Modifikation von Holzoberflächen durch Plasmabehandlung: Untersuchung der grudlegenden Wechselwirkungen

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Durch die gezielte Funktionalisierung von Holzoberflächen können auch einfache und preiswerte Hälzer mit Eigenschaften ausgestattet werden, die insbesondere im Bereich der Schutzbeschichtungen technisch und wirtschaftlich sehr vorteilhaft sind. Bei der Plasmabehandlung von Holz unter Atmosphärendruck werden zwei Ziele verfolgt: 1. Die Plasmavorbehandlung (in Luft) vor einem Anstrich bzw. vor einer Verleimung zur Steigerung der Haftfestigkeit und Witterungsbeständigkeit des Anstrichs bzw. der Verleimung. 2. Der Ersatz (oder auch die Ergänzung) eines Schutzanstriches durch eine Plasmabehandlung (in Silan). Obwohl die erzielbaren Eigenschaftsmodifikationen bei der Plasmabehandlung zufriedenstellend sind, sind die zugrunde liegenden Mechanismen weitgehend ungeklärt. Ziel dieses Forschungsprojektes ist, neben der Aufklärung der Wechselwirkungsmechanismen zwischen Plasma und Holz, die Entwicklung einer physikalisch begründeten Strategie zur gezielten Variation der Plasmaeinflussgrößen zur Bereitstellung definierter Holzoberflächen. Damit soll ein Beitrag zur Ablösung der in diesem Bereich bisher eher vorherrschenden heuristischen Vorgehensweise geleistet werden. Daüber hinaus sollen die Wechselwirkungenm der modifizierten Oberflächen mit Gasmolekülen untersucht werden. Wir setzen oberflächensensitive Methoden, insbesondere die Metastable Impact Spectroscopy (MIES) ein, deren Informationen ausschließlich von Oberflächenzuständen herrührt. Sie wird mit Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy (UPS), X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Auger Electron Spectroscopy (AES) sowie Rasterkraft- (AFM) und Rastertunnelmikroskopie (STM) kombiniert. Die Plasmaeigenschaften (z.B. die Elektronentemperatur) und die Molekülfragmente in der Gasentladung oberhalb der Holzoberfläche werden durch Emissionsspektroskopie und Massenspektroskopie bestimmt.