DE102011052853A1

DE102011052853A1 - Wässrige Dispersion zur Behandlung von Naturfasern und Verfahren zur Behandlung von Naturfasern

Info

Publication number: DE102011052853A1
Application number: DE102011052853A
Authority: DE
Inventors: Katja Fischer; Dr. Sonntag Martin
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2013-02-21
Also published as: EP2744939A1; WO2013026528A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine wässrige Dispersion zur Behandlung von Naturfasern (3) und ein Verfahren zur Behandlung von Naturfasern (3). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die wässrige Dispersion zur Behandlung von Naturfasern (3), insbesondere von Holzfasern, ein Hydrophobierungsmittel (4), das in Wasser löslich oder dispergierbar ist und auf einer Naturfaser (3) haftet, eine in Wasser dispergierbare Pigmentzubereitung und Wasser enthält. Das Verfahren zur Behandlung von Naturfasern (3) umfasst die Schritte Bereitstellen von Naturfasern (3), Bereitstellen einer wässrigen Dispersion und Inkontaktbringen der Naturfasern (3) mit der wässrigen Dispersion.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine wässrige Dispersion zur Behandlung von Naturfasern und ein Verfahren zur Behandlung von Naturfasern.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Verbundwerkstoff aus einem thermoplastisch verarbeitbaren Polymermaterial und Naturfasern sowie einen Gegenstand aus dem Verbundwerkstoff.
Verbundwerkstoffe aus einem thermoplastisch verarbeitbaren Polymermaterial und Naturfasern, insbesondere Holzfasern, finden aufgrund ihrer günstigen Eigenschaften inzwischen eine sehr breite Verwendung.
Gegenstände aus diesem Verbundwerkstoff sind als Bodenbeplankungen, Verkleidungen, Konstruktionselemente, im Gartenbau, als Zaunanlagen und im Gartenmöbelbau im Einsatz.
Nachteilig an diesem Verbundwerkstoff aus einem thermoplastisch verarbeitbaren Polymermaterial und Naturfasern ist im Allgemeinen, dass die Naturfasern bis zu einem gewissen Grad Wasser aufnehmen, dabei quellen und anfällig sind für den Angriff von Mikroorganismen, wie beispielsweise Pilzen, Algen, Moosen und Flechten.
Ein weiterer Nachteil wird darin gesehen, dass die Naturfasern im Außeneinsatz unter dem Einfluss des UV-Anteils des Lichts über die Zeit ihre Farbe verändern, was in vielen Anwendungen ungewollt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es also, eine wässrige Dispersion zur Behandlung von Naturfasern anzugeben, mit der die oben aufgezeigten Probleme überwunden werden können, und ein Verfahren anzugeben, wie die Naturfasern zu behandeln sind.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Verbundwerkstoff aus einem thermoplastisch verarbeitbaren Polymermaterial und Naturfasern anzugeben, der in Bezug auf die oben geschilderten Nachteile vorteilhaft weiterentwickelt ist.
Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gegenstand aus dem Verbundwerkstoff anzugeben.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine wässrige Dispersion zur Behandlung von Naturfasern gemäß Anspruch 1.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die wässrige Dispersion zur Behandlung von Naturfasern, insbesondere von Holzfasern, ein in Wasser lösliches oder dispergierbares, auf einer Naturfaser haftendendes Hydrophobierungsmittel, und eine Pigmentzubereitung enthält, die in Wasser dispergiert ist, sowie Wasser.
Eine wässrige Dispersion der geschilderten Art ist besonders günstig für die Beschichtung von Naturfasern mit dem Hydrophobierungsmittel, unter gleichzeitiger Einfärbung der Naturfasern mit der Pigmentzubereitung.
Es hat sich im Erfindungszusammenhang als sehr vorteilhaft herausgestellt, wenn das in Wasser lösliche oder dispergierbare, auf einer Naturfaser haftendende Hydrophobierungsmittel ausgewählt ist aus einem Epoxidharz, einem Melaminharz, einem harnstoffbasierenden Harz, einem niedermolekularen Wachs, einem Silikonharz, einem Wasserglas, einem Ethylvinylacrylat und einem Ethylmethacrylat.
Die vorstehend bezeichneten Hydrophobierungsmittel sind besonders gut geeignet, die Naturfasern, insbesondere die Holzfasern, zu beschichten und damit die Wasseraufnahme der Naturfasern, insbesondere der Holzfasern, zu minimieren.
Als in Wasser dispergierbare Pigmentzubereitungen eignen sich im Rahmen der Erfindung anorganische und / oder organische Pigmente.
Anorganische Pigmente umfassen in diesem Zusammenhang Weißpigmente, Schwarzpigmente und Buntpigmente. Organische Pigmente können dabei Anthrachinon-Pigmente und Triarylcarbonium-Pigmente umfassen.
Die vorstehend genannten Pigmente sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung sehr gut geeignet, die Naturfasern, insbesondere die Holzfasern, einzufärben.
Die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Behandlung von Naturfasern anzugeben, wird mit Anspruch 4 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Behandlung von Naturfasern umfasst die Schritte

