Das Projekt "Teilvorhaben 1: Faserstoff- und Labor-MDF-Herstellung und Charakterisierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Büsgen-Institut, Abteilung Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie durchgeführt. Im Objekt- und Innenausbau sowie der Möbelfertigung werden zunehmend mitteldichte Faserplatten (MDF) in Kaschier-, Bekantungs- und Ummantelungsprozessen unter Einsatz von Polyurethanklebstoffen (PU) weiter veredelt. Dabei kam es in der Vergangenheit wiederholt zu ernstzunehmenden, kostenintensiven Reklamationen, die im Zusammenhang mit der Verwendung von PU-Klebstoffen für die Flächenkaschierung von MDF standen. Es stellte sich die Frage, welchen Einfluss die bei der MDF Herstellung entstehenden Holzabbauprodukte (z.B. flüchtige Säuren, Kohlenhydratabbauprodukte) auf nachgelagerte Klebprozesse unter Einsatz von PU-Klebstoffen haben. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Zusammenhänge zwischen dem 'Innenleben' von unbeschichteten MDF und der Beständigkeit der Flächenverleimung beim Beschichten der MDF unter Einsatz von PU-Klebstoffen einer Klärung näher zu bringen. Im Rahmen der Untersuchungen soll der Einfluss der bei der MDF Herstellung entstehenden Abbauprodukte in Abhängigkeit von der Holzart (Nadel-, Laubholz) und dem Aufschlussverfahren (TMP-, CTMP-Verfahren) auf ihre Relevanz bei der Flächenkaschierung von MDF mit PU-Klebstoffen untersucht werden. Ferner soll die Wirkung der Abbauprodukte auf die mechanische Festigkeit sowie die Feuchte- und Alterungsbeständigkeit der PU-Bindung untersucht werden. Zudem sollen die Rolle der Struktur und Herkunft (nachwachsend, petrochemisch) der Polyole sowie der Einfluss des Gehalts an Polyisocyanatgruppen auf die Qualität der Flächenkaschierung geklärt werden.
Das Projekt "Studie über neue Ansätze für die Herstellung von feuchtebeständigen und biologisch resistenten mitteldichten Faserplatten (MDF) aus dem Holz der Eiche (MDF-Eiche-Tannin)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Büsgen-Institut, Abteilung Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie durchgeführt. Das Forschungsvorhaben zielt darauf ab, die hohe biologische Resistenz des Eichenholzes, insbesondere die des Kernholzes geringwertiger Alteichensortimenten für die Herstellung von mitteldichten Faserplatten mit feuchtebeständiger Verleimung und besonders hoher biologischer Resistenz zu nutzen. Dies soll in erster Linie durch Verwendung von biogenen Bindemitteln auf Basis von kondensierten Tanninen erreicht werden, die ihrerseits eine hohe biologische Resistenz aufweisen. Im Rahmen des Vorhabens soll die Eignung des thermo-mechanischen (TMP) und des chemo-thermo-mechanischen (CTMP) Holzaufschlusses für die Herstellung von feuchteresistenten und biologisch schwer abbaubaren MDF aus dem Kernholz von Alteichen untersucht werden. Des Weiteren sollen für die kondensierten Tannine, die als Bindemittel eingesetzt werden, verschiedene Vernetzungsmittel herangezogen werden. Die hergestellten Platten sollen auf ihre physikalisch-technologischen Eigenschaften, ihre biologische Resistenz, ihre Feuchtebeständigkeit und ihre Abgabe an Formaldehyd und flüchtigen organischen Verbindungen untersucht werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Klebstoffentwicklung und Beschichtung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Jowat SE durchgeführt. Im Objekt- und Innenausbau sowie der Möbelfertigung werden zunehmend mitteldichte Faserplatten (MDF) in Kaschier-, Bekantungs- und Ummantelungsprozessen unter Einsatz von Polyurethanklebstoffen (PU) weiter veredelt. Dabei kam es in der Vergangenheit wiederholt zu ernstzunehmenden, kostenintensiven Reklamationen, die im Zusammenhang mit der Verwendung von PU-Klebstoffen für die Flächenkaschierung von MDF standen. Es stellte sich die Frage, welchen Einfluss die bei der MDF Herstellung entstehenden Holzabbauprodukte (z.B. flüchtige Säuren, Kohlenhydratabbauprodukte) auf nachgelagerte Klebprozesse unter Einsatz von PU-Klebstoffen haben. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Zusammenhänge zwischen dem 'Innenleben' von unbeschichteten MDF und der Beständigkeit der Flächenverleimung beim Beschichten der MDF unter Einsatz von PU-Klebstoffen einer Klärung näher zu bringen. Im Rahmen der Untersuchungen soll der Einfluss der bei der MDF Herstellung entstehenden Abbauprodukte in Abhängigkeit von der Holzart (Nadel-, Laubholz) und dem Aufschlussverfahren (TMP-, CTMP-Verfahren) auf ihre Relevanz bei der Flächenkaschierung von MDF mit PU-Klebstoffen untersucht werden. Ferner soll die Wirkung der Abbauprodukte auf die mechanische Festigkeit sowie die Feuchte- und Alterungsbeständigkeit der PU-Bindung untersucht werden. Zudem sollen die Rolle der Struktur und Herkunft (nachwachsend, petrochemisch) der Polyole sowie der Einfluss des Gehalts an Polyisocyanatgruppen auf die Qualität der Flächenkaschierung geklärt werden.
