Verfahrenstechnische Entwicklung zum Kleben von WPC für Anwendungsgebiete aus dem Holz-/Kunststoffbereich

Im Rahmen dieser Dissertation wurden grundlegende Untersuchungen zum Kleben von Wood-Plastic Composite (WPC) mit Dispersionsklebstoffen durchgeführt. Diese Art von Klebstoff wird zu einem großen Anteil in der Holz- und Möbelindustrie eingesetzt. Die Motivation entsteht aus dem möglichen Potential des Werkstoffs WPC, Anwendung in der holzverarbeitenden Industrie zu finden. Die Herausforderung beim Kleben von WPC mit Dispersionen besteht in der im Vergleich zu Holz geringen Wasseraufnahme des WPC. Für das Abbinden des Klebstoffs ist die Entfernung des Wassers eine notwendige Voraussetzung. Daher bilden die Untersuchungen zur Wasseraufnahme von vorbehandeltem WPC und die Analyse der dabei vorherrschenden Mechanismen einen großen Schwerpunkt dieser Arbeit. Durch mechanische Behandlung wird eine Freilegung der Holzpartikel an der Oberfläche erzielt und durch Laserbehandlung wird eine poröse Randschicht erzeugt, die sich schlagartig mit Wasser füllt. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeit zielt auf eine Entfernung des Wassers aus der Fügeebene ab, indem in eines der Fügeteile in regelmäßigen Abständen Bohrungen gesetzt werden. Über diese findet die Verdunstung des Wassers statt, wodurch ein quasi-flächiges Abbinden des Klebstoffs resultiert. Eine Analyse der stattfindenden Filmbildungsprozesse erfolgt auf Basis des experimentellen Befunds und vorhandener modelltheoretischer Erkenntnisse. Konvektive und molekulare Stofftransportvorgänge führen zu einer gleichmäßigen Filmbildung in der Klebschicht. Zuletzt wird anhand eines Praxisbeispiels die Umsetzung der neuen Fügetechnologie gezeigt.