• Bereitstellen von Naturfasern
• Bereitstellen einer wässrigen Dispersion, wie sie vorstehend beschrieben ist,
• Inkontaktbringen der Naturfasern mit der wässrigen Dispersion.

Es hat sich hierbei als günstig erwiesen, wenn Naturfasern eingesetzt werden, die bevorzugt Holzfasern sind. Die Holzfasern können von Weichhölzern, wie beispielsweise Fichte, Kiefer, Lärche, Birke, Weide, Pappel oder Linde oder deren Mischungen stammen, oder von Harthölzern, wie beispielsweise Buche, Eiche, Esche und deren Mischungen sowie auch Mischungen von Naturfasern von Weichhölzern und Harthölzern.
Die verwendeten Fasern sollen dabei eine durchschnittliche Länge von 80 bis 1000 µm (Mikrometer) aufweisen. Im Rahmen der Erfindung hat sich herausgestellt, dass am besten geeignet sind Fasern von etwa 600 µm (Mikrometer) Länge.
Die Feuchtigkeit der zu behandelnden Naturfasern soll dabei zwischen 0,5 und 10 Gew.-% liegen. Die Faserbreite der Naturfasern beträgt etwa 30 bis 40 µm (Mikrometer), wodurch sie ganz besonders für den Vorbehandlungsprozess geeignet sind. Die Vorbehandlung selbst kann dabei auf verschiedenen Wegen erfolgen.
A. Kontinuierlicher Vorbehandlungsprozess
Die wässrige Dispersion kann zu den Naturfasern in einem kontinuierlichen Prozess hinzugegeben werden, beispielsweise wenn die Naturfasern in einem Schneckenförderer bewegt werden, wobei die wässrige Dispersion dann beispielsweise aufgesprüht wird.
Hierbei kann sehr genau vorgegeben werden, welcher Anteil an wässriger Dispersion der Menge an Naturfasern zugegeben wird.
B. Diskontinuierlicher Vorbehandlungprozess
In einem diskontinuierlichen Prozess kann die wässrige Dispersion den Naturfasern beispielsweise in einem Mischer zugegeben werden.
Hierbei wird eine vorgegebene Menge Naturfasern mit einer entsprechend bestimmten Menge an wässriger Dispersion versetzt und die Mischung durch geeignete Mischtechnik möglichst homogen verteilt.
Auch hier ist es möglich, sehr exakt der Menge an Naturfasern eine Menge an wässriger Dispersion zur Vorbehandlung zuzusetzen.
Es hat sich im Rahmen der Erfindung weiterhin herausgestellt, dass es sehr günstig ist, die mit der wässrigen Dispersion versetzten Naturfasern nach dem Inkontaktbringen einem Trocknungsprozess zu unterziehen, um die Naturfasern bis zu einer vorbestimmten Restfeuchte zu trocknen.
Dies ist entscheidend für die Weiterverarbeitung der mit der wässrigen Dispersion vorbehandelten Naturfasern zu einem Verbundwerkstoff, der weiterhin ein thermoplastisch verarbeitbares Polymermaterial enthält.
Hierzu ist es notwendig, dass die Restfeuchte der, wie vorstehend beschrieben, vorbehandelten Naturfasern unter 1 Gew.-% gebracht wird.
Hierzu können die vorbehandelten Naturfasern beispielsweise einen Trockenofen durchlaufen, in dem sie unter Anwendung erhöhter Temperatur, ggf. unterstützt durch eine Behandlung mit vorgetrockneter Luft und / oder Anwendung eines Unterdrucks, Wasser abgeben, bis die gewünschte Restfeuchte eingestellt ist.
Es hat sich in diesem Zusammenhang erfindungsgemäß als günstig erwiesen, wenn der Feuchtegehalt der mit der wässrigen Dispersion vorbehandelten Naturfasern unmittelbar nach der Vorbehandlung 15 Gew.-% möglichst nicht überschreitet.
Als Temperatur zur Trocknung der Fasern in einem Trockenofen wird eine Temperatur vorzugsweise zwischen 100 °C und 200 °C gewählt, hierbei erfolgt das Aushärten / Trocknen des Harzes / Hydrophobierungsmittels auf den Naturfasern und / oder ein Aufschmelzen der niedermolekularen Wachse, wodurch die Naturfasern dann imprägniert werden.
