Acetylierung dünner Furniere und Holzfasern mittels in situ erzeugtem Keten zur Verbesserung der Beständigkeit daraus hergestellter Holzwerkstoffe

Abstract

Die Acetylierung von Holz mittels Keten ist akademisch nachgewiesen, technisch bislang jedoch nicht umgesetzt. Eine mögliche Ursache ist die hohe Reaktivität von Keten, weshalb es nicht in Flaschen transportiert werden kann (Dimerisierung); unser Ansatz ist daher das Keten in-situ zu erzeugen und unmittelbar für die Modifikation von Holz zu nutzen. Ferner ist die Eindringtiefe des Gases ins Holz gering, laut Rowell (2014) dringt es maximal 3 mm in das Holz ein; unser Ansatz ist daher Furniere bis zu 2 mm und Holzfasern bzw. -späne zu acetylieren. Das Gesamtziel des Vorhabens bestand in der Entwicklung eines Verfahrens zur Acetylierung dünner Furniere und Holzfasern mittels Keten. Die gesamte Entwicklungskette wurde im beantragten Vorhaben erarbeitet: Beginnend bei der Entwicklung der Syntheseanlagen für Keten, über die Verfahrensentwicklung zur Modifikation von Holz mittels Keten, bis hin zur sensorgesteuerten Überwachung der Acetylierungskammern zur Erfüllung der erforderlichen Sicherheitskriterien. Das Arbeiten mit Keten erforderte aufgrund der Toxizität des Gases hohe Sicherheitsanforderungen. Daher stellte die Entwicklung sensorgesteuerter Detektoren zur Gewährleistung der erforderlichen Sicherheitskriterien einen zentralen Aspekt des Vorhabens dar. Am Projektende sollte eine 100-L-Anlage für den Labormaßstab (bis zu 20 kg acetyliertes Holz pro Tag) bereit. Die acetylierten Furniere und Holzfasern sollten zu Sperrholz bzw. MDF weiterverarbeitet. Systematisch wurden verschiedene Parameter variiert, um über den Acetylierungsgrad als Zielgröße die jeweilige Wirkung der Einflussparameter bestimmen zu können. Ein WPG von mindestens 20 % war avisiert, da dies als kritisch für eine Pilzresistenz eingestuft wurde und zudem das Quell- und Schwindverhalten erheblich reduzierte.