischen und physikalischen
Eigenschaften des Gesamtwerkstoffs verglichen.

Vorgehensweise

Die beteiligten Projektpartner Scion, Thünen-Institut für Holzforschung (TI) und Universität Hamburg (UHH) verfügen über hochspezialisierte Mikroskopie-Techniken und chemische
Analysemethoden. Ziel ist, hierdurch die Polymereigenschaften und die aus dem Prozess resultierenden Eigenschaften des Werkstoffes zu charakterisieren und zu vergleichen. Diese Art
von Werkstoffen wird in Form eines Schichtaufbaus realisiert, wobei die Kunststoffkomponente entweder aus einem dünnen Polymerfilm oder aus einer zu einem Schaum mit niedriger Dichte expandierten Schicht besteht. Diese unterschiedlichen Ausprägungen des Kunststoffs beeinflussen die Anbindung an der Grenzfläche erheblich, die sowohl auf molekularer Ebene, auf Nano-, Mikro-, als auch auf Makroebene einen Einfluss auf die Eigenschaften zeigen wird. Die Analyse der Werkstoffe wird sich über natürliche Fasern auf Basis von Holz (Nadelholz/Laubholz) und Furniere hinaus auch mit anderen natürlichen Fasern und modifizierten Holzfasern befassen. Durch diese kontrollierten Veränderungen von Faserchemie
bzw. Verstärkung werden Einflüsse auf die Eigenschaften entschlüsselt, die unter Umständen gegensätzliche Auswirkungen haben könnten.
Die Ergebnisse der Untersuchungen können das Verständnis der Holz-Polymer-Interaktionen und ihr Entstehen während der Herstellung grundlegend verbessern. Solch ein tiefgreifendes Verständnis ist für die Optimierung von Kompositwerkstoffen von essentieller Bedeutung.

Thünen-Ansprechpartner


Beteiligte externe Thünen-Partner

  • SCION
    (Rotorua, Neuseeland)

Geldgeber

  • Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL)
    (national, öffentlich)

Zeitraum

1.2017 - 12.2018

Weitere Projektdaten

Projekttyp:
Projektstatus: läuft