Lead
Ultraleichte bio-basierte Holzwerkstoffplatte mit Schaumkern Moderne Möbelplatten sind strukturoptimierte Werkstoffe in Bezug auf ihre mechanischen Eigenschaften und auf ihr Gewicht. Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, eine bio-basierte Sandwichplatte mit Spandecklagen und einem Schaumkern zu entwickeln. Das neuartige einstufige Verfahren erlaubt eine kostengünstigere Plattenherstellung, verglichen mit den üblichen Verfahren zur Herstellung von Sandwichplatten.

Lay summary

Hintergrund
Spanbasierte Holzwerkstoffplatten weisen heute eine mittlere Dichte von bis zu 700 kg/m3 auf. Wegen der steigenden Rohstoffpreise und der wachsenden Nachfrage nach Mitnahmemöbeln versuchen die Hersteller, das Gewicht von Plattenwerkstoffen deutlich zu verringern. Im Fokus der Forschungsarbeiten steht ein neues, kostengünstiges Herstellungsverfahren von Sandwichplatten mit holzspanbasierten Decklagen und einem Schaumkern. Frühere Arbeiten haben bereits die Machbarkeit des Verfahrens und die Produktqualität der Platten gezeigt. Weiterer Forschungsbedarf besteht vor allem bei der Entwicklung eines rieselfähigen Schaum-Präkursors, d. h. eines Vorläuferstoffs zur Herstellung von Schaum, welcher kostengünstig ist und den prozesstechnischen Anforderungen entspricht.

Ziel
Mit dem Projekt verfolgen die Forschenden zwei Ziele: erstens die Entwicklung eines Schaumsystems, das den hohen ökologischen, technologischen und ökonomischen Ansprüchen genügt, und zweitens die Anpassung des Verfahrens zur Herstellung der Holzwerkstoffplatten. Der Fokus bei der Schaumentwicklung liegt dabei auf dem Einsatz von superkritischem CO2 zur Herstellung eines Schaum-Präkursors. Dieser ist ein Biokunststoff aus der Gruppe der Polylactide (Polymilchsäure, PLA). Parallel dazu untersuchen die Forschenden das Potenzial alternativer Ausgangsstoffe und Treibmittel. Gleichzeitig erweitern die Forschenden den üblicherweise sehr engen Temperaturbereich, in dem die Decklagen hergestellt werden, um so einen grösseren Spielraum bei der Auswahl des Schaumsystems zu erlangen.

Bedeutung
Leichte Plattenwerkstoffe haben ein grosses Potenzial im Möbelbereich und im Innenausbau sowie als Verpackungsmaterial. Oberhalb von 20 mm stellen Wabenplatten mittlerweile eine kostengünstige Alternative zu Spanplatten dar. Es fehlen jedoch Leichtbauwerkstoffe in den Standardstärken von Möbelplatten. In diesem Segment könnten bio-basierte Leichtbauplatten die Wettbewerbsfähigkeit von Holz und Holzprodukten langfristig sichern.