Das Projekt "Staerke-Tannin-Bindemittelsysteme fuer mitteldichte Faserplatten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Herstellung von emissions- und quellungsarmen mitteldichten Faserplatten (MDF) für den Trocken-, Feucht- und/oder ggf. Außenbereich mit Hilfe eines Bindemittels, das vollständig auf der Basis nachwachsender Rohstoffe (Tannine und native bzw. modifizierte Stärken) erzeugt wird. Die MDF-Fertigung erfolgt im Labormaßstab nach dem Blow-line-Verfahren. Zu untersuchen ist, inwieweit das Holzaufschluß- und Beleimungsverfahren sowie die Trocknung der beleimten Fasern Einfluß auf die Faserplatteneigenschaften haben. Es soll versucht werden, den Stärkeanteil im Tannin-Stärke-Bindemittelsystem durch bestimmte Verleimungstechniken ohne Beeinträchtigung der Plattenqualität zu erhöhen. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit mit dem IAP Teltow und der Universität Göttingen durchgeführt.Als bestes Verfahren für den Einsatz von Stärke als alleiniges Bindemittel für MDF erwies sich ein Verfahren, bei dem die Stärke den Hackschnitzeln vor dem Holzaufschluss zugegeben wird. Das Verfahren ermöglicht den Einsatz von nativer oder hochmolekularer modifizierter Stärke. Ferner können MDF mit einem Bindemittel aus einem nachwachsenden Rohstoff (Stärke) ohne Zusatz von Formaldehyd hergestellt werden. Es zeigte sich, dass Stärke bereits bei alleiniger Verwendung Bindemitteleigenschaften hat; die hergestellten MDF haben jedoch keine Nassfestigkeit. Sprühfähige und lagerfähige Stärke-Tannin-Leime mit Feststoffkonzentrationen bis zu ca. 40 Prozent wurden erzielt, indem zunächst eine wässrige Suspension aus 8 Masse-Prozent Kartoffelstärke, 24 Masse-Prozent Stärke Weißdextrin und 0,6 Masse-Prozent Polyethylenimin (Schutz gegen Pilzbefall, Vernetzer für Stärkemoleküle und potentieller Formaldehydbinder für Tannin) im Jet-Kocher aufgeschlossen wird und anschließend in die auf Raumtemperatur abgekühlte Lösung Tannin eingerührt wird. Es ist positiv zu bewerten, dass der Einfluss zahlreicher Parameter auf die Herstellung von Stärke bzw. Tannin-Stärke-gebundenen MDF aufgezeigt werden konnte. Basierend auf diesen Erfahrungen konnten im Rahmen des Vorhabens MDF mit Tannin-Stärke-Leimen hergestellt werden. Bisher hergestellte Stärke-Dispersionen (Aufschluss der Stärke im Jet-Kocher) alleine oder in Kombination mit Tannin sind jedoch für den Einsatz als Bindemittel noch nicht geeignet. Der Aufschluss der Stärken im Jet-Kocher (Aufschlussdauer und -temperatur, Verhältnis native Stärke zu modifizierter Stärke, Zusätze) und die Leimrezeptur ist im Hinblick auf einen Einsatz für die Herstellung von Bindemitteln für MDF zu optimieren. Als interessante Anknüpfungspunkte haben sich der Aufschluss von einheimischen Rinden als Tanninquelle und die Nutzung von 'Quetschwasser' (aus dem MDF-Herstellungsprozess) als Anmachwasser für die Leimflotte erwiesen.
