Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe – Wood Plastic Composites
Für Holz-Kunststoffe wird oftmals die Abkürzung WPC benutzt. Sie können vielseitig eingesetzt werden.
Die Definition von Holz-Kunststoffen
Holz-Kunststoffe sind Materialien, bei welchem das Holz durch Zusatz eines anderen Materials in seiner Eigenschaft verändert wird bzw. teilweise ersetzt wird. Beispielsweise werden dazu Pflanzenfasern wie Jute oder Flachs verwendet. Es sind bei Holz-Kunststoffen diverse Abgrenzungen zu beachten. So gibt es auch den naturfaserverstärkten Kunststoff. Biowerkstoffe ist eine weitere Untergruppe. Bei diesen Werkstoffen beträgt in Deutschland der Holzanteil noch über 20 %.
Der Aufbau und die Eigenschaften
In Deutschland ist es bei dem Holz-Kunststoff durchaus üblich, dass der Holzfaser- bzw. Holzmehlanteil zwischen 50 und 90 % liegt. Der Rest besteht aus einer Kunststoffmatrix wie Polypropylen (PP). Hin und wieder kann es auch Polyethylen (PE) sein. Anders verhält sich das Mischungsverhältnis auf dem amerikanischen Markt. Dort ist der Anteil von Polyethylen bis zu 50 % dominant. Bei Holz-Kunststoffen werden sogenannte Additive zugegeben, um die Materialeigenschaften zu optimieren. Diese Bindung zwischen dem Holz und dem Kunststoff erweitert durch die Eigenschaften den Einsatzbereich.
Eigenschaften wie die Fließfähigkeit werden genutzt für:
- Brandschutz
- Farbgestaltung
- Außenanwendungen
50 % Holzfasern und 50 % Polyvinylchlorid (PVC) ist eine neue Entwicklung in diesem Bereich. Noch in dem Entwicklungsstadium befindet sich der Einsatz von thermoplastisch verarbeitbaren Duroplasten. Der Grundstoff Melaminharz würde sich hierfür eignen. Zu nennen wären noch die BPC (Bamboo Plastic Composites). Es sind Verbundwerkstoffe, bei denen statt Holzfasern Bambusfasern zum Mischen genutzt werden.
Vor- und Nachteile vom Holz-Kunststoff
Hauptsächlich ist der Vorteil in der 3-dimensionalen Formbarkeit gegenüber den traditionellen Holzwerkstoffen zu sehen. Zudem ergibt sich aus dem Mischungsverhältnis eine erhöhte Steifigkeit. Reduziert hingegen ist die Feuchtigkeitsanfälligkeit.
Nachteilig ist die verminderte Bruchfestigkeit an erster Stelle zu nennen. Daher ist es ratsam, Formstücken zu verwenden. Diese können nicht nur das Defizit der Bruchfestigkeit ausgleichen, sondern auch die Wasseraufnahme reduzieren, wenn keine anschließende Beschichtung vorgesehen ist.
