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Umweltfreundlichere Holzprodukte für den Außenbereich mit längerer Lebensdauer

EU-finanzierte Wissenschaftler haben eine neuartige Vorbehandlungstechnologie entwickelt, mit der die Leistungsfähigkeit von Beschichtungen von für den Außenbereich bestimmten Holzprodukten verbessert werden soll. Da die Verfahrensweise viel weniger Energie erfordert und auf lösemittelfreie Anstriche auf Wasserbasis setzt, ist sie auch noch umweltfreundlich.
Umweltfreundlichere Holzprodukte für den Außenbereich mit längerer Lebensdauer
Holzprodukte für den Außenbereich werden mit Beschichtungen zum Schutz gegenüber Feuchtigkeit und Sonneneinstrahlung behandelt. Die Rechtsvorschriften der Europäischen Kommission fordern nun den Ersatz von Lösemitteln in Anstrichen durch Wasser, um die Freisetzung gefährlicher Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen (volatile organic compounds, VOCs) in die Atmosphäre zu verhindern. Mit Wasserlacken behandeltes Holz ist jedoch anfälliger gegenüber Pilzen und Verwitterung und neigt außerdem dazu, sich leichter zu verfärben. Die am DURAWOOD-Projekt mitarbeitenden EU-finanzierten Wissenschaftler verbesserten mittels innovativer Anwendung der Plasmaentladungstechnik die Haftung von Wasserlacken auf Holz, die Wasserdichtigkeit und die Biozidaktivität.

Plasmabehandlungen befinden sich bereits im breit angelegtem Einsatz in der Industrie. Hierbei werden die Oberflächen von Kunststoffen, Textilien, Glas und Metallen als Vorbehandlung für Beschichtungen und andere Prozesse aktiviert. Standardgemäße Atmosphärendruck-Entladungsanlagen, die gut für Niederdruck geeignet sind, erfordern jedoch ein Vakuum, dessen technische Realisierung bei dicken Werkstücken aus Holz Probleme bereitet. Das Material muss zwischen zwei Elektroden gebracht und die Oberfläche mittels elektrischer Hochfrequenzentladungen modifiziert werden. Aufgrund des sehr hohen Widerstands von Holz verbrauchen die extremen Spannungen eine beträchtliche Menge an Energie und lassen Sicherheitsbedenken aufkommen.

Die DURAWOOD-Forscher wandten planare Elektroden an, bei denen der elektrische Strom und das ionisierte Gas zwecks hoher volumenspezifischer Leistungsdichte auf eine dünnen Schicht über der Elektrode begrenzt ist, um eine hohe Konzentration reaktiver Spezies zu erzeugen. Das DURAWOOD-System kann durch Einstellung der Behandlungsbedingungen der diffusen koplanaren Oberflächenbarrierenentladung (Diffuse Coplanar Surface Barrier Discharge Treatment, DCSBD) entweder die Benetzbarkeit (Hydrophilie) von Holz erhöhen, um die durch Wasser vermittelte Schichthaftung zu verbessern, oder das ursprüngliche Wasserabstoßungsvermögen (Hydrophobie) steigern, um Feuchtigkeitsaufnahme zu blockieren. Die Behandlung hat außerdem von Natur aus eine erhebliche biozide Wirkung auf bereits in dem Holz vorhandene Pilze und übt möglicherweise einen initialen Dekontaminationseffekt aus.

Die Projektergebnisse ermöglichen eine kostengünstige und noch bessere Anwendung umweltfreundlicher Beschichtungen auf Wasserbasis auf Holzprodukten für den Außenbereich mit dem Ziel einer längeren Lebensdauer. Die Markteinführung der DURAWOOD-Technologie wird durch die Rechtsvorschriften der Europäischen Kommission vorangetrieben werden. Ziel ist der minimierte Einsatz von durch Lacke auf Lösemittelbasis emittierten flüchtigen organischen Verbindungen sowie die Reduzierung der Kohlendioxidemissionen, die mit den herkömmlichen Vorbehandlungsverfahren verbunden sind. Sowohl den Herstellern als auch dem Verbraucher erwachsen aus dieser Innovation wichtige Vorteile.

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