Bonding-on-Demand-Klebstoffe zur Verklebung von zementgebundenen Holzwerkstoffplatten für den Holztafelbau

"Bonding on Demand"-Klebstoffe zur Verklebung von zementgebundenen Holzwerkstoffplatten für den Holz

Ziel des Forschungsvorhaben ist die Verklebung von zementgebundenen Holzwerkstoffplatten mit einem "Bonding on Demand"-Klebstoff. Die Klebewirkung des Klebstoffs lässt sich gezielt über die Temperatur steuern und bei Bedarf "AN" oder "AUS" schalten. Grundlage bildet ein reversibler, temperatursteuerbarer Vernetzungsmechanismus, welcher im Klebstoffpolymer integriert wird. Unterhalb von 60 °C liegt der Klebstoff vernetzt vor. Die Klebewirkung ist "AN"-geschaltet. Oberhalb von 120 °C wird die Vernetzung langsam aufgehoben und die Verklebung wird "AUS"-geschaltet. Der Klebstoff lässt sich nun thermoplastisch entsprechend eines herkömmlichen Schmelzklebers verarbeiten. Um die Klebewirkung schalten zu können, werden dem Klebstoffpolymer ferromagnetische Suszeptoren additiv zugesetzt. Dies ermöglicht die Schaltung des Klebstoffes über eine induktive Erwärmung durch Anlegen eines elektromagnetischen Wechselfeldes. Die Erwärmung löst die Vernetzungen innerhalb des Klebstoffpolymers und die Klebewirkung wird ausgeschaltet. Es zeigte sich, dass etwa 10 m% Suszeptoren im Klebstoffharz notwendig sind, um dieses gleichmäßig auf die benötigten Schalttemperaturen von 120 °C zu erwärmen. Die Ergebnisse zeigen, dass die schaltbaren Polyurethanharze als Klebstoffe zur Fügung von zementgebundenen Holzwerkstoffplatten geeignet sind und die Anforderungen hinsichtlich der Blockscherfestigkeiten erfüllen. Die Erwärmung via Induktion funktioniert im Labormaßstab, für eine industrielle Anwendungen gibt es allerdings noch einige Hürden zu überwinden. Diese sind die gleichmäßige Erwärmung der Klebstofffuge im Industriemaßstab, sowie die Fertigung entsprechend großer Induktorspulen und deren Integration in die bestehenden Produktionsprozesse.