Foto: Frontansicht des Einfamilien-Passivhauses in Pettenbach

Wood Plastic Composites - Neue Wertschöpfung aus Holzspänen

Systematische Untersuchung einer neuen Werkstofffamilie, welche aus Abfallstoffen der Holzindustrie, nämlich den Holzspänen, in Verbindung mit geringen Mengen an thermoplastischen Polymeren (Polyolefine, 5-40%) hergestellt werden. Sie haben holzähnlichen Charakter, können aber mit Fertigungstechnologien der Kunststoffindustrie verarbeitet werden.

Kurzbeschreibung

Status

abgeschlossen

Kurzfassung

Der Markt für naturfaserverstärkte Kunststoffe entwickelte sich in den letzten Jahren dramatisch, speziell in den USA und Japan mit jährlichen Zuwachsraten von mehr als 25%. Auch in Europa begann mit Beginn der 90er-Jahre das Interesse an diesen Werkstoffen zu steigen. Neben Hanf- und Flachsfasern, welche primär im Automotive-Bereich eingesetzt werden, werden auch Holzfasern immer interessanter, speziell in Segmenten, welche derzeit unter enormen Preisdruck stehen (z.B. der Baubereich).

Wurde ursprünglich als Polymerkomponente PVC verwendet und Holz als reiner Füllstoff zur Kostenreduktion zugesetzt, so geht heute der Trend eindeutig zu Polyolefinen mit Holzfasern als aktivem Füllstoff bzw. als Hauptkomponente in der Rezeptur. In diesen Werkstoffen ist also Holz der tragende Werkstoff mit geringen Anteilen an Kunststoffen.

Fast die gesamten Forschungsarbeiten in der Vergangenheit haben sich mit Wood Plastic Composites mit einem Holzanteil von maximal 70% befasst (meist kleiner als 50%), im gegenständlichen Projekt wurden hochgefüllte Systeme mit einem Holzanteil >60% betrachtet.

Das Projekt verfolgte nun folgende Ziele

  • Erhöhung der Wertschöpfung von Holzfasern, welche sonst nur als Kuppelprodukte (Pellets, Spanplattenindustrie,..) verwertet werden können
  • Systematisches Ausloten der Eigenschaftsmatrices dieser neuen Werkstoffe
  • Rezepturoptimierung
  • Optimierung der Holzspäneeigenschaften
  • Entwicklung einer neuen Verarbeitungstechnologie, um Späne direkt in den Extruder zu dosieren und fördern
  • Optimierung der restlichen Verarbeitungstechnologie
  • Schaffung des technologischen und werkstofflichen Basiswissens für die Herstellung von marktfähigen Produkten

Von den beteiligten Partnerunternehmen wurden die im Antrag beschriebenen technologischen Probleme (Entwicklung einer Spänedirektdosierung und eines Extrusionswerkzeuges, Kapitel 7 und 8) gelöst. Als Versuchsprofil wurde ein Bauprofil (Schwellenprofil) definiert, welches nicht direkt der Bewitterung ausgesetzt ist.

Es wurden auch intensive Arbeiten in den Bereichen Werkstoffcharakterisierung, Analyse der Holzspäne, Methodenentwicklung und Entwicklung von rheologischen Messverfahren durchgeführt, welche die Basis für systematische Auslotung der Rezeptur-Eigenschaftsmatrix bildeten.

Publikationen

Wood Plastic Composites - Neue Wertschöpfung aus Holzspänen

Schriftenreihe 68/2006 W. Stadlbauer, E. Sehnal, L. Weiermayer, Herausgeber: bmvit
Deutsch, 180 Seiten, vergriffen
Weitere Informationen

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Projektbeteiligte

Projektleiter

Dr. Wolfgang Stadlbauer
Upper Austrian Research GmbH - Transfercenter für Kunststofftechnik
Franz Fritsch Straße 11, A-4600 Wels
Tel.: +43 (0)7242 2088-1002
Fax: +43 (0)7242 2088-1020
E-Mail: wolfgang.stadlbauer@uar.at
Internet: http://www.uar.at/

Projekt- und Kooperationspartner

  • Johannes Kepler Universität Linz, Institut für Chemie, Abteilung Physikalische Chemie
    Ao.Univ.Prof. Dr. Alois Schausberger
    Altenbergerstraße 69, A-4040 Linz
    Tel.: +43 (0)732 2468-0
    Fax: +43 (0)732 2468-28756
    E-Mail: alois.schausberger@jku.at
  • Kompetenzzentrum Holz GmbH
    Dipl.Ing. Dr. Othmar Höglinger
    St. Peter Straße 25, A-4020 Linz
    Tel.: +43 (0)732 9015-5600
    Fax: +43 (0)732 9015-5618
    E-Mail: zentrale@kplus-wood.at
  • Cincinnati Extrusion GmbH
    Hr. Erik Sehnal
    Laxenburgerstraße 246, A-1239 Wien
    Tel.: +43 (0)1 61006-191
    Fax: +43 (0)1 61006-191
    E-Mail: sehnal.e@cet-austria.com
  • Greiner Extrusionstechnik GmbH
    Hr. Leopold Weiermayer
    Friedrich Schiedel Straße 1, A-4542 Nußbach
    Tel.: +43 (0)7587 504-0
    Fax: +43 (0)7587 7418
    E-Mail: leopold.weiermayer@grreiner-extrusion.at
  • Trodat GmbH
    Dipl.Ing. Klemens Treml
    Linzerstraße 156, A-4600 Wels
    Tel.: +43 (0)7242 239-371
    Fax: +43 (0)7242 239-980
    E-Mail: klemens.treml@at.trodat.net
  • IFN Internorm Bauelemente Ges.m.b.H Co KG
    Dipl.Ing. Dr. Hans-Peter Mattischek
    Ganglgutstraße 131, A-4050 Traun
    Tel.: +43 (0)7229 214-3418
    Fax: +43 (0)7229 214-3035
    E-Mail: hans-peter.mattischek@ifn-be.com
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