Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung formaldehydfreier Dispersionsklebstoffe auf Basis von Polyvinylacetat und Zuckerderivaten für die Holzwerkstoffherstellung (PVAc-ZuckerKlebstoff); Teilvorhaben 1: Bindemittelsynthese, Holzwerkstoffherstellung und -prüfung

Anschrift
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
38108 Braunschweig
Bienroder Weg 54 e
Kontakt
Dr. Claudia Schirp
Tel: +49 531 2155-318
E-Mail: claudia.schirp@wki.fraunhofer.de
FKZ
22027514
Anfang
01.11.2015
Ende
31.12.2018
Aufgabenbeschreibung
Für die Holzwerkstoffherstellung werden als Bindemittel hauptsächlich formaldehydhaltige Aminoplastharze eingesetzt. Vor dem Hintergrund, dass Formaldehyd von der Europäischen Kommission als mutagen und kanzerogen wirkende Substanz eingestuft wurde, ist davon auszugehen, dass für die Erzeugung von Holzwerkstoffen zukünftig nur noch formaldehydfreie Klebstoffe zulässig sein werden. Ziel des Vorhabens ist es deshalb, als Alternative einen neuartigen formaldehydfreien und zudem biobasierten Dispersionsklebstoff zur Herstellung von Holzwerkstoffen auf Basis von Polyvinylacetat (PVAc) mit radikalisch polymerisierbaren Zuckerderivaten zu entwickeln. Somit soll ein in der Möbelindustrie bereits bewährter und emissionsarmer Klebstoff mit einem nachwachsenden Rohstoff kombiniert werden. Der Ansatzpunkt ist es, die Glasübergangstemperatur (Tg) der PVAc-Leime durch Copolymerisation mit Zuckerderivaten, die eine deutlich höhere Tg besitzen, anzuheben. An dem Vorhaben sind neben dem WKI als Forschungseinrichtung ein Klebstoffhersteller (Fa. Jowat SE) und vier Holzwerkstoffhersteller (Sauerländer Spanplatten GmbH & Co. KG, SWISS KRONO GmbH, Fritz Becker GmbH & Co. KG, Holzwerk Gebr. Schneider GmbH) beteiligt, die die Branchen der Span- und Faserplatten- sowie die Sperrholzherstellung repräsentieren und die Holzwerkstoffe herstellungstypisch nach Vorversuchen im WKI eignen Technikum produzieren. Die Orgentis Chemicals GmbH synthetisiert im Unterauftrag die Zuckerderivate.
Ergebnisdarstellung
Im Rahmen des Projekts ist es gelungen, ein Copolymer auf Basis von Polyvinylacetat und einem Zuckeracrylat als neuwertiges Bindemittel zu synthetisieren und die Synthese vom Labor- in den Technikumsmaßstab zu übertragen, sodass sich bereits bis zu 60 kg Klebstoff herstellen ließen. Emissionsmessungen ergaben, dass der final entwickelte Klebstoff kein Formaldehyd emittierte. Die Anwendung der im Projekt entwickelten Klebstoffe zur Holzwerkstoffherstellung zeigte im Vergleich mit handelsgängigen PVAc-Klebstoffen und einem konventionellen formaldehydhaltigen Aminoplastharz (Kondensationsharz), dass sich nach Anpassung der Verfahrensbedingungen mit PVAc-Klebstoffen Spanplatten mit nahezu vergleichbaren mechanischen Eigenschaften wie mit einem konventionellen formaldehydhaltigen Kondensationsharz herstellen lassen, wo- bei das Quellverhalten trotz Zugabe von Wach als Hydrophobierungsmittel noch ein Defizit darstellt. Ferner ist es gelungen, formstabile mitteldichte Holzfaserplatten (MDF) und (Form-)Sperrhölzer aus Buchenfurnieren herzustellen.

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