Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Untersuchung über den Einfluss des Produktionsprozesses auf die Entstehung von VOC-Emissionen aus mitteldichten Faserplatten (MDF), Teilvorhaben 1: Grundlagenversuche

Anschrift
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holztechnologie und Holzbiologie
21031 Hamburg
Leuschnerstr. 91
Kontakt
Dr. Martin Ohlmeyer
Tel: +49 40 73962-635
E-Mail: martin.ohlmeyer@thuenen.de
FKZ
22017706
Anfang
01.04.2008
Ende
31.12.2010
Aufgabenbeschreibung
Ziel dieses Projektes war es, den Einfluss der Prozessparameter auf die Emissionen von MDF-Platten zu ermitteln. Dafür wurden MDF-Platten mit unterschiedlichen Prozessparametern hergestellt. Variiert wurden die Produktionsparameter Leimsystem, Beleimgrad, Temperatur des Pressens, Dauer der Presszeit und die Aufschlusszeit in Variation mit dem Aufschlussdruck, die Größe des Mahlspaltes, die Plattendicke, die Lagerzeit und die Holzart. Um eine Vergleichbarkeit zu Industrieprodukten zu erlangen, sind die Prozessparameter so gewählt worden, dass sie den in der Industrie vorkommenden Parametern nahe kommen. Es wurden ausschließlich industrieübliche Leime eingesetzt, die Zeiten und Temperaturen entsprechen ebenfalls industriellen Parametern. Die Fasern für die MDF- Herstellung werden in einem Aufschlussverfahren aus Hackschnitzeln hergestellt. Die Herstellung von Fasern und MDF hieraus ist in einem Technikum im labormäßigen Maßstab durchgeführt worden. Hier war es ebenfalls möglich die Fasern in einer Blow-Line zu beleimen, wodurch sichergestellt wurde, dass die Herstellung der Platten weitgehend den heutigen industriellen Bedingungen ist und somit die Ergebnisse über das Emissionsverhalten auf industriell gefertigte Produkte übertragen werden kann.
Ergebnisdarstellung
Es konnte festgestellt werden, dass die Emission von VOC aus MDF-Platten von flüchtigen organischen Säuren und Aldehyden dominiert wird. Terpene waren nur in geringen Konzentrationen nachweisbar, was darauf schließen lässt, dass sich die Terpene bereits im Aufschlussprozess verflüchtigen. Insbesondere der ungesättigte Aldehyd Hexanal wurde detektiert. Der TVOC-Wert der geprüften MDF-Platten hat sich bei nahezu allen Variationen im Vergleich zu Vollholz und anderen Holzwerkstoffen als sehr gering herausgestellt. Es konnte gezeigt werden, dass die Emissionen direkt durch die Prozessparameter beeinflusst werden. Mit zunehmender Dicke der geprüften Platten steigen die Emissionen, was auf die größere Masse der Proben bei gleicher Oberfläche zurückzuführen ist. Dieser Effekt war bereits von anderen Holzwerkstoffen bekannt. Die eingesetzte Holzarten zur Herstellung von MDF haben einen deutlichen Einfluss auf die Höhe der Emissionen; die geringsten Emissionen wiesen MDF aus Fichte auf wohingegen mit dem Einsatz von Buche die Emissionen, insbesondere von organischen Säuren, anstieg. Mit erhöhtem Druck im Vorkocher und längerer Kochzeit vor der Zerfaserung des Holzes vermindern sich die Emissionen an gesättigten aliphatischen Aldehyden deutlich. Die Erhöhung der Presstemperatur und eine Verlängerung der Presszeit hingegen führte zu steigenden Emissionen. Einen geringen Einfluss auf die Höhe und Zusammensetzung der Emissionen von MDF hatte die Lagerzeit im Plattenstapel sowie die Leimapplikation. Bei dem Einsatz von alkalisch härtenden PF-Harzen zeigten sich aber hohe Aldehyd-Emissionen. Bei den meisten der untersuchten MDF betrugen die Summenkonzentrationen nach 28 Tagen weit weniger als 500 mikro-g/ qm. Somit kann festgehalten werden, dass der industrielle Herstellungsprozess zum derzeitigen Standpunkt im Hinblick auf die absolute Emissionshöhe bereits einen guten Stand erreicht hat. Optimierungspotential gibt es noch bei den Einzelsubstanzen.

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