Studies uitgevoerd door het National Research Program tonen aan dat tannines gewonnen uit inheemse boomschors kunnen worden gebruikt om lijmen en composietmaterialen te produceren. Een bijkomend toepassingsgebied kan 3D-printen zijn.

De bast van inheemse coniferen staat bekend als afvalproduct in de houtindustrie. Het wordt meestal verbrand of gebruikt als tuinmulch. Tannines zijn een focus van Zwitsers houtonderzoek. Frédéric Pichelin en zijn team van de Bern University of Applied Sciences in Biel zien een groot potentieel in inheemse boomschors. "Als we cascadegebruik serieus nemen, we moeten manieren vinden om boomschors te gebruiken, want de houtindustrie produceert er veel van. Dit biedt nieuwe inkomstenbronnen, gebaseerd op een hernieuwbare hulpbron, aan zagerijen en de verwerkende industrie, Pichelin legt uit.

Toegevoegde waarde creëren in Zwitserland

Tannine-extracten worden al gebruikt in houtlijmen. Maar ze worden meestal gewonnen uit tropisch hout en worden in het buitenland geproduceerd. Boomschors van inheemse coniferen wordt nooit gebruikt bij commerciële tannine