Bio-Holzkleber aus Zucker und Zitronensäure
Forscher der Southwest Forrestry University ersetzen potenziell gesundheitsgefährdende Harze
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Furnier: Dieses lässt sich künftig auch mit Naturleim verkleben (Foto: DWilliam, pixabay.com) |
Kunming/Washington (pte003/13.05.2022/06:10)
Aus natürlichen ungiftigen Zutaten haben Forscher der Southwest Forrestry University http://swfu.admissions.cn einen Leim entwickelt, mit dem sich die Schichten von Sperrholz ebenso gut verkleben lassen wie mit den heute eingesetzten Harzen, die oft Formaldehyd enthalten. Dessen Dämpfe sind gesundheitsschädlich. Der Naturleim lässt sich auch nutzen, um Furniere aufzukleben. Details wurden in "Applied Materials & Interfaces" publiziert.
Viel weniger Energie nötig
Die chinesischen Forscher vertrauen auf Glucose und Zitronensäure. Frühere Untersuchungen hatten bereits gezeigt, dass Lösungen der Zuckerarten Glukose und Fruktose in Zitronensäure einen natürlichen und wasserfesten Holzleim bilden. Damit das gelingt, ist ein Zinkchloridkatalysator erforderlich, um den Energieverbrauch beim Aushärten des Klebers durch Wärme zu senken. Weiterer unerwünschter Nebeneffekt: Dabei verringert sich auch die Festigkeit des Klebstoffs. Forschungsleiter Hong Lei und seine Kollegen haben ihren Ehrgeiz dareingesetzt, aus reiner Glukose und Zitronensäure einen starken Klebstoff herzustellen, bei dessen Aushärtung weniger Energie nötig ist.
Die Forscher lösten unterschiedliche Mengen Zitronensäure mit immer der gleichen Menge an Zucker und erhitzten alles. Es bildete sich eine klebrige Flüssigkeit, die sie auf Pappelfurniere auftrugen. Drei davon stapelten sie übereinander und erhitzen sie sechs Minuten lang. Anschließend schichteten sie drei Furniere und pressten sie sechs Minuten lang bei einer Temperatur von 200 Grad Celsius aufeinander. Bei späteren Festigkeitstests stellte sich heraus, dass Platten, die mit einem Druck von weniger als sieben Bar zusammengepresst worden waren, der Standardanforderung für Sperrholz in China nicht entsprachen.
Stabil auch in heißem Wasser
Bei Löslichkeitstest stellte sich heraus, dass der Naturleim in heißem Wasser seine Bindekraft beibehielt, wenn das Zitronensäure-Glukose-Verhältnis bei mehr als 0,6 lag. Damit erfüllt der neue Kleber die Standardanforderungen für Holzklebstoffe. Die Forscher führen diese Ergebnisse auf die Zunahme der Esterverbindungen zwischen Zitronensäure und Holz zurück, die die Holzbindungsfestigkeit und die Wasserbeständigkeit erhöhen. Zitronensäure-Glukose-Klebstoffe sind vielversprechend für die Holzindustrie, glauben die Forscher.
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