3D-Furnier: Entwicklung eines dreidimensionalen formstabilen Trinkgefäßes auf Furnierbasis unter Anwendung innovativer Vorbehandlungsmethoden

Hintergrund des Projekts

Die Europäer erzeugen jedes Jahr 25 Millionen Tonnen Kunststoffabfälle, zu dessen Entsorgung es internationale Diskussionen zur Umweltverschmutzung gibt. Das verdeutlicht vor allem der aktuelle Vorstoß der europäischen Kommission zur Vermeidung von Kunststoffprodukten wie Plastikgeschirr.

Eine Maßnahme des Legislativvorschlages bezieht sich dabei auf Reduktionsziele für Lebensmittelbehälter und Getränkebecher aus Kunststoff durch den Ersatz alternativer Materialien wie Holz beziehungsweise Furnier (Europäische Kommission, 2018 & Umweltbundesamt, 2018).

Projektziel

Vor diesem Hintergrund befassen sich erste spezifische Anwendungsbeispiele mit Verpackungen in Form von dreidimensionalen formstabilen Trinkgefäßen auf Furnierbasis mit grenzüberschreitenden Radien wie ein Kaffee- oder Joghurtbecher. Hierzu gilt es, ausgewählte Furniere gezielt mittels innovativer Vorbehandlungsmethoden aus dem Bereich der Plasma- und Lasertechnologie in Kombination mit konventionellen Vorbehandlungstechniken und Veredelungsprozessen zu behandeln. Dies soll in Verbindung mit spezifisch angepassten Umformprozessen neuartige Anwendungsbereiche für die Verwertung und Verarbeitung von Furnieren ermöglichen.

Innovation

Aufgrund der Anisotropie des Holzes sind die Versagensstellen während der Furnierumformung in Form von Rissen und Falten gut vorherzusagen. Zugbeanspruchungen quer zur Faserrichtung führen an den belasteten Stellen zu Rissen, quer zur Faserrichtung wirkende Druckspannungen sorgen für den Materialüberschuss und gleichzeitig für die Faltenbildung.

Um die Verformbarkeit von Furnieren ohne eine Beschädigung des Materials zu verbessern, liegt der innovative Charakter in der gezielten Behandlung der kritischen Versagensstellen durch die Plasma- und Lasertechnologie.