Längere Lebensdauer für Holzprodukte im Freien
Holz ist eine erneuerbare Ressource mit einer hohen spezifischen Reißfestigkeit und kann in großen Mengen produziert werden. Im Rahmen des EU-geförderten Projekts WOODLIFE entwickelten Wissenschaftler nun verbesserte, umweltfreundliche Materialien auf Wasserbasis, um die Lebensdauer von Holzprodukten zu verlängern. Das Team entwickelte transparente Lacksysteme sowie Holzleime, um die UV-Beständigkeit und die mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Die Formulierungen verwendeten die molekulare Herstellung von anorganischen Nanopartikeln, Nanoclay und organisch-anorganische Verbundbindemittel. Die Wissenschaftler konzipierten die Nanopartikel dahingehend, dass sie den ultravioletten Bereich absorbieren, in wasserbasierten Formulierungen eine einheitliche Dispersion bilden und im sichtbaren Licht transparent sind. Bei der Konzipierung der Lacke hatte man insbesondere Holzpaneele und Fensterrahmen im Freien im Sinn. Oxid-Nanopartikel, die direkt in die Lacke eingebracht wurden oder mit Acryl-Latex-Bindemitteln ummantelt waren, zeigten bei der praktischen Erprobung vielversprechende Leistungen. Polyvinylacetat ist ein gummiähnliches synthetisches Polymer, die als Emulsion auf Wasserbasis zu den am meisten verwendeten Holzleimen zählt. Die Forscher modifizierten die Formulierung mit kolloidalem Siliziumdioxid und Nanoclay, um die Haltbarkeit für stark beanspruchte Träger zu verbessern. Die Systeme bestanden wichtige standardisierte Leistungstests, die unter erhöhten Temperaturen durchgeführt wurden, und zeigten eine verbesserte Resistenz gegen Hitze und Feuchtigkeit. Eine Beurteilung der Nachhaltigkeit zeigte, dass sowohl die lackierten Fensterrahmen aus Holz als auch die Holzträger im Vergleich zu konventionellen Systemen wichtige Vorteile für die Umwelt mit sich bringen. Der Gehalt an Formaldehyd in den Lacken ist sehr gering, und Holz als Ersatz für andere Baustoffe kann die Kohlenstoffdioxidemissionen signifikant reduzieren. Die Projektergebnisse führten zu zwei Patentanmeldungen. Die lackierten Holzpaneele von WOODLIFE haben eine geschätzte Lebensdauer, die zwei bis fünf Mal länger ist als jene von Referenzsystemen. Neben der Kommerzialisierung der Endprodukte können die Nanopartikel auf Wasser- oder Lösungsmittelbasis in zahlreichen potentiellen Anwendungen, in der UV-Schutz eine Rolle spielt, Verwendung finden. Marketing hin Richtung Kosmetik-, Pharmazie- oder Kunststoffsektor könnte die Marktposition der Partnerunternehmen stärken. Die Ergebnisse des WOODLIFE-Projekts werden daher wichtige Vorteile für die Partnerunternehmen, den globale Umweltschutz und das wirtschaftliche Wohlergehen der holzverarbeitenden Industrie sowie der Lack- und Leimindustrie mit sich bringen.
Schlüsselbegriffe
Holz, Lack, Leim, wasserbasiert, transparent, ultraviolett, Nanopartikel, Nanoclay, Polyvinylacetat, Siliciumdioxid, Nachhaltigkeit, Formaldehyd, Kohlenstoffdioxid