Ultrahartes Holz

Der chaotische Hauptfaden

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Sunset
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Ultrahartes Holz

Beitrag von Sunset »

in diesem Artikel wird ultrahartes Holz beschrieben.
Im Detail läuft der Härtungsprozess folgendermaßen ab: Nachdem das Holz in eine gewünschte Blockgröße gebracht ist, soll zunächst eine chemische Behandlung Hemicellulose und Lignin weitgehend entfernen. Dazu werden die Blöcke so lange in eine wässrige Lösung mit etwas Natriumhydroxid (NaOH; 5 Prozent Gewichtsanteil) und Natriumsulfit (Na2SO3; 2,5 Prozent) gelegt, bis die Poren sich vollgesogen haben und das Holz zu Boden sinkt.

Danach wird die Lösung bei 100 Grad Celsius zum Kochen gebracht - je nach gewünschter Härtung für zwei bis sechs Stunden. Um die Chemikalien und das restliche Lignin zu entfernen, wird das Holz dann mit demineralisiertem Wasser abgespült. Danach werden die Blöcke bei Raumtemperatur mehrere Stunden lang gepresst, um den Großteil des Wassers zu entfernen, und schließlich werden sie bei 105 Grad erhitzt, bis sie völlig trocken sind. Dann wird das gehärtete Holz 48 Stunden in - bei Bedarf lebensmittelechtes - Mineralöl getaucht, damit es wasserabweisend wird.
Ich finde das ja total interessant, und die Herstellung scheint ja nun auch nicht so schwierig zu sein.
Anwendungen könnte ich mir durchaus in großer Zahl vorstellen.
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Propeller
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Re: Ultrahartes Holz

Beitrag von Propeller »

Den Artikel habe ich auch gelesen und abgespeichert.
Obwohl ich fest davon ausgehe, daß das alles stark übertrieben ist, habe ich mir auch vorgenommen, das Ganze irgendwann mal zu testen. Z.B. als Gitarrengriffbrett hätte das was.
ch_ris
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Re: Ultrahartes Holz

Beitrag von ch_ris »

im vergleich zu zb. Harz gebundenem bambus mist könnte das was sein.
ohne material daten wie emodul und festigkeit ists ja aber erst mal nur heiße luft.
Nello
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Re: Ultrahartes Holz

Beitrag von Nello »

Interessant, den Artikel habe ich auch gelesen. Ich habe mich etwas gewundert, warum die Herstellung so umständlich ist. Ich erinnere mich an eine Fabrik in Viersen-Süchteln, die "Eisenholz" herstellte. Da wurden die Holzplatten kalt in riesigen Hydraulik-Pressen gequetscht. Sonst nichts. Das Ergebnis ging in Wasser unter wie Stein.
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Desinfector
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Re: Ultrahartes Holz

Beitrag von Desinfector »

is' ja auch klar, wemman die Zellen zusammendrückt, damit die Luft da rauskommt?
sysconsol
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Re: Ultrahartes Holz

Beitrag von sysconsol »

ch_ris hat geschrieben: Mo 25. Okt 2021, 22:19 ohne material daten wie emodul und festigkeit ists ja aber erst mal nur heiße luft.
Das könnte in der wissenschaftlichen Veröffentlichung stehen.
Wer Zugriff hat...
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Spike
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Re: Ultrahartes Holz

Beitrag von Spike »

Nello hat geschrieben: Di 26. Okt 2021, 06:31 Ich habe mich etwas gewundert, warum die Herstellung so umständlich ist.
Um die neuen Eigenschaften zu erreichen musst Du den Werkstoff ja verändern - Du nimmst den "Kleber", der die Fasern elastisch zusammenhält, raus und drückst sie danach neu zusammen. Und bekommst so etwas wie eine Kohlefaser, halt aus Zellulose. Den Artikel hatte ich bei Spektrum gelesen und wollte das auch einmal ausprobieren ;)
ohu
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Re: Ultrahartes Holz

Beitrag von ohu »

Im "Graphical Abstract" ist immerhin eine Brinellhärte von 31 HB zu erkennen. Das lässt eine Zugfestigkeit von ganz grob zwischen 100 und 200 MPa vermuten.

Damit kann man schon konstruktiv ganz gut arbeiten. E-Modul wäre natürlich auch spannend.
Nello
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Re: Ultrahartes Holz

Beitrag von Nello »

Spike hat geschrieben: Di 26. Okt 2021, 08:17 Um die neuen Eigenschaften zu erreichen musst Du den Werkstoff ja verändern - Du nimmst den "Kleber", der die Fasern elastisch zusammenhält, raus und drückst sie danach neu zusammen.
Warum kamen die in dieser Fabrik dann damit aus, das Holz einfach mit ein paar hundert Tonnen zu pressen? Mir ist schon klar, was der Artikel beschreibt, ich habe mich halt gefragt, ob das nicht viel zu umständlich ist, wenn's doch auch anders ging - anscheinend. Kann ja auch sein, das Ergebnis ist ein völlig anderes. Schließlich gibt's die Fabrik auch schon sehr lange nicht mehr ;)
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Spike
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Re: Ultrahartes Holz

Beitrag von Spike »

Nello hat geschrieben: Di 26. Okt 2021, 09:01 Warum kamen die in dieser Fabrik dann damit aus, das Holz einfach mit ein paar hundert Tonnen zu pressen?
Nello hat geschrieben: Di 26. Okt 2021, 06:31 Das Ergebnis ging in Wasser unter wie Stein.
Ich denke genau da liegt der Hase im Pfeffer (wo kommt das noch einmal her?) - Es ging um die Herstellung eines dichten Holzes. Du drückst die Kapillaren zusammen und erhältst einen schwereren, aber nicht unbedingt härteren Arbeitsstoff.
Gary
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Re: Ultrahartes Holz

Beitrag von Gary »

Wer will Holz wenn es recht schwer ist ?

