Purdue ontwikkelt laag-kost lignin-gebaseerde harsbinder voor eco-vriendelijke composietplaten

Purdue University (West Lafayette, Indiana, VS) rapporteert dat zijn onderzoekers een lagere-kost, duurzame en groenere methode hebben ontwikkeld voor de productie van composietplaten, een methode die volgens Purdue al groeiende steun ziet van grote industriespelers als hoogdruk-laminaatdistributeur Wilsonart (Temple, Texas, VS) en CalPlant (Willows, Californië, VS), een agrivezel-gerichte bedrijf dat rijststro-gebaseerde medium-dichtheid vezelplaten produceert.

Probleem met formaldehyde-binders

Het bedrijf stelt dat de fabricage van veel composietplaten het gebruik van formaldehyde-gebaseerde harsbinders vereist die na verloop van tijd in de thuismgeving vrijkomen, wat significante gezondheidsrisico's oplevert aangezien formaldehyde een bekende kankerverwekkende stof is.

“Met onze methode nemen we niet-voedsel-gebaseerde biomassa zoals houtsnippers, zaagsel of rijststro, en laten we het door een proces lopen om lignine-achtig materiaal te extraheren dat vervolgens kan worden gebruikt als hoofdbestanddeel in een niet-formaldehyde binder-systeem voor composietplaten,” zegt James Caruthers, Purdue’s Gerald en Sarah Skidmore professor chemische technologie. “Onze methode is duurzaam en groen omdat lignine een afvalbijproduct is en een van de meest voorkomende biopolymeren op aarde.” Testen met de methode van het Purdue-team toonden aan dat de combinatie van lignine-gebaseerde hars met cellulosische vezels in matrix met de kruis-verbandbare varianten composietplaten produceerde met gewenste fysieke eigenschappen.

Commercialisering en partnerschappen

Naast het samenwerken met Purdue Research Foundation Office of Technology Commercialization (OTC) om de vezelplaattechnologie te patenteren, werken het onderzoeks team en OTC samen met CalPlant en Wilsonart om de Purdue-technologie op de markt te brengen. Purdue stelt dat het team zoekt de methode te commercialiseren voor gebruik in de productie van composietplaten, waar er andere toepassingen kunnen zijn zoals lijmen, detergenten, slijpmiddelen, filterpapier en vele andere producten. Wilsonart’s directeur van technologie operationele excellentie, Mahesh Subramanian, merkt op dat voorlopige tests van Purdue’s technologie al de haalbaarheid hebben aangetoond als een impregnerings-type hars, en potentiële duurzaamheidsvoordelen heeft voor Wilsonart’s afkomstige vezelplaten wanneer gebruikt als lijmbinder en harsuitbreidingen.

De universiteit merkt op dat zijn composietplaat-bindertechnologie ook financiering ontving van de Trask Innovation Fund, een ontwikkelingsprogramma ingesteld om projecten te ondersteunen die de commerciële waarde van Purdue intellectueel eigendom bevorderen.

“Een kostenanalyse toont een kostenreductie ten opzichte van huidige formaldehyde-vrije composietplaatproductie bij het fabriceren van medium-dichtheid vezelplaten,” zegt Caruthers. “Deze technologie biedt een laag-kost duurzame, groene methode voor het produceren van composietplaten die hogere marges kunnen leveren aan composietplaatfabrikanten, terwijl tegelijkertijd de langdurige consumentenblootstelling aan formaldehyde wordt verminderd.”

De functionele ligninederivaat heeft ook vastgestelde eigenschappen die antischimmel- en brandvertragende kenmerken ondersteunen, wat toekomstige wegen voor chemie biedt om te perfecteren. Het andere restdeel van ligninederivaten gescheiden is schoner hout en opent de deur voor cellulosische kansen.

De onderzoekers zoeken extra partners om hun technologie verder te ontwikkelen. Voor meer informatie over licentiemogelijkheden en andere kansen, contacteer Dipak Narula van OTC op dnarula@prf.org en vermeld track code 2020-CARU-68907.