Neues Flammschutzmittel erhöht Brandwiderstand
Die Empa und ein Partnerunternehmen haben ein neues Flammschutzmittel für Holz und Holzwerkstoffe entwickelt. Der farblose, mit Lack und Celluose-Werkstoffen gut mischbare Zusatzstoff erschliesst holzverarbeitenden Betrieben neue Einsatzmöglichkeiten.
Weltweit steigen die Anforderungen an den Brandschutz – speziell bei öffentlichen Gebäuden oder beim Fahrzeugbau. Diese Entwicklung führt dazu, dass immer mehr ansonsten geeignete Materialien wie beispielsweise Holz in vielen Bauwerken oder Verkehrsmitteln nicht mehr einsetzbar sind und durch andere Produkte substituiert werden müssen. Ziel des von der KTI (Kommission für Technologie und Innovation) unterstützten Forschungsprojekts war es daher, ein Flammschutzmittel zu entwickeln, das den Brandwiderstand von solchen Materialien erhöht, ohne dabei die positiven Eigenschaften der Werkstoffe zu beeinträchtigen.
Farbloses, ungiftiges Additiv
Das neue Flammschutzmittel mit dem Namen Anti-Flame-Additive (AFA) erfüllt diese Vorgaben: Es ist farblos und lässt sich mit wasserbasierten Lacken oder UV-Schutzlacken mischen und ist nicht nur als Lackschicht, sondern auch als Additiv in Holzwerkstoffplatten einsetzbar. Zudem ist es frei von Brom und Bor, enthält keine halogenierten, organischen Verbindungen. Es erzeugt keine giftigen Ausdünstungen und entfaltet bereits ab einer Konzentration von zehn Prozent seine flammhemmende Wirkung.
AFA basiert auf der von der Empa entwickelten Substanz EDA-bis-TEPT, einem Flammschutzmittel aus der Klasse der Organophosphonate. Es kombiniert Phosphor- und Stickstoffanteile in einem einzigen Molekül und hat flammhemmende Auswirkungen auf Cellulose. Das neue entwickelte Additiv hat in internen Tests bereits seine Wirksamkeit gezeigt und ist seit 2018 mit einer Patentanmeldung geschützt. Derzeit werden Anwendungstests durchgeführt: So wird zum Beispiel die Beimischung von AFA zu verschiedenen marktüblichen Baustoffen und Lacksystemen erprobt.
Zulassungsverfahren läuft
Erste Tests mit grossen Holzwerkstoff-Plattenherstellern sind positiv verlaufen. Ebenso mit dem weltweit drittgrössten Hersteller von HPL (High Pressure Laminates). Nachdem das AFA bei der Herstellung in die Celluose eingebracht worden ist, wird ein Entflammen des Werkstoffs zuverlässig verhindert. In einem weiteren Schritt wird AFA die für eine Zulassung nötigen Brandschutz- und Zulassungstests durchlaufen.
EDA-Dopo ist Reach registriert
Ein weiteres, an der Empa entwickeltes Flammschutzmittel heisst EDA-Dopo und ist bereits einen Schritt weiter auf dem Weg zum kommerziellen Einsatz. Es enthält keine umweltschädlichen Halogene und ist seit Herbst vergangenen Jahres in der EU-Chemikaliendatenbank Reach registriert.
Die Registrierung eines neu entwickelten Stoffs ist sehr aufwändig und stellt einen wichtigen Meilenstein für die kommerzielle Vermarktung dar: Reach-registrierte Stoffe gelten als sicher für Menschen und Umwelt. Sie dürfen ohne Gefahrgutklasse auch in grösseren Mengen EU-weit transportiert werden und sind auch in Wohngebäuden, öffentlichen Gebäuden und in öffentlichen Verkehrsmitteln einsetzbar.