Das es nicht so schwer ist - ist doch oft der Grund warum es verwendet wird.
Dünn und stabil - vielleicht die Sitzfläche von einem Stuhl die dann gleich zum Arsch passend geformt wird.
Nello
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Re: Ultrahartes Holz

Beitrag von Nello »

Spike hat geschrieben: Di 26. Okt 2021, 09:20 Ich denke genau da liegt der Hase im Pfeffer (wo kommt das noch einmal her?)
Das ist eine Frage an den Gewürzhändler.
Spike hat geschrieben: Di 26. Okt 2021, 09:20 Du drückst die Kapillaren zusammen und erhältst einen schwereren, aber nicht unbedingt härteren Arbeitsstoff.
Hmm ... Das ist wohl der Fehler in meiner Überlegung: Ich habe Dichte und Härte gleichgesetzt. Stimmt natürlich nicht. Inzwichen weiß ich auch wieder, wozu sie das Zeug früher benutzt haben. Am Niederrhein gab es mal ziemlich viel Maschinenbau, vor allem für Webereien. Eisenholz wurde als Unterlage beim Transport der fertigen Maschinen benutzt. Aber wieso man da nicht einfach ein paar Dachlatten (mit Lochband, Spaxen, Kabelbindern und Tüdeldraht) nehmen kann, weiß ich auch nicht.
ch_ris
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Re: Ultrahartes Holz

Beitrag von ch_ris »

schreit auf jeden Fall nach Versuchen.
gibt ja tolle Hölzer. Die sind halt teuer und schwer zu beschaffen.

man müsste eine Kochkiste haben dafür, 10std bei 100° wäre mir sonst zu viel Energie verbraten.
sysconsol
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Re: Ultrahartes Holz

Beitrag von sysconsol »

Backofen oder Trockenofen.
Da rein einen Behälter (Topf?).

Sollte für erste Versuche reichen.
duese
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Re: Ultrahartes Holz

Beitrag von duese »

Nello hat geschrieben: Di 26. Okt 2021, 10:05 Eisenholz wurde als Unterlage beim Transport der fertigen Maschinen benutzt. Aber wieso man da nicht einfach ein paar Dachlatten (mit Lochband, Spaxen, Kabelbindern und Tüdeldraht) nehmen kann, weiß ich auch nicht.
Wenn das Holz zu weich ist, wird es von schweren Maschinen auch plattgedrückt. Solange das gleichmäßig passiert kein Problem. Wenn das ungleichmäßig passiert oder an der einen Stelle eine, an der anderen Stelle zwei Lagen gebraucht werden, verzieht es die Maschine vielleicht schon auf dem LKW. Und eine Lastverteilung von einer sehr kleinen auf eine größere Fläche funktioniert auch nur bei hart genugem Holz. Sonst zerbröselt das unter dem Maschinenfuß einfach nur. Soweit zumindest meine Vermutung.
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Gobi
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Re: Ultrahartes Holz

Beitrag von Gobi »

Ich als Metaller verstehe absolut nicht, wofür das gut sein soll???
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Lötfahne
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Re: Ultrahartes Holz

Beitrag von Lötfahne »

Gobi hat geschrieben: Di 26. Okt 2021, 18:15 Ich als Metaller verstehe absolut nicht, wofür das gut sein soll???
Wenn man z.B. eine Holzeisenbahn bauen möchte? 8-)
virtexultra
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Re: Ultrahartes Holz

Beitrag von virtexultra »

Eine etwas ältere Veröffentlichung in Nature nach einem ähnlichen Verfahren:
http://lit.umd.edu/publications/TengLi- ... e-2018.pdf
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Julez
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Re: Ultrahartes Holz

Beitrag von Julez »

Gobi hat geschrieben: Di 26. Okt 2021, 18:15 Ich als Metaller verstehe absolut nicht, wofür das gut sein soll???
1) Metall lässt sich von einem Detektor finden ;)
2) Als Einwegbesteckmaterial ungefähr so brauchbar wie Plastik, aber nicht so pöhse.
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Hightech
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Re: Ultrahartes Holz

Beitrag von Hightech »

Es ist halt nicht einfach nur platt gedrücktes Holz. Es ist ein recht aufwändiger Prozess, aber bei weitem nicht so energiefressend wie die Stahlherstellung.
So bekommt man ein Material mit Eigenschaften wie sie Stahl hat und dazu nicht rostet und auch leichter ist.
Es sind auch keine Epoxydharze notwendig wie bei anderen Materialien mit ähnlichen Eigenschaften.
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