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Auf den Holzleim gegangen

Um den Einsatz von Bindemitteln bei der Herstellung von Holzverbundwerkstoffen möglichst gering zu halten, verändern ChemikerInnen der Technischen Universität (TU) Wien gemeinsam mit dem Kompetenzzentrum Holz mit Hilfe von Enzymen die Oberfläche von Holzmaterialien. Chemische Radikale machen die Holzoberfläche dabei so reaktiv, dass sich ihre Selbsthaftung verbessert und die Bindefähigkeit zwischen Holz und Bindemittel erhöht wird. Die Methode erlaubt Industriebetrieben bis zu 20 Prozent an Bindemitteln einzusparen.

Ewald Srebotnik

Ewald Srebotnik

Ewald Srebotnik

Ewald Srebotnik

3D-Modell der molekularen Struktur einer Laccase

3D-Modell der molekularen Struktur einer Laccase

3D-Modell der molekularen Struktur einer Laccase

3D-Modell der molekularen Struktur einer Laccase

Projektpartner Kompetenzzentrum Holz

Projektpartner Kompetenzzentrum Holz

Projektpartner Kompetenzzentrum Holz

Projektpartner Kompetenzzentrum Holz

Wien (TU). – Das Naturprodukt Holz ist nicht sehr homogen aufgebaut und wird daher bei der Erzeugung von Holzverbundwerkstoffen wie zum Beispiel Faserplatten und Spanplatten in einzelne Fasern bzw. Späne zerkleinert, um dann mit Bindemitteln auf Kunstharzbasis wieder zusammengeklebt zu werden. Dadurch umgeht man Eigenschaften wie das Verziehen und die Verbundwerkstoffe können leichter verarbeitet werden. „Wir möchten den Einsatz von gängigen chemischen Bindemitteln, die für Holzverbundwerkstoffe verwendet werden, verringern, indem wir die adhäsiven Eigenschaften (Haftung) der Fasern und Späne verbessern“, erläutert Ewald Srebotnik, Dozent am Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften der TU Wien. Er und sein Team beschäftigen sich in einer erst kürzlich veröffentlichten Publikation in der Zeitschrift „Holzforschung“ mit der Wirkung des oxidativen Enzyms Laccase auf die Ligninoberfläche des Holzes. Die Ligninoberfläche wird durch das Enzym reaktiv und vernetzt sich dann über einen Haftvermittler besser mit dem Leim. „Die Enzyme bezeichnet man auch als biologische Katalysatoren. Man kann die Holzmaterialien ganz gewöhnlich miteinander verleimen. Durch die Behandlung mit dem Laccase-System, das auf die Holzoberfläche aufgetragen wird, konnten wir eine Verbesserung um 20 Prozent bei den Verklebungseigenschaften nachweisen“, so Srebotnik.

Lignin als Biopolymer ist neben Zellulose ein wichtiger Bestandteil von Holz. Es wirkt wie eine Barriere und schützt das Holz vor dem Abbau. Durchdringt man die Ligninbarriere, kann die Holzoberfläche verändert werden. Bestrebungen ganz auf Bindemittel zu verzichten, gab es ebenfalls bereits. In Pilotversuchen wurde bei Faserplatten die starke chemische Bindung zwischen den Fasern ohne Zuhilfenahme von Klebstoff nachgewiesen. Das größte Problem war es den Verbundwerkstoff noch wasserresistent zu machen. Basiert die Bindung nur auf einem Enzym, erhält man eine schöne homogene Platte. Kommt diese allerdings mit Wasser in Berührung, dann zerfällt sie wieder. Aus diesem Grund wählten Srebotnik und seine MitarbeiterInnen einen Kompromiss. Das Holzrohmaterial wird mit dem Enzym Laccase und einem Haftvermittler vorbehandelt und anschließend mit Bindemittel verklebt. In Zusammenarbeit mit der Firma Egger, einem der größten europäischen Hersteller von Holzverbundwerkstoffen, gab es auch bereits erste Laborversuche, bei denen Testplatten gepresst wurden. Mit Hilfe von Messverfahren wird anschließend die Querzugsfestigkeit bei den Testplatten gemessen.

„Hersteller von Holzverbundwerkstoffen können entweder Kosten einsparen indem sie den Bindemitteleinsatz reduzieren oder aber alternativ dazu Verbundwerkstoffe mit erhöhter Festigkeit für Spezialanwendungen produzieren. Allerdings ist das Enzym-System bei den gegenwärtigen Bindemittelpreisen noch zu teuer“, fasst Ewald Srebotnik zusammen.

Fotodownload: https://www.tuwien.ac.at/index.php?id=7339

Link: http://www.kplus-wood.at

Rückfragehinweis:
Ao.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Ewald Srebotnik  
Technische Universität Wien
Inst. f. Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Techn.
Biowissenschaften       
Getreidemarkt 9// 166, 1060 Wien
T +43/1/58801 - 17242
F +43/1/58801 - 17245
E ewald.srebotnik@tuwien.ac.at

Aussender:
Mag. Daniela Hallegger
TU Wien - PR und Kommunikation
Karlsplatz 13/E011, A-1040 Wien
T +43-1-58801-41027
F +43-1-58801-41093
E daniela.hallegger@tuwien.ac.at
http://www.tuwien.ac.at/pr