Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Modifizierung von einheimischen Hölzern durch Imprägnierung mit überkritischem Kohlendioxid

Anschrift
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
Osterfelder Str. 3
46047 Oberhausen
Kontakt
Dr. Joachim Danzig
Tel: +49 208 8598-1145
E-Mail: joachim.danzig@umsicht.fraunhofer.de
FKZ
22009304
Anfang
01.10.2005
Ende
31.08.2006
Ergebnisdarstellung
Einheimischen Hölzern sind aufgrund Ihrer Eigenschaften (z.B. Beständigkeit, Dimensionsstabilität) eine Vielzahl von Anwendungen insbesondere im Baubereich verschlossen, auch mittels üblicher Imprägnierungsmittel und - methoden kann keine ausreichende Verbesserung erreicht werden. Im Rahmen des Projektes wurde untersucht, inwieweit mit siliciumhaltigen Imprägnierungsmitteln (Silikone, Nanosole), die durch überkritisches Kohlendioxid (scCO2) in das Holz eingebracht werden, eine ausreichende Qualitätssteigerung erreicht werden kann. Die Untersuchungen wurden an Buchen-, Fichten- und Kiefernholz durchgeführt. In einem ersten Schritt wurden die Löslichkeiten von zwei Silikonen und einem Nanosol in scCO2 untersucht, und die Bedingungen für die Imprägnierung festgelegt. Die Imprägnierungen mittels scCO2 wurden in einer Pilotanlage mit einem Druckbehältervolumen von 4 L durchgeführt, parallel fanden mit denselben Imprägnierungsmittel Versuche zur konventionellen Imprägnierung statt. Zur Verhinderung von Absplitterungen insbesondere beim Fichtenholz wurde für die Anwendung von scCO2 der Druckabbau optimiert. Es konnte gezeigt werden, dass, obwohl mittels scCO2 nur geringe Mengen Imprägnierungsmittel eingebracht wurden, eine vollständige Durchdringung erreicht wurde. Ausgleichsfeuchte, Quellschwind-Vergütung und Wasseraufnahme wurden verbessert. Die Ergebnisse mit scCO2 entsprachen der konventionellen Imprägnierung, wobei aber die Behandlungszeit wesentlich verkürzt werden konnte. Die Beständigkeit wurde nur wenig beeinflusst, da die Imprägnierungsmittel selbst keine fungizide Wirkung besitzen und aufgrund der geringen eingebrachten Mengen kein vollständiger Verschluss der Mikroporen gelang.
Aufgabenbeschreibung
Mangelnde Dimensionsstabilität, Dauerhaftigkeit sowie Resistenz gegen insektiziden und mikrobiologischen Angriff verschließen einheimische Hölzern teilweise z.B. Anwendungen im Bausektor. Ziel des Vorhabens ist es, die Verbesserung der Holzeigenschaften durch Imprägnierung mit Nanosolen und Silikonen zu untersuchen. Es soll untersucht werden, inwieweit hierfür überkritische Fluide als Lösungsmittel geeignet sind. Es soll auch vergleichend untersucht werden, inwieweit überkritische Fluide als Lösungsmittel sowohl für Nanosolen als auch für Silikone geeignet sind und wie sich die Ergebnisse der Imprägnierungsversuche einerseits im Vergleich zu herkömmlichen Imprägnierungsverfahren und auch im direkten Vergleich untereinander darstellen. Vergleichsparameter ist insbesondere Dimensionsstabilität und Dauerhaftigkeit des Holzes. Durch die in diesem Antrag beschriebene Schaffung technischer Möglichkeiten zur Erhöhung der Qualität einheimischer Hölzer sind durch die Substitution von Importhölzern neue Märkte zu erschließen.

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