Verhalten von nach neuen thermischen Modifikationsverfahren behandelter Fichte und Kiefer unter besonderer Berücksichtigung der Dauerhaftigkeit gegenüber holzzerstörenden Mikroorganismen

摘要: Ein Schwerpunkt dieser Arbeit war es, ein umfassendes Eigenschaftsbild von im industriellen Masstab hergestellten hitzebehandeltem Holz [“thermally modified timber“ (TMT)] zu erstellen. Der Bedarf hierfur ergab sich aus stark variierenden Produkteigenschaften der in Europa produzierten TMT-Sortimente, die zur Verunsicherung Verbraucher fuhren. Deshalb wurde zum ersten Mal TMT industrieller Produktion vier etablierten Prozesse Hitzebehandlung (Plato-, ThermoWood®-, Retifikations- und Ol-Hitze-Behandlungs (OHT)-Verfahren) kombinierten biologischen, mechanischen physikalischen Prufungen vergleichend untersucht. Als Ergebnis zeigte sich, dass unabhangig vom Herstellungsprozess Dimensionsstabilitat wie auch dessen Resistenz gegenuber biologischen Abbau durch holzzerstorende Pilze Labor Freiland ohne Erdkontakt erhoht ist. erscheint ungeeignet fur Anwendungen direkten Erdkontakt, wenn lange Standzeiten des Materials gefordert werden. Untersuchungen Ursache Resistenzerhohung zeigten, reduzierte Feuchteaufnahme verantwortlich erhohte Dauerhaftigkeit Dieser Schutzmechanismus kann jedoch uberwunden werden, u.a. dauernde Befeuchtung Erdkontakt. Die Eigenschaften wurden Hitzeeinwirkung Teil verandert: Die statische Festigkeit um bis 38% verringert dynamische sogar 64%. Basierend auf diesen Ergebnissen Festigkeiten, deren Minderung eng mit Erhohung thermische Modifikation verbunden ist, als einschrankende Schlusseleigenschaften identifiziert. beinhaltete weiterer Suche nach technologischen Ansatzen, eine bei gleichzeitig unverandert hoher ermoglichen. Zu diesem Zweck Holz, mechanische thermo-mechanische Verdichtung technisch wurde, erfolgreich Labormasstab umgesetzt: hergestellte Werkstoff wies verglichen unbehandeltem unverminderte Festigkeitswerte auf, aber zugleich sehr dauerhaft. Ubertragung Prozesses den offenbarte weiteren Optimierungsbedarf, da industriell Sortimente streuende Dauerhaftigkeits- Festigkeitseigenschaften aufzeigten. Als Behandlungsparameter ausgefuhrten erkannt, nicht ausreichend veranderten thermo-mechanisch verdichteten Holzes abgestimmt waren. Fur spatere Optimierung es somit notwendig, Einfluss Parameter (Behandlungstemperatur –dauer) resultierende Behandlungsintensitat systematisch untersuchen. Da bislang keine geeigneten Prufmethoden Verfugung standen, geringem Stichprobenumfang Prufaufwand kurzer Prufdauer statistisch signifikante Unterscheidung verschiedener Behandlungsintensitaten einsetzbar waren, zwei neue Methoden Charakterisierung Vergutungsintensitat entwickelt: “High-energy multiple impact – Test“ (HEMI-Test) basiert dem Zerschlagen Prufkorpern Stahlkugeln hervorgerufene Einwirkungen. Aus fraktionierten Prufkorperbruchstucken Prufgrose HEMI-Test, “Resistance to milling“ (RIM), gebildet, Intensitat korrelierte. weitere Methode Bestimmung L*a*b*-Farbwerte an homogenisierten Proben optimiert angewandt. kumulierte Farbwert L*+b* straffe lineare Abhangigkeit auf. Behandlungstemperatur –dauer Hitzebehandlungsintensitat zeigten ubergeordneten Temperatureinfluss: Temperaturerhohung hatte grosere Auswirkung untersuchten Kenngrosen Verlangerung Behandlungszeit. Zieleigenschaft (Resistenzerhohung Abbau) konnte temperaturabhangige Funktion RIM, Helligkeit L*, ASE EMC dargestellt werden. Diese Ergebnisse bilden Grundlage notwendige Prozessoptimierungen Sicherstellung reproduzierbarer TMT. Zudem stellt ermittelte Behandlungsparametern Kombination neu entwickelten Basis Produktionsablauf integrierbare industrielle Qualitatssicherung sowie Standardisierung dar.