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Kohler, Kevin; Soppa, Karolina; Geiger, Thomas; Grüneberger, Franziska:

Nanocellulose – Ein möglicher Zuschlagstoff für die Methylcellulose zur Herabsetzung der Viskosität und Klebkraftsteigerung bei der Holzverklebung

2018

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Es wurde untersucht, ob es mit dem Zuschlagstoff Nanocellulose möglich ist, bei gleichbleibender oder erhöhter Klebkraft die Viskosität der Methylcellulose (MC) herunterzusetzten. Es wurden eine mikrofibrillierte Nanocellulose (MFC) der EMPA Schweiz und zwei verschiedene kristalline Nanocellulosen (NCC) verwendet. Geprüft wurden die Auswirkungen des Zuschlagstoffes auf Verarbeitbarkeit und Klebkraft. Zudem wurde getestet, welche Mischsysteme sich am besten für eine homogene Vermischung der beiden Komponenten eignen und welche Auswirkung dies auf die Klebkraft hat. Die Zug-Scherkrafttests zeigen, dass im Vergleich zur reinen MC 2.25 wt.% mit MC-NCC Gemischen 2.25 wt.% die gleiche oder doppelte Klebkraft erreicht werden konnte. Dabei konnte die Viskosität der MC augenscheinlich um ein Drittel bis max. zur Hälfte reduziert werden. Obwohl sich die Viskosität bei MC-MFC-Gemischen 2.25 wt.% ebenfalls reduzieren ließ, war die Klebkraft nur leicht verbessert oder schlechter. Weiter wurde geprüft, welcher Einfluss das Mischsystem auf das Verringern der Standardabweichung einschließlich der gleichbleibenden oder verbesserten Klebkraft hat. Die reine MC 2.25 wt.% verbesserte sich um 50 N, wenn sie vor der Anwendung nochmal mit dem Magnetrührer gerührt wurde. Eine Zunahme der Klebkraft bei steigender U/min des Rührsystems ist bei MFC-Gemischen nur mit Stabmixer klar ersichtlich. Im Gegensatz zum von Hand geschüttelten MFC-Gemisch 86.3 N konnte mit dem Stabmixer 197.8 N bei gleicher Standardabweichung die Klebkraft mehr als verdoppelt werden. Die von Hand geschüttelten MC-NCC-Gemische zeigen regelmäßig Resultate zwischen 199 N und 203 N. Im Vergleich dazu wird bei gleicher Standardabweichung die Klebkraft mit dem Stabmixer auf 214.4 N respektive 229.6 N nur gering verbessert. Aufgrund der Agglomeration der Kristalle wird empfohlen besonders Gemische mit NCC immer sofort nach dem Rühren anzuwenden. MR, UG und 3WZ haben bei gleichbleibender Standardabweichung eine schlechtere Klebkraft als die von Hand geschüttelten Gemische. UG und 3WZ sind ausserdem teure Geräte und somit für die Anwendung in der Praxis eher ungeeignet. In naher Zukunft wird noch der Speedmixer getestet, die Viskosität der Mischungen gemessen und die MC-CF-NCC an anderen Holzarten getestet.

 
Veranstaltung/Präsentation

Konsolidieren und Kommunizieren. Materialien und Methoden zur Konsolidierung von Kunst- und Kulturgut im interdisziplinären Dialog.
Internationale Tagung der HAWK Hochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen, Hildesheim 25. - 27. Januar 2018

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DOI (Digital Object Identifier)

10.5165/hawk-hhg/365

Zugehörige Website

http://www.hornemann-institut.de/german/Konsolidieren.php

Beteiligte

  • Kevin Kohler (Autor)
    Bern University of Applied Sciences
  • Karolina Soppa (Autorin)
    Bern University of Applied Sciences
  • Thomas Geiger (Autor)
    Empa - Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology
  • Franziska Grüneberger (Autorin)
    Empa - Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology