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Werkstoff- und Verfahrensentwicklung zur Herstellung einer Holz-Biokunststoff-Sandwichplatte auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Teilprojekt 1 (BIO-SANDWICH)
Projekt
Förderkennzeichen: 28WB304001
Laufzeit: 01.01.2014
- 30.06.2016
Fördersumme: 163.210 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Holz ist ein gefragter Rohstoff – sowohl als Energieträger als auch in der stofflichen Verwertung. Einer der größten Nutzer dieser natürlichen Ressource ist die Holzwerkstoffindustrie. Deshalb arbeiten das Thünen-Institut für Holzforschung und das Fraunhofer UMSICHT daran, Holzwerkstoffe noch effizienter zu machen: In sogenannten Sandwichplatten reduzieren sie die Dichte gezielt, um mit weniger Rohstoff auszukommen. Ziel des Projektes 'Bio-Sandwich' ist, einen Plattenwerkstoff mit einer leichten, geschäumten Kernstruktur aus Biokunststoff zu entwickeln. Auf Basis von Cellulose wird ein treibmittelgefülltes Granulat für den Schäumungsprozess hergestellt. Für die Produktion solcher Sandwichplatten wurde bereits ein kontinuierliches Verfahren entwickelt, bei dem mit einem physikalischen Treibmittel beladene Kunststoffpartikel (expandierbares Polystyrol) lose zwischen zwei mit Klebstoff versehene Holzpartikelschichten gestreut wird. Durch Wärmezufuhr und Druckaufbau in einer Heißpresse werden die Decklagen komprimiert und der Klebstoff in den Decklagen gehärtet. Währenddessen erweicht die Polymerphase zunehmend und das Treibmittel wird aktiviert. Sobald die Presse öffnet, expandiert die Mittellage und ein dichte-reduzierter Schaumkern entsteht zwischen den Decklagen, bis die dreilagige Platte ihre Zieldicke erreicht hat. Dieses Verfahren wird im Projekt auf den neuen Biokunststoff angepasst. Die Entwicklung des Biokunststoffs eröffnet die Möglichkeit, das bisher vielfach verwendete, erdölbasierte Polystyrol vollständig zu substituieren. Das Ergebnis: ein innovativer Leichtbauwerkstoff auf Basis biologischer Rohstoffe. Projektbegleitend werden die Inhalte des Vorhabens durch kritische ökologische Betrachtungen (Lebenszyklusanalyse LCA) bewertet und gegebenenfalls gesteuert.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Forstwirtschaft
- Verfahrenstechnik
- Nachwachsende Rohstoffe
- Klimawandel