Zusammenfassung
Zur Verringerung des Brandrisikos von Holz und Holzwerkstoffen können Flammschutzmittel (FSM) einen wichtigen Beitrag leisten. Vielfach werden hierzu Phosphor-basiert FSM eingesetzt. Phosphor unterliegt jedoch einer gravierenden Verknappung und wird v. a. als Düngestoff benötigt. Um Phosphor im Flammschutzbereich einzusparen, wird daher die Anwendung synergistisch wirkender Mehrkomponentensysteme, wie z. B. Phosphor-Stickstoff (P-N) Verbindungen als vielversprechend betrachtet. Einen alternativen Ansatz bilden FSM auf Basis nachwachsender Rohstoffe, wobei pflanzliche Neben- oder Abfallprodukte die Basis darstellen können.
Über das Projekt wurde die Entwicklung schwerentflammbarer MDF durch eine möglichst effektive Kombination aus konventionellen P-N-haltigen FSM und FSM auf Basis nachwachsender Rohstoffe angestrebt. Im Mittelpunkt stand die Applikation von FSM auf Basis nachwachsender Rohstoffe in den Herstellungsprozess.
Ergebnisse:
Es konnte nachgewiesen werden, dass mit geeigneter Kombination aus Klebstoff, FSM und Dosierstelle bei einem FSM-Anteil von 10 Masseprozent schwerentflammbare Faserplatten hergestellt werden können, die normativen Anforderungen an mechanisch-physikalische Werkstoffeigenschaften genügen. Die Anwendung der FSM-Kombination aus Melamin-Polyphosphat (MPP) und löslichem Weizenstärkephoshatcarbamat (LSPC) ist im industriellen Maßstab jedoch noch nicht umsetzbar, da LSPC in der benötigten Qualtität bisher nur im Labormaßstabes produziert werden kann.
Die durchgeführten Korrelationsanalysen zwischen thermischer Analyse (TGA) und Kleinbrennertest (Cone-Kalorimetrie) zeigten indes die Möglichkeit, in einem frühen Stadium der FSM-Entwicklung mittels TGA Brandeigenschaften von Holzwerkstoffen zu prognostizieren.
Die Erkenntnisse des Vorhabens dienen der Materialforschung und den Holzfaserwerkstoffherstellern als Grundlage zur Entscheidung, welche Kombination aus FSM-Typ, FSM-Anteil, Klebstoff und Dosierstelle im Zerfaserungsprozess das größte Potential für die Herstellung schwerentflammbarer Faserwerkstoffe bietet.
