Projekt 08044/01

Förderschwerpunkt Holz: Entwicklung eines infrarot-spektroskopischen Analysenverfahrens zur schnellen Identifizirung von Holzschutzmitteln auf und in Holzoberflächen

Projektdurchführung

Institut für Spektrochemie undangewandte Spektroskopie (ISAS)
Bunsen-Kirchhoff-Str. 11
44139 Dortmund

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die Wiederverwertungsrate für den wertvollen und nur langsam nachwachsenden Primärrohstoff Holz ist bisher unbefriedigend niedrig. Da den Recyclinghöfen keine Informationen über Schadstoffbelastung des Altholzes vorliegen, wird nur unbehandeltes Altholz wiederverarbeitet. Der weitaus größere Teil schad-stoffhaltigen Materials wird thermisch, also endgültig entsorgt. Diese Situation kann verbessert werden, wenn den Recyclinganlagen oder besser noch den Entsorgungsunternehmen am Rückbauort ein Analy-senverfahren zu Verfügung gestellt wird, das eine zuverlässige, einfache, schnelle und damit kosten-günstige qualitative und quantitative Erfassung umweltschädlicher Holzschutzmittel im Altholz ermöglicht.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenVon ausgewählten Holzschutzmitteln werden Infrarot-Transmissionsspektren gemessen; daraus wird eine Referenzspektren-Bibliothek erstellt. Da bisher unbekannt ist, ob und wie sich Holzschutzmittel durch Alterung chemisch verändern, werden alle Produkte einer künstlichen Alterung ausgesetzt und auch deren Transmissionsspektren in die Bibliothek einbezogen. Diese Sammlung ist Grundlage für die Identifizierung solcher Produkte in Altholz. Behandelte Holzproben werden mit drei infrarot-spektroskopischen Techniken untersucht.
1. Transmission: Von der Holzoberfläche werden in verschiedenen Tiefen Proben abgeschabt und klassisch als KBr-Preßling gemessen.
2. Reguläre (spiegelnde, Fresnel) Reflexion: Von Holzproben mit glatter Oberfläche wird die spiegelnd reflektierte Strahlung gemessen. Das Reflexionsspektrum bietet ein völlig anderes Erscheinungsbild als das Transmissionsspektrum und muss daher vor seiner Anwendung in einem Bibliothekssuchprogramm durch einen Algorithmus (Kramers-Kronig-Transformation) in ein absorptionsähnliches Spektrum umgewandelt werden.
3. Diffuse Reflexion: Von rauen Holzoberflächen und -spänen oder -mehl wird die diffus reflektierte Strahlung nach Kubelka-Munk-Transformation ausgewertet.
Die Nachweisgrenzen ausgewählter Holzschutzmittel werden für alle drei Methoden bestimmt.