Das Projekt "Herstellung von mitteldichten Faserplatten aus Altpapier in Kombination mit thermo-mechanischem und chemo-thermo-mechanischem Holzstoff aus Buchen- und Kiefernholz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut durchgeführt.
Das Projekt "Quantitative und qualitative Charakterisierung von Staeuben mitteldichter Faserplatten (MDF) sowie deren Pruefung auf Gesundheitsgefaehrdung durch in-vitro-Tests" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Gesellschaft für Holzforschung durchgeführt. Staubpartikel, die bei der Bearbeitung von Buchen- und Eichenholz freigesetzt werden, sind seit den Sechziger Jahren in der Debatte um gesundheitsschädigende Effekte in der holzverarbeitenden Industrie. In die Diskussion um eine mögliche Gesundheitsgefährdung wurden im Hinblick auf deutliche Steigerungsraten im Verbrauch von Mitteldichten Faserplattem (MDF) auch deren Stäube einbezogen. Ziel des Forschungsvorhabens war es daher, die bei der Bearbeitung von Mitteldichten Faserplatten entstehenden Stäube zu quantifizieren, qualitativ zu beurteilen sowie den Feinstaubanteil auf Cytotoxizität zu prüfen. Aus der Strukturbeschreibung der Staubpartikel sollte eine Einschätzung der mechanischen Einwirkungsmöglichkeiten solcher Partikel v.a. auf die Nasenschleimhäute gewonnen sowie ein Strukturvergleich zu reinen Holzstäuben und Spanplattenstäuben ermöglicht werden. Von MDF-Platten unterschiedlicher Holzartenzusammensetzung und Rohdichte wurden durch Sägen, Fräsen und Schleifen Stäube hergestellt und mengenmäßig erfasst. Die Staubkollektive wurden mit Hilfe licht- und elektronenmikroskopischer Methoden qualitativ ausgewertet, wobei Strukturanalysen der kleinsten Staubfraktionen auf fasrige Anteile besondere Berücksichtigung fanden. Zellschädigende Aspekte wurden im Rahen des Vorhabens an vier MDF-Feinstaubkollektiven an Indikator-Zellen des menschlichen Respirationstraktes untersucht. Anhand der Befunde aus den Untersuchungen erfolgte eine Bewertung der MDF-Stäube nach arbeitssicherheits-relevanten und arbeitsmedizinischen Aspekten.
Das Projekt "Entwicklung formaldehydfreier Tanninharze für die Holzwerkstoffherstellung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Büsgen-Institut, Abteilung Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie durchgeführt. Das Projekt zielt darauf ab, formaldehydfreie Tanninharze als Bindemittel für die Holzwerkstoffindustrie zu entwickeln, die es ermöglichen, mitteldichte Faserplatten (MDF) und Faserformteile herzustellen, deren Formaldehydabgabe nicht höher ist als die der unbeleimten Fasern. Im Rahmen von Laborversuchen sollen Rezepturen für formaldehydfreie Tanninharze entwickelt werden. Als Tanninquellen dienen Quebrachoholz und Fichtenrinden. Als Vernetzer der Tannine werden stufenweise unterschiedliche Substanzen mit Aldehydfunktion anstelle von Formaldehyd getestet. Die Tannin-Rezepturen werden hinsichtlich ihrer Bindemitteleigenschaften untersucht. Die formaldehydfreien Tanninharze sollen als Bindemittel für mitteldichte Faserpiatten (MDF) unter industrieüblichen Bedingungen im Labormaßstab getestet werden. Als lignocellulosische Rohstoffe sollen sowohl Laub- und Nadelholz als auch Recyclingfasern zum Einsatz kommen. Die hergestellten MDF sollen hinsichtlich ihrer physikalisch-technologischen Eigenschaften sowie ihrer Formaldehydabgabe untersucht werden. Ferner sollen die neu entwickelten Tanninharze auf ihre Eignung für die Herstellung von Faserpressformteilen untersucht werden.
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