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Leitfähige Holzwerkstoffe für Hightech-Bauteile

Die europäische Holzindustrie sieht sich in zunehmendem Maße der Konkurrenz durch ausländische Märkte ausgeliefert. EU-finanzierte Wissenschaftler haben nun neue Märkte eröffnende, neuartige umweltfreundliche Verbundwerkstoffe für Hightechanwendungen entwickelt, die auf Holzfüllstoffen basieren.

Industrielle Technologien

Holz und Holzfasern (Zellulose) wurden als eine vielversprechende Quelle an Material für hochtechnisierte Produkte auf biologischer Basis ausgemacht, nach denen eine steigende Nachfrage der Verbraucher besteht. Deren kommerzielle Anwendung ist jedoch aufgrund technischer Erwägungen begrenzt. Geringe Temperatur- und Feuchtigkeitsbeständigkeit, geringe Schlagzähigkeit und Inkonsistenz aufgrund der Variabilität der Faserqualität sind unerwünschte Eigenschaften, die es zu überwinden gilt. Mit der Arbeit an dem Projekt BIOSTRUCT ("Complex structural and multifunctional parts from enhanced wood-based composites - eWPC") schafft eine Gruppe EU-finanzierter Wissenschaftler nun einheitliche Voraussetzungen. Die Forscher arbeiten an einem Fahrplan zur Verbesserung der Faser-Polymer-Wechselwirkungen, der Schaffung der elektrischen Leitfähigkeit und an verbesserten Verarbeitungsprozessen für eine qualitativ hochwertige, zuverlässige und energieeffiziente Produktion. Die Projektpartner erzielten Erfolge in jeglicher Hinsicht. Es sind Pilotproduktionslinien zur Herstellung von Holzfasern und regenerierten Zellulosefasern in Betrieb. Die Wissenschaftler haben angesichts der zunehmenden Bedeutung von nicht auf Erdöl basierenden Produkten neuartige Polymere unter Einsatz von aus natürlichen Quellen abgeleiteter Bio-Polymilchsäure entwickelt. Die Kombination dieser Fasern und Polymere führte zur Produktion innovativer verbesserter Holzwerkstoffe (enhanced wood-based composite, eWBC) sowie auch magnetischer und leitfähiger Biokomposite. Die Forscher haben zahlreiche Materialverarbeitungs- und Formgebungstechnologien modifiziert oder angepasst, um den Erfordernissen der neuen Materialien nachzukommen und das Spritzgießen, Extrudieren und Polymerschäumen zu erleichtern. Die wichtigsten Erkenntnisse flossen in zwei Patentanmeldungen ein. Die von BIOSTRUCT entwickelten neuartigen verbesserten Verbundwerkstoffe auf Holzbasis und die umweltfreundlichen Verarbeitungstechnologien werden positive Einflüsse auf die europäische Fertigungsindustrie ausüben. Die Nachhaltigkeit zahlreicher Produkte und Industriezweige steigt mit der Verbesserung von Komponenten und Geräteeigenschaften. Überdies werden mehr Arbeitsplätze in der Holzindustrie und das oftmals in ländlichen Gebieten geschaffen, was den Bürgern zum Bestreiten des Lebensunterhalts zugute kommt. Die Erkenntnisse aus BIOSTRUCT könnten schon in naher Zukunft Zugang zu neuartigen Hightech-Komponenten verschaffen, die aus mit holzbasierten Polymeren verstärkten umweltfreundlichen Kunststoffen hergestellt werden.

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