Neuartige nachhaltige Holzschutzbeschichtung

Da Holz als Baumaterial aufgrund von Nachhaltigkeitsaspekten und ästhetischen Trends wieder stark an Bedeutung gewinnt, werden effiziente und sichere Schutzmethoden benötigt, um die Verfärbung und den Verlust der mechanischen Eigenschaften dieses erneuerbaren und UV-empfindlichen Materials zu verhindern. In einer neuen Studie wurden nachhaltige Beschichtungen mit 0 bis 20 Gew.-% Biokohlenstoff (BC), dispergiert in Tungöl, für den Holzschutz entwickelt. BC-Partikel wurden als UV-Absorber zugesetzt und durch verschiedene Karbonisierungsverfahren hergestellt. Zwei Holzsubstrate (Buche und Eiche) wurden mit den entwickelten Beschichtungen beschichtet und die Proben wurden sechs Monate lang vor Ort bewittert. Während die Gesamtfarbveränderung der unbeschichteten Proben und der mit Tungöl beschichteten Substrate ohne BC im Laufe der Zeit zunahm und zu einer deutlichen Veränderung der Ästhetik der Holzoberfläche führte, führte ein höherer BC-Gehalt in den Beschichtungen zu einer verbesserten Farbstabilität, wobei die Farbveränderung bei beiden Holzarten nach sechs Monaten Bewitterung bei 10 und 20 Gew.-% BC nahe bei 2 lag.

Effizienter Holzschutz

Durch die Beschichtung mit Tungöl wurden die ursprünglich hydrophilen Holzsubstrate hydrophob, und die weitere Zugabe von Biokohlenstoff erhöhte die Hydrophobie. Die Zunahme des BC-Gehalts korrelierte jedoch nicht mit einer Zunahme der Wasserabweisung, da der höchste Wasserkontaktwinkel bei 5 % BC beobachtet wurde und sich die Hydrophobie bei höherem BC-Gehalt nicht weiter verbesserte. Die Bewitterung wirkte sich bei allen Proben (d. h. bei den Referenzproben und den beschichteten Proben mit unterschiedlichem BC-Gehalt) negativ auf die Wasserabweisung aus. Die Einführung von 20 % BC schützte jedoch am besten vor der durch die Bewitterung vor Ort verursachten Abnahme der Wasserabweisung.

Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Band 177, April 2023, veröffentlich.