Als günstig hat sich im Rahmen der Erfindung erweisen, wenn der Gehalt an Pigment nach der Rücktrocknung der Naturfasern idealerweise 0,5 bis 6 Gew.-% beträgt. Der Gehalt an Hydrophobierungsmittel soll in Bezug auf die getrocknete Naturfasermenge etwa 1 bis 15 Gew.-% betragen.
Die Erfindung umfasst in einer vorteilhaften Weiterbildung auch einen Trocknungsschritt vor dem Inkontaktbringen der Naturfasern mit der wässrigen Dispersion.
Durch das Vortrocknen der Naturfasern vor dem Inkontaktbringen mit der wässrigen Dispersion im Rahmen des Trocknungsschrittes werden die Naturfasern vorteilhaft vorkonditioniert, so dass sie beim Inkontaktbringen mit der wässrigen Dispersion diese besonders bevorzugt aufnehmen.
Hierdurch können die Naturfasern sehr vorteilhaft schnell beschichtet und eingefärbt werden.
Die Lösung der Aufgabe, einen Verbundwerkstoff aus einem thermoplastisch verarbeitbaren Polymermaterial und Naturfasern anzugeben, ist mit Anspruch 8 gelöst.
Es wurde im Rahmen der Erfindung erkannt, dass ein Verbundwerkstoff aus einem thermoplastisch verarbeitbaren Polymermaterial und Naturfasern, die mit einer wässrigen Dispersion gemäß vorstehender Beschreibung behandelt sind, die Nachteile des Standes der Technik überwindet.
Es hat sich dabei als günstig erweisen, wenn der Verbundwerkstoff so gewählt wird, dass der Anteil der Naturfasern im Verbundwerkstoff 20 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise etwa 55 Gew.-%, beträgt. Die Naturfasern werden vorteilhaft so ausgewählt, dass sie eine Länge von 80 bis 1000 µm (Mikrometer) aufweisen. Am besten sind Fasern mit einer durchschnittlichen Länge von etwa 600 µm (Mikrometer) geeignet.
Als Naturfasern eignen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung sehr gut Fasern aus Holz. Hierzu sind prinzipiell alle Nadel- und Laubhölzer geeignet. Besonders gut sind Fasern der Fichte, Kiefer, Lärche, Birke, Weise, Pappel, Linde, sowie deren Mischungen, geeignet. Auch Harthölzer sind geeignet, umfassend Buche, Eiche, Esche, und deren Mischungen.
Insbesondere wurde im Rahmen der Erfindung gefunden, dass ein Verbundwerkstoff aus einem thermoplastisch verarbeitbaren Polymermaterial und Naturfasern eine Wasseraufnahme zeigt, die bei einer 28-tägigen Wasserlagerung in Anlehnung an DIN EN 317 eines oberflächengebürsteten Probekörpers < 5 Gew.-% beträgt und / oder dass die Farbveränderung der Oberfläche des Probekörpers nach einem Xeno-Test (4.500 h Weatherometer Ci 5000 nach ISO 4892-2) Delta E < 4 beträgt und / oder die Wasseraufnahme in Anlehnung an DIN EN 317 bei einer auch mehrfachen Wiederholung der 28-tägigen Wasserlagerung nach jeweiliger Rücktrocknung des Probekörpers bis zur Gewichtskonstanz um mindestens 40 % gegenüber einem Verbundwerkstoff, dessen Naturfasern nicht behandelt sind, reduziert ist.
Die Farbveränderung des Verbundwerkstoffs gemäß vorliegender Erfindung beträgt nach Graumaßstab DIN EN ISO 105 A02 4-5.
Ein derartiger Verbundwerkstoff aus einem thermoplastisch verarbeitbaren Polymermaterial und aus mit einer wässrigen Dispersion vorbehandelten Naturfasern zeigt somit eine sehr geringe Tendenz zur Wasseraufnahme und nur eine vernachlässigbare Farbveränderung bei einem Außeneinsatz.

