Vloeibaar hout: duurzame, biologisch afbreekbare thermoplastische alternatief

Vloeibaar hout is een sterk, thermoplastisch materiaal gemaakt van een mengsel van lignine en natuurlijke vezels genaamd Arboform®. Het wordt vaak geprezen als de milieuvriendelijke alternatief voor petroleum-gebaseerde kunststoffen omdat het niet-giftig, biologisch afbreekbaar is, en niet afhankelijk is van de niet-hernieuwbare hulpbron petroleum. Voor de uitvinding van vloeibaar hout, waren bioplastics niet geschikt voor huishoudelijk gebruik door de hoge zwavelgehalte, maar de lage zwavelgehalte van Arboform® maakt het veilig zelfs voor gebruik in speelgoedproductie.

Samenstelling en productie

Arboform® wordt gevormd uit de combinatie van lignine en natuurlijke vezels, zoals vlas of hennep, en additieven zoals was. Zodra de composiet van lignine en vezels compleet is, kan het mengsel verwarmd of onder hoge druk worden verwerkt en in onderdelen gevormd. Lignine is een chemische verbinding geproduceerd als een bijproduct van de pulp- en papierindustrie en rijkelijk afkomstig van hout. Het is na cellulose het meest voorkomende natuurlijke polymer, en deze polymere moleculaire structuur maakt het erg sterk en goed geschikt als een plastic alternatief.

Ontwikkeling en doorbraak

Norbert Eisenreich's team bij het Fraunhofer Instituut voor Chemische Technologie in Duitsland begon in de mid-1990s met het onderzoeken van alternatieven voor kunststoffen en kwam uiteindelijk met vloeibaar hout. Plastic is sterk, vormbaar, en in staat tot massaproductie, maar heeft ook verschillende gebreken die zorgen voor consumenten en onderzoekers. Plastics afhankelijkheid van ruwe olie ontneemt een niet-hernieuwbare hulpbron, veroorzaakt vervuiling bij productie, en maakt het onderhevig aan prijsstijgingen. Fthalaat verzachters en zware metalen in kunststoffen hebben ook gezondheidsbezwaar opgewekt tegen het gebruik van plastic. Vloeibaar hout is afkomstig van een rijkdom hulpbron, kan gevormd en massaproduceerd worden, zal biologisch afbreken, en is niet-giftig.

Het Fraunhofer Instituut confronteerde het probleem echter van het materiaal waterdicht en laag in zwavel te maken, wat bereikt werd door zwavelscheiding te vervangen door hoge druk hydrolyse. Om lignine te gebruiken, moet het eerst van andere vezels in het hout gescheiden worden, traditioneel gedaan met zwavel. Het hydrolyseproces gebruikt alleen hoge druk, water, en hoge temperatuur om een water onoplosbare lignine te produceren. Dit verlaagde de zwavelgehalte met negentig procent terwijl het een product opleverde dat niet degradeert bij blootstelling aan water of speeksel.

Commercialisering en toepassingen

Nadat Eisenreich het materiaal Arboform® had ontwikkeld, verfijnde Tecnaro, een ander Duits bedrijf, het om te kunnen vormgeven en produceren. Tecnaro creëerde plastic-achtige korrels die, onder hoge druk, door een monding geperst kunnen worden om meer ingewikkelde vormen te maken. Vloeibaar hout is gebruikt om horloges, auto-onderdelen, pennens, luidsprekerdozen, en een kerststal, onder andere items, te produceren. Afgewerkt, kan het lijken op gewoon plastic gevonden in de meeste huishoudelijke producten of als gepolijst hout. Vloeibaar hout kan met succes gerecycled worden zonder de chemische samenstelling van het materiaal te veranderen of op dezelfde manier afgevoerd worden als hout.