Økolim kan erstatte skadelige klæbemidler i træbyggeri

Forskere ved Aalto Universitetet har udviklet en biobaseret klæbemiddel, der kan erstatte formaldehydholdige klæbemidler i træbyggeri. Det vigtigste råmateriale i den nye lim er lignin, en strukturel bestanddel af træ og et biprodukt fra papirmasseindustrien, der normalt brændes efter træ er forarbejdet. Som et alternativ til formaldehyd tilbyder lignin en sundere og mere kulstofvenlig måde at bruge træ på i byggeriet.

CO2-fodaftrykket fra træbyggeri er væsentligt lavere end betonbyggeri, og træbyggeri er ofte også blevet anset for at være bedre for menneskers sundhed. Træpaneler bruger dog stadig lim fremstillet af fossile råmaterialer. De indeholder formaldehyd, som kan være sundhedsskadeligt, især for dem, der arbejder i klæbemiddelfremstillingsprocessen. Mennesker, der bor i eller besøger bygninger, kan også blive udsat for giftig formaldehyd fra træpaneler.

Lignin kommer derimod fra selve træet. Det binder cellulose og hemicellulose sammen og giver træ dens hårde, stærke struktur. Lignin udgør omkring en fjerdedel af træets vægt og produceres i enorme mængder i papirmasse- og bioforarbejdningsindustrien. Kun to til fem procent af den producerede lignin bruges, og resten brændes på fabrikker til energi.

Tidligere har lange og kemikalietunge forbehandlinger været nødvendige for at anvende lignin i lim. Klæberen udviklet af Aalto Universitetets forskere kan bruge renset kraftlignin, og den kemiske reaktion for at fremstille limen tager et par minutter i stedet for op til 10 timer. Der er ikke behov for yderligere opvarmning af råvaren, hvilket reducerer energiforbruget. De eneste biprodukter fra processen er salt og natriumhydroxid eller lud.

Monika Österberg, professor ved Aalto University School of Chemical Engineering, understreger, at dette er en vigtig udvikling for både miljøet og industrien.

"Brugen af ​​lignin som materiale kan reducere udledningen af ​​kuldioxid og øge skovenes forarbejdningsværdi. Derfor er forskning i lignin en vigtig prioritet for os på Aalto Universitetet."

Doktorgradsforsker Alexander Henn forklarer, at limede træpaneler som krydsfiner og spånplader i stigende grad bruges til vægge, lofter og gulve.

"Derfor er det vigtigt at overvinde ulemperne ved træbaserede pladelim og udvikle den nye innovation til et kommercielt produkt. Dette vil muliggøre et skift i retning af mere træbaseret byggeri, som en stærk og varmebestandig klæber fremstillet af naturlige materialer. gør byggeriet virkelig økologisk og sikkert."

Innovationen er et stort fremskridt for skov- og limindustrien, da ligninindholdet i tidligere lim har været relativt lavt (omkring 20-50 procent), mens den nye innovation fra Aalto University har et ligninindhold på over 90 procent. Klæbemidlet er stærkt og ugiftigt og beskytter overflader mod brand, så det endda kan bruges som flammehæmmer.

Lignin kan ifølge forskerne også bruges som råmateriale til applikationer som belægninger og kompositter. Forskningsarbejdet vil fortsætte i laboratoriet, og forskellige kommercialiseringsmuligheder vil sandsynligvis blive udforsket i samarbejde med LignoSphere Oy, en spin-off fra Aalto University.

Denne forskning blev offentliggjort i august 2022 i tidsskriftet Green Chemistry .

"En stærk og varmebestandig klæber gør træbaseret konstruktion virkelig økologisk og sikker," siger doktorgradsforsker Alexander Henn. + Udforsk yderligere

Forskere forvandler ikke-giftige rester til belægning, der modstår slid, pletter og sollys