In der folgenden Tabelle 1 sind die Messwerte vergleichend für ein Wood-Plastic-Composite (WPC) mit unbehandelten Holzfasern und für ein Wood-Plastic-Composite (WPC) mit entsprechend der vorliegenden Erfindung behandelten Holzfasern aufgelistet.

	WPC mit unbehandelter Holzfaser	WPC mit behandelter Holz faser (Melaminharz)
Wasseraufnahme nach 28 Tagen Lagerung (1. Zyklus)	5 %	4 %
Wasseraufnahme nach 28 Tagen Lagerung (2. Zyklus)	8 %	4,5 %
Wasseraufnahme nach 28 Tagen Lagerung (3. Zyklus)	10 %	4,5 %
Xeno-Test 4500h (ISO 4892-2) Farbänderung nach Grau maßstab (DIN EN ISO 105 A02)	2–3	4–5
Xeno-Test 4500h (ISO 4892-2) Veränderung Delta-E Wert	> 10	< 1,5
Zug-E-Modul (ISO 527)	4800 MPa	6000 MPa

Tabelle 1

Durch die Verringerung der Wasseraufnahme der Naturfasern, die durch die Vorbehandlung mit der wässrigen Dispersion verursacht ist, werden die Wachstumsbedingungen für Pilze, Algen, Flechten, Moose und andere Mikroorganismen verschlechtert.
Dadurch kann auf den Einsatz von chemischen Zusatzstoffen, z.B. Bioziden, zur Verhinderung des biologischen Befalls des Verbundwerkstoffs durch die vorstehend genannten Mikroorganismen verzichtet werden.
Hierdurch ist die Langzeitstabilität und Dauerhaftigkeit der Naturfasern im Verbundwerkstoff – und dadurch auch der Verbundwerkstoff selbst – gegenüber dem Stand der Technik wesentlich verbessert.
Als thermoplastisch verarbeitbares Polymermaterial eignen sich im Zusammenhang mit der vorstehend beschriebenen Erfindung alle Polymermaterialien, die thermoplastisch verarbeitbar sind. Besonders bevorzugt sind hierbei: Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polybutylen (PB), Polyvinylchlorid (PVC), Polystyrol (PS), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyester, Polyamide, Polyurethane, Polyether und thermoplastische Elastomere.
Ein Gegenstand aus dem Verbundwerkstoff, insbesondere ein Gegenstand aus einem Kunststoff-Holzfaser-Verbundwerkstoff, wie er in Anspruch 10 beschrieben ist und die Aufgabe der Erfindung löst, ist dadurch hochwertig, langlebig und hinsichtlich des Befalls durch Pilze, Algen, Flechten, Moose und andere Mikroorganismen geschützt und verändert im Außeneinsatz seine Farbe nicht oder nur unwesentlich.
Gegenstände aus dem Verbundwerkstoff, insbesondere Gegenstände aus einem Kunststoff-Holzfaser-Verbundwerkstoff, finden vielfältige Anwendung als Terrassen-/Dielenbelag, als Verkleidung, als Konstruktionsmaterial und im Möbelbereich.
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
