Ekoa TP: Lignine-gebaseerd thermoplastisch composiet dat hout klopt op duurzaamheid

CW heeft al veel geschreven over Lingrove en zijn Ekoa producten, maar die waren thermoharsende prepregs en panelen met vlasvezel en bio-epoxyhars. Het bedrijf heeft nu Ekoa TP gelanceerd, met een lignine-gebaseerde thermoplast voor industriële schaal snelle verwerking en herbruikbaarheid in een structureel composiet dat de look en feel van hout levert maar met veel betere duurzaamheid.

Beter dan hout

Hout is de natuurlijke structurele composiet, een sterk maar licht materiaal samengesteld uit cellulosevezel samengehouden door lignine, een natuurlijke polymer. Wat specifieke sterkte en stijfheid betreft, benadert hout composieten en metalen, en het blijft het materiaal van keuze voor meubels, huizen en interieurs. Echter, de duurzaamheid is steeds meer een kwestie:

• 87% van de oerwouden is verdwenen.
• Ontbossing is een van de grootste milieuproblemen ter wereld, en niet alleen in ontwikkelingslanden – Zweden, Finland en Portugal staan in de top 10 landen met de meeste bomen verloren van 2000-2012.
• Geschat wordt dat ontbossing verantwoordelijk is voor ≈20% van de broeikasgas uitstoot.

Bomen vereisen 25-100 jaar voor groei en verdichting tot een structureel materiaal. Vlas groeit in 100 dagen, vereist geen irrigatie en is CO2 negatief. Canada produceert 1 miljoen ton vlas per jaar voor de zaden en gooit de stengels weg. Maar Lingrove plannet deze stengels te gebruiken, werkend met een al geïndustrialiseerde wereldwijde toeleveringsketen die hoogsterkte, lichte continue natuurlijke vezels produceert. Lingrove mengt deze natuurlijke vezels met een bio-gebaseerde hars gemaakt met lignine uit niet-voedselbronnen en recycleerbaar. Het resultaat is Ekoa TP.

Ekoa TP is een continue vezelversterkte thermoplastische rolgoed. Eenmaal gesneden en gelaagd in een vorm, wordt het een structureel composietmateriaal dat gemakkelijk compressievorming in 3D vormen. De wastafel hieronder werd gemaakt voor een van de grootste interieurs fixture bedrijven ter wereld. "We proberen de voordelen van composieten uit te breiden buiten de historische toepassingen," zegt Lingrove oprichter Joe Luttwak.

Luttwak kwam in contact met composieten tijdens het werken in design voor Ferrari. Vervolgens richtte hij Blackbird Guitar op, bouwt prachtige instrumenten met de lichtgewicht en prestaties van koolstofvezel maar de look en geluid van hout. Deze materialen boden ook betere weerstand tegen vocht en temperatuur en droegen niet langer bij aan de $50 miljard zwarte markt voor gewilderde oerhoutsoorten zoals palissander en mahonie.

Door jaren deze bio-gebaseerde composiettechnologie te ontwikkelen en te verfijnen, creëerde Luttwak Lingrove om toepassingen voor Ekoa uit te breiden. Dit heeft hij bereikt, geïllustreerd in de voorbeelden bovenaan, maar liep dan tegen het schaalbaarheids probleem aan. "We zagen hoe thermoplasten snelle verwerking en ook makkelijkere herbruikbaarheid booden," merkt Luttwak op. "Interieurs en meubels fabrikanten willen materialen die op industriële schaal als kunststoffen verwerkt worden, maar consumenten willen de look en feel van hout, alsook producten die helpen de planeet te beschermen, niet te vernietigen. Ekoa TP biedt beide."

Lingrove heeft een intentieverklaring (LOI) en lopende ontwikkeling met Steelcase (Grand Rapids, MI, VS), het grootste commercieel interieursbedrijf ter wereld. "We verkopen ook proefhoeveelheden aan verschillende van de grootste meubelfabrikanten alsook in auto-interieurs," voegt Luttwak toe. Uiteindelijk zal Lingrove producten aanbieden voor de $150 miljard bouwmarkt. "Composieten zijn hier net aan het opkomen, maar 37% van de mondiale CO2 uitstoot komt van residentiële en commerciële bouw. Dit is een markt waar we verschil kunnen maken terwijl we gewenste prestaties en esthetiek leveren."

Producten en opschalen productie

Naast continue rollen (honderden voet) geconsolideerd blad, zal Ekoa TP ook verkocht worden als structurele panelen, met een verscheidenheid aan kernmaterialen beschikbaar, variërend van eindgraan balsa en schuimkernen al wijd gebruikt in composieten, tot materialen meer vertrouwd in bouw en interieurs zoals polyurethaanschaam en kartonnen honingraam. Lingrove werkt ook met nieuwe kernen.

Het bedrijf heeft zijn technologie gecertificeerd voor het maken van natuurlijke vezel structurele panelen en materialen, en ontwikkelt zijn continue blad productiecapaciteit, streefend naar initiële productie van 5.000 ft/dag eind 2018 en opschalen naar 10.000 ft/dag in 2019.

"Composieten moeten hun deel doen beyond just lightweight," zegt Luttwak. "Het is tijd om te kijken naar materialen die niet alleen afval, transport en levenscycluskosten reduceren, maar ook energiegebruik, emissies en de stimulus voor vernielende wereldwijde trends zoals ontbossing adresseren. Naarmate de wereldbevolking zwelt en de bouwindustrie reageert, met een verwachte verdubbeling in omvang, bieden Ekoa TP composieten een echte kans."