Dr. Frauke Bunzel
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31.08.2018

Ziel des Vorhabens war es, den Formaldehyd in den bisher hauptsächlich für Holzwerkstoffe verwendeten Aminoharzen durch Glykolaldehyd zu ersetzen. Der Einsatz dieser neuen Harze soll ohne Veränderung der etablierten Verarbeitungsbedingungen erfolgen, keine Verschlechterung der Produkteigenschaften bewirken und im Herstellungspreis mit derzeitigen formaldehydhaltigen Aminoharzen vergleichbar sein. Da Glykolaldehyd bisher nicht in entsprechenden Mengen kommerziell verfügbar ist, muss er am Fraunhofer IAP durch Umpolung aus Paraformaldehyd hergestellt werden. Anschließend werden Aminoharze auf Basis von Glykolaldehyd synthetisiert und am Fraunhofer WKI auf ihre Anwendungsfähigkeit bei der Herstellung von Holzwerkstoffen getestet. Da der Glykolaldehyd aus Paraformaldehyd hergestellt wird, muss parallel zum Fortschritt im Projekt (Herstellung von Glykolaldehyd, Synthese von Aminoharzen, Einsatz der Klebstoffe in Holzwerkstoffen) auch die Aldehydanalytik in den entsprechenden Zwischen- bzw. Endprodukten entwickelt werden. Die neuen Klebstoffe sollen den zukünftigen Anforderungen an die Formaldehyd- und VOC-Emissionen und dem Recycling der Holzwerkstoffe und Folgeprodukte (stoffliche Nutzung von formaldehydfreiem Altholz) gerecht werden. Ferner sollen die Klebstoffe für die Verleimung von Partikeln (z.B. Spanplatten, OSB) und Fasern (z.B. MDF) sowie Flächenverleimungen (z.B. Sperrholz, LVL) aus Laub- und Nadelholz geeignet sein. Formaldehydfreie Bindemittel für Holzwerkstoffe sowie formaldehydfreie Imprägnierharze für Dekorpapiere sind aus den ausgeführten Gründen nicht nur für die Holzwerkstoff- und Möbelindustrie, sondern auch für den gesamten Innenausbau (Wandelemente, Laminat-Fußböden, Türen) von elementarer Bedeutung. Insbesondere in diesem Bereich sind klein- und mittelständische Betriebe zu finden.

Für die Herstellung von Holzwerkstoffen und Dekorpapieren werden in Deutschland vorwiegend formaldehydhaltige Aminoharze (Harnstoff-, Melamin-Harnstoff- und Melamin-Formaldehyd-Harze) eingesetzt. Mit der Neueinstufung von Formaldehyd als Karzinogen der Klasse 1B können sich bereits in naher Zukunft für die Holzwerkstoffindustrie Auswirkungen u.a. auf den Arbeitsschutz, die Einhaltung der Richtwerte für karzinogene Substanzen hinsichtlich TA Luft und AgBB Bewertungsschema sowie das Recycling formaldehydhaltiger Holzwerkstoffe ergeben. Eine Reduzierung des Formaldehydgehalts in Klebstoffen für Holzwerkstoffe sowie in Imprägnierharzen für Dekorpapiere scheint daher nicht ausreichend zu sein, vielmehr muss der Einsatz formaldehydfreier Harze in den Fokus gerückt werden. Mögliche formaldehydfreie Klebstoffe im Holzwerkstoffbereich müssen die Anforderungen an eine ausreichende Verfügbarkeit, Unbedenklichkeit für Umwelt und Gesundheit sowie technische und wirtschaftliche Konkurrenzfähigkeit erfüllen. Zur Erreichung des Ziels werden anstelle von Formaldehyd Kohlenhydrataldehyde (Glykol- und Glycerinaldehyd) zur Herstellung formaldehydfreier Aminoharze eingesetzt. Neben der Optimierung der Bedingungen für die Aldehyd- und Harzsynthesen wird ein wesentlicher Schwerpunkt der Arbeiten die Anpassung der Parameter bei den Synthesen und der Holzwerkstoffherstellung (Sperrholz, Spanplatten, mitteldichte Faserplatten [MDF], Furnierschichtholz [LVVL]) an die Industrieverhältnisse sein.