In einem beheizbaren Schnellmischer werden Weichholzfasern mit einer mittleren Faserlänger von 500 µm (Mikrometer) vorgelegt. Unter Rühren werden bei Raumtemperatur 200 ml (Milliliter) einer wässrigen Dispersion aus einem in Wasser löslichen oder dispergierbaren, auf einer Naturfaser haftendenden Hydrophobierungsmittel und einer in Wasser dispergierbaren Pigmentzubereitung über einen Zeitraum von 5 min zudosiert.
Der Ansatz wird nach Zugabe der Dispersion noch weitere 5 min im Mischer gerührt, um die wässrige Dispersion gleichmäßig auf der Fasermenge zu verteilen.
Anschließend wird der Ansatz im Umlufttrockenschrank bei 90 °C für 16 h (Stunden) getrocknet. Die mit der wässrigen Dispersion vorbehandelten Holzfasern werden anschließend auf einem ZSK 25-Compoundierextruder mit Polypropylen als thermoplastisch verarbeitbarem Polymermaterial zu einem Kunststoff-Holzfaser-Verbundwerkstoff verarbeitet (WPC, Wood-Plastic-Composite). Prüfkörper werden aus dem Kunststoff-Holzfaser-Verbundwerkstoff zur Untersuchung der Materialeigenschaften im Spritzgussverfahren gefertigt. Die Oberfläche der Prüfkörper wird gebürstet oder angeschliffen, um die Holzfasern freizulegen, anschließend werden die Prüfungen unmittelbar eingeleitet.
Der so erhaltene Verbundwerkstoff besteht zu 60 Gew.-% aus Naturfasern, 31 Gew.-% Polypropylen, 1,5 Gew.-% Pigmenten, 4 Gew.-% Hydrophobierungsmittel, 2 Gew.-% Haftvermittler und 2,5 Gew.-% Additive und Gleitmittel.
Prüfergebnisse
In der 28-tägigen Wasserlagerung (Anlehnung an DIN EN 317) wurde eine Gewichtszunahme an den Proben von ca. 4 Gew.-% ermittelt.
Die farbliche Veränderung nach dem Xeno-Test (4.500 h Weatherometer Ci 5000 nach ISO 4892-2-A) konnte mit bloßem Auge ohne direkten Vergleich zum bewitterten Urmuster nicht mehr wahrgenommen werden. Die Farbveränderung Delta E war 1,4. Die Farbveränderung gemäß Graumaßstab nach DIN EN ISO 105 A02 betrug 4-5.
Wesentlich ist das Verhalten des Verbundwerkstoffes bei einer wiederholten Wasserlagerung und Rücktrocknung bis zur Gewichtskonstanz.
Während eine Prüfplatte aus einem Wood-Plastic-Composite (WPC), welche unbehandelte Holzfasern enthält, nach Rücktrocknung der Probe bis zur Gewichtskonstanz und erneuter Lagerung im Wasser stetig mehr Wasser aufnimmt, ist dazu im Vergleich die Wasseraufnahme nach wiederholter Lagerung und Rücktrocknung bis zur Gewichtskonstanz bei einer Prüfplatte aus einem Wood-Plastic-Composite (WPC), welche erfindungsgemäß behandelte Holzfasern enthält, deutlich reduziert.
Die Erfindung wird gemäß beigefügter Figuren näher erläutert.
Hierzu zeigt
1 einen schematischen Querschnitt durch einen Gegenstand aus dem Verbundwerkstoff;
2 eine Grafik zur Wasseraufnahme einer Prüfplatte aus einem Wood-Plastic-Composite (WPC), welche unbehandelte Holzfasern enthält;
3 eine Grafik zur Wasseraufnahme einer Prüfplatte aus einem Wood-Plastic-Composite (WPC), welche erfindungsgemäß behandelte Holzfasern enthält.
In 1 ist schematisch ein Querschnitt durch einen Gegenstand 1 aus einem thermoplastisch verarbeitbaren Polymermaterial 2 und Naturfasern 3 dargestellt.
Gegenstandgröße und Naturfasergröße sowie Pigmentteilchengröße sind nicht maßstäblich, sondern zur Verdeutlichung des Prinzips der Erfindung frei gewählt.
Die Naturfasern 3 sind in dem thermoplastisch verarbeitbaren Polymermaterial 2 eingebettet.
Die Naturfasern 3 sind durch die Vorbehandlung mit der wässrigen Dispersion mit einem Hydrophobierungsmittel 4 beschichtet, das mit der Faseroberfläche der Naturfasern 3 verbunden ist und dort anhaftet.
In dem Hydrophobierungsmittel 4 sind Pigmentteilchen 5 verteilt, die der Naturfaser 3 Farbe verleihen. Pigmentteilchen 5 können auch – dies ist in der 1 nicht gezeigt – oberflächlich in die Poren der Naturfaser 3 eingedrungen und darin gebunden sein.
Der Gegenstand 1 aus dem thermoplastisch verarbeitbaren Polymermaterial 2 und den Naturfasern 3, auf denen Hydrophobierungsmittel 4 mit Pigmentteilchen 5 anhaftet, weist eine Oberfläche 6 auf, die strukturiert sein kann, insbesondere durch einen Bürstvorgang eine Bürststrukturierung aufweisen kann.
2 zeigt eine Grafik zur Wasseraufnahme einer Prüfplatte aus einem Wood-Plastic-Composite (WPC), welche unbehandelte Holzfasern enthält. Es ist der Verlauf der Gewichtszunahme nach 28-tägiger Wasserlagerung einer gebürsteten WPC Prüfplatte der Größe 100 mm × 100 mm × 3mm (Millimeter), welche im Spritzgussverfahren hergestellt wurde, gezeigt. Ohne Vorbehandlung der Holzfasern nimmt die Wasseraufnahme nach Rücktrocknung der Probe bis zur Gewichtskonstanz (welche bei 80 °C im Umluftofen durchgeführt wurde) und erneuter Lagerung im Wasser stetig mehr Wasser auf.
3 zeigt eine Grafik zur Wasseraufnahme einer Prüfplatte aus einem Wood-Plastic-Composite (WPC), welche erfindungsgemäß behandelte Holzfasern enthält. Dazu ist der Verlauf der Gewichtszunahme nach 28-tägiger Wasserlagerung einer gebürsteten WPC Prüfplatte der Abmessung 100 mm × 100 mm × 3mm (Millimeter), welche im Spritzgussverfahren hergestellt wurde gezeigt. Die Holzfasern wurden mit einem Hydrophobierungsmittel auf Melaminbasis vorbehandelt. Im Vergleich zur unbehandelten Faser ist die Wasseraufnahme nach wiederholter Lagerung und Rücktrocknung bis zur Gewichtskonstanz(welche bei 80 °C im Umluftofen durchgeführt wurde) im Vergleich zur unbehandelten Holzfaser deutlich reduziert.
Bezugszeichenliste

1: Gegenstand
2: thermoplastisch verarbeitbares Polymermaterial
3: Naturfaser
4: Hydrophobierungsmittel
5: Pigmentteilchen
6: Oberfläche
7: Verbundwerkstoff

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN 317 [0042]
ISO 4892-2 [0042]
DIN EN ISO 105 A02 4-5 [0043]
ISO 4892-2 [0045]
DIN EN ISO 105 A02 [0045]
ISO 527 [0045]
DIN EN 317 [0057]
ISO 4892-2-A [0058]
DIN EN ISO 105 A02 betrug 4-5 [0058]

Claims

Wässrige Dispersion zur Behandlung von Naturfasern (3), insbesondere von Holzfasern, enthaltend – ein in Wasser lösliches oder dispergierbares, auf einer Naturfaser haftendendes Hydrophobierungsmittel, – eine in Wasser dispergierbare Pigmentzubereitung – Wasser.
Wässrige Dispersion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrophobierungsmittel (4) ausgewählt ist aus einem Epoxidharz, einem Melaminharz, einem harnstoffbasierenden Harz, einem niedermolekularen Wachs, einem Silikonharz, einem Wasserglas, einem Ethylvinylacrylat und einem Ethylmethacrylat.
Wässrige Dispersion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pigmentzubereitung ausgewählt ist aus anorganischen und / oder organischen Pigmenten, umfassend für anorganische Pigmente Weißpigmente, Schwarzpigmente, Buntpigmente und für organische Pigmente Anthanthronpigmente, Anthrachinonpigmente, etc. bis Triarylcarboniumpigmente.
Verfahren zur Behandlung von Naturfasern, umfassend die Schritte – Bereitstellen von Naturfasern (3) – Bereitstellen einer wässrigen Dispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 3 – Inkontaktbringen der Naturfasern (3) mit der wässrigen Dispersion.
Verfahren zur Behandlung von Naturfasern (3) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Naturfasern (3) mit der wässrigen Dispersion in einem kontinuierlichen Vorgang oder einem diskontinuierlichen Vorgang in Kontakt gebracht werden.
Verfahren zur Behandlung von Naturfasern (3) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Naturfasern (3) nach Inkontaktbringen mit der wässrigen Dispersion bis zu einer vorbestimmten Restfeuchte getrocknet werden.
Verfahren zur Behandlung von Naturfasern (3) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, umfassend weiterhin einen Trocknungsschritt vor dem Inkontaktbringen der Naturfasern (3) mit der wässrigen Dispersion.
Verbundwerkstoff (7) aus einem thermoplastisch verarbeitbaren Polymermaterial (2) und Naturfasern (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Naturfasern (3) mit einer wässrigen Dispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 3 behandelt sind.
Verbundwerkstoff (7) aus einem thermoplastisch verarbeitbaren Polymermaterial (2) und Naturfasern (3) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasseraufnahme bei einer 28-tägigen Wasserlagerung in Anlehnung an DIN EN 317 eines oberflächengebürsteten oder oberflächengeschliffenen Probekörpers kleiner 4 Gew.-% und / oder die Farbveränderung der Oberfläche eines Probekörpers nach einem Xeno-Test (4500 h Weatherometer Ci 5000 nach ISO 4892-2) delta E kleiner 1,5 beträgt und / oder die Wasseraufnahme in Anlehnung an DIN EN 317 bei einer auch mehrfachen Wiederholung der 28-tägigen Wasserlagerung nach jeweiliger Rücktrocknung des oberflächengebürsteten oder oberflächengeschliffenen Probekörpers bis zur Gewichtskonstanz um mindestens 40 % gegenüber einem Verbundwerkstoff, dessen Naturfasern nicht behandelt sind, reduziert ist.
Gegenstand (1) aus dem Verbundwerkstoff (7) nach Anspruch 8 oder 9, insbesondere ein Gegenstand aus einem Kunststoff-Holzfaser-Verbundwerkstoff.