Behandeln von Holzsubstraten mit Atmosphärenplasma

Forscher an der Universität Ljubljana untersuchten kürzlich die Auswirkungen der Atmosphärendruck-Plasmaentladung auf Holz und die Folgen für die anschließende Lackierung. Die Ergebnisse fließen in ein jetzt angedachtes Forschungsprojekt ein.

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DIN NAB hat aktuell zwölf Normen zur Bewertung von Lackmaterialien im Fokus. Foto: PublicDomainPictures_Pixaybay

Im Fokus der Untersuchung standen das Verfahren selbst, die Messung der dynamischen Benetzbarkeit und die Wechselwirkungen mit Wasserlacken. Diese Wechselwirkungen zwischen Holz und Lack definieren die Beständigkeit der schützenden Oberfläche gegenüber Umwelteinflüssen, denen die beschichteten Werkstoffe ausgesetzt sein werden. Die Methode der thermischen Modifizierung erhöht zwar u.a. die Beständigkeit gegen Pilzbefall, verschlechtert aber die Kompatibilität mit Wasserlacken durch die erhöhten hydrophoben Eigenschaften. Durch die hier eingesetzte Plasmabehandlung stieg die Oberflächenenergie und die Kontaktwinkel bei einer Lackierung mit Wasserlacken wurden geringer, was ein Indiz für eine gesteigerte Benetzbarkeit darstellt. Das Verfahren benötigt keine organischen Lösemittel, ist umweltfreundlich und hochwirksam. Die chemische Aktivierung stellt eine effektive Methode dar, um polare oder sauerstoffhaltige funktionelle Gruppen an Holzoberflächen zu fixieren. Allerdings ist die Wirkung nicht bei allen Holzmaterialien gleich gut. Je höher der hydrophobe Ligningehalt ist, desto besser eignet sich das Material für eine Plasmabehandlung. Als Holzsubstrate dienten u.a. Fichte und Buche. Mittels Röntgen-Mikrotomografie wurden die Verteilung und Eindringtiefe analysiert. Der Bereich der Eindringtiefe war bei Buchenholz größer als bei Fichtenholz, die Plasmabehandlung beeinflusste bei den Buchenproben die Eindringtiefe nicht wesentlich. Folgen soll jetzt die Untersuchung dieser Phänomene mittels Nano-Tomographie der Kontaktwinkel.

Zum Netzwerken:

Universität von Ljubljana, Biotechnical Faculty – Department of Wood Science and Technology, SI-Ljubljana, Jure Žigon, Tel. +386 1 320 3612, jure.zigon@bf.uni-lj.si, www.bf.uni-lj.si

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