Holz ist einer der ältesten Baustoffe der Menschheit. Auch die Entwicklung neuer Werkstoffe konnte Holz und andere Werkstoffe, die Holz als Basis haben, nicht verdrängen. Problematisch wird die Herstellung von Faserverbundwerkstoffen jedoch, wenn die Oberflächen der Fasern mit dem jeweiligen Bindemittel, beispielsweise aufgrund polarer Oberflächen und unpolarer Bindemittel, keine Bindung eingehen können. Für diesen Fall wurden Benetzungsmittel bzw. Haftvermittler entwickelt, die sozusagen eine Brücke zwischen der Faser und dem Bindemittel schlagen. Es wurde untersucht, inwieweit native Öle und Fettsäuren die Eigenschaften von Faserverbundwerkstoffen aus einem Epoxydharzsystem (PTP) und unterschiedlichen nativen Fasern beeinflussen. Hierfür wurden die Randbedingungen der Herstellung immer gleichbleibend angewendet, während eine Variation nur bei der Zugabe von Fettsäuren oder Ölen bzw. bei der Reduzierung von Inhaltsstoffen der Fasern stattfand. Anschließend erfolgte eine rasterelektronenmikroskopische Untersuchung der Partikel und eine Beurteilung darüber, wie gut sich die Öle und Fettsäuren auf den Partikeln verteilt hatten und diese benetzt hatten. Anschließend wurde auf die behandelten Partikel das Epoxydharz PTP (Polymer aus Triglyceriden und Polycarbonsäuren) aufgebracht, und die Fasern wurden verpresst. Diese Platten wurden auf ihre mechanischen Eigenschaften hin untersucht, und von den Bruchkanten der Probeplatten wurden wiederum REM-Aufnahmen gemacht. Durch Zugabe von Stearinsäure in einer Konzentration von 2,5 Mass.-% zu den Partikeln wurden die Benetzbarkeit und die mechanischen Eigenschaften der Probeplatten deutlich gesteigert. Der gleiche Effekt war bei Hanfschäben zu beobachten. Bei Fichtenholz konnte dieser Effekt nicht beobachtet werden. Die Zugabe von Ölsäure, Maiskeimöl und Leinöl brachte bei keinem Fasertyp eine Verbesserung der Benetzbarkeit oder der mechanischen Eigenschaften. Als Erklärung für diesen Effekt und die Wirkung der Stearinsäure als Haftvermittler wird die Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen zwischen der Stearinsäure und der Cellulose angenommen. Hierbei bilden sich esterartige Gruppen aus, die eine Bindung an das PTP ebenfalls über Wasserstoffbrückenbindung ermöglicht. Ölsäure ist als Haftvermittler für PTP ungeeignet, da sich die Ölsäure bei Temperaturen zwischen 80 °C und 100 °C zersetzt, während für die Aushärtung von PTP eine Temperatur von 180 °C notwendig ist. Im weiteren sollten die in dieser Arbeit aufgestellten Theorien zur Bindung der Stearinsäure an Cellulose und der anschließenden Bindung am PTP überprüft werden. Der Einsatz von Fettsäuren, aber auch der Einsatz von Ölen, als Haftvermittler für cellulosehaltige Verbundwerkstoffe erscheint sowohl wirtschaftlich wie ökologisch als sinnvoll.
«
Holz ist einer der ältesten Baustoffe der Menschheit. Auch die Entwicklung neuer Werkstoffe konnte Holz und andere Werkstoffe, die Holz als Basis haben, nicht verdrängen. Problematisch wird die Herstellung von Faserverbundwerkstoffen jedoch, wenn die Oberflächen der Fasern mit dem jeweiligen Bindemittel, beispielsweise aufgrund polarer Oberflächen und unpolarer Bindemittel, keine Bindung eingehen können. Für diesen Fall wurden Benetzungsmittel bzw. Haftvermittler entwickelt, die sozusagen eine ...
»