Ziel der Entwicklung
Standardspanplatten sind mit ihrer Rohdichte, welche im Bereich von 600 kg/m³ bis 680 kg/m³ liegt, für eine Reihe von Anwendungen zu schwer beziehungsweise werden als zu schwer eingeschätzt. Als nachteilig hinsichtlich dieser hohen Rohdichten werden hohe personelle und materielle Aufwendungen für das Handling und die Montage im Zusammenhang mit der Be- und Verarbeitung der Spanplatten gesehen. Dazu kommen hohe Kosten für den Transport der Spanplatten zu den Möbelproduzenten und letztendlich auch für den Transport der Endprodukte zum Händler beziehungsweise zum Verbraucher. Reduzierungen der Rohdichte bei den Spanplatten und damit Gewichtsreduzierungen der Endprodukte bringen deutliche Vorteile für Hersteller, Verarbeiter und Verbraucher. Vor diesem Hintergrund bestand das Ziel des Projektes darin, die dichtebezogenen Festigkeiten von Spanplatten unter Ausnutzung der holzanatomischen Gegebenheiten bei der Spanerzeugung zu erhöhen und gleichzeitig die Plattenrohdichte unter Einhaltung der Anforderungen an den Plattentyp P2 zu reduzieren. Dies erfolgt durch die Veränderung des Anschnittwinkels bei der Spanherstellung und den, mit der dadurch entstehenden unterschiedlichen Faserausrichtung im Span zusammenhängenden, unterschiedlichen Festigkeiten und dem dadurch veränderten Verdichtungsverhalten der Späne. Aus den Spänen wurden Spanplatten mit einer reduzierten Rohdichte von 500 kg/m³ gefertigt. Als Ziel für die Festigkeitsanforderungen dienten die Anforderungen an Spanplatten aus der DIN EN 312 an den Plattentyp P2.
Vorteile und Lösungen
Es wurden im Verlauf des Projektes Späne aus den Holzarten Fichte und Pappel mit den Anschnittwinkeln von 0°, 15°, 30°, 45° und 60° hergestellt. Aus diesen Spänen wurden im Anschluss dreischichtige Spanplatten mit Rohdichten von 500 kg/m³ und 680 kg/m³ (Referenz) gefertigt. Eine Herstellung von Spänen mit veränderten Anschnittwinkeln aus Rundholz ist grundsätzlich möglich. Mit zunehmendem Anschnittwinkel nimmt dabei der Anteil der Feinfraktion zu, während der Anteil der Nutzfraktion abnimmt. Deutlich verbessert werden konnte dies durch die Veränderung der Fraktionierung der getrockneten Späne. Die Spanlänge nimmt mit zunehmendem Anschnittwinkel der Späne ab, während die Schüttdichte zunimmt. Bezüglich der Eigenschaften der aus den Spänen mit veränderten Anschnittwinkeln hergestellten Spanplatten ist festzustellen, dass mit zunehmendem Anschnittwinkel der für die Plattenherstellung genutzten Späne die Zugfestigkeit senkrecht zur Plattenebene steigt, die Biegefestigkeit niedriger ausfällt und die Dickenquellung nach 24 h Wasserlagerung sinkt. Bezüglich des Schraubenausziehwiderstandes in und senkrecht zur Plattenebene und der Abhebefestigkeit der Oberfläche waren keine eindeutigen Tendenzen in Abhängigkeit des Anschnittwinkels der Späne feststellbar. Die vorgenommenen technologischen Veränderungen (Variation von Nachzerkleinerung, Trocknung, Fraktionierung, Spanlänge, Spandicke, Holzart, Klebstofftyp) führten nicht zu grundsätzlich anderen Aussagen hinsichtlich der erzielten Platteneigenschaften in Abhängigkeit der Anschnittwinkel der Späne. Die erzielten Ergebnisse stellen eine mögliche Alternative zur Rohdichtereduzierung bei Spanplatten dar und bieten damit ein Rohstoffeinsparpotenzial im Vergleich zu Standardspanplatten mit einer Rohdichte von zirka 600 kg/m³ bis 680 kg/m³.
Zielgruppe und Zielmarkt
Die Ergebnisse des Vorhabens adressieren folgende Zielmärkte:
1) Holzwerkstoffhersteller: durch Rohstoffersparnis (Holz, Leim, Additive) auf Grund der Dichtereduzierung Kosteneinsparungen möglich; 2) Möbelhersteller: Verbesserungen im Handling und verbesserte Absatzchancen (Umsatzerhöhungen) durch leichtere Möbel; 3) Transporteure: verbesserte Auslastung der LKW, damit größeres Transportvolumen sowie 4) Endkunde: Gewichtsreduzierungen der Mitnahmemöbel. Mit den Ergebnissen des Vorhabens ergeben sich innerhalb der Wertschöpfungskette Chancen für: a) Bindemittelhersteller: erweiterte Märkte für Bindemittel und Additive (Rezepturen für formaldehydfreie Bindemittel), die schon beim Design neuer Holzwerkstoffe integriert werden können; b) Holzwerkstoffhersteller: Konstruktion innovativer leichter und emissionsarmer Materialien; c) Türenhersteller: Leichte und emissionsarme Produkte mit verbesserten Materialeigenschaften sowie d) Möbelhersteller: Leichte und emissionsarme Produkte mit verbesserten Materialeigenschaften. Die zu entwickelnden Spanplatten, deren Rohdichte reduziert und deren Emissionsverhalten bei Einsatz natürlicher Klebstoffsysteme deutlich verbessert wird und deren mechanische, physikalische und chemische Eigenschaften entsprechend den normativen Vorgaben eingestellt werden können, führen zu entscheidenden Wettbewerbsvorteilen. Darüber hinaus erreichen Anwender in den Bereichen Produktqualität und Produktentwicklung entscheidende Wettbewerbsvorteile als Folge der entwickelnden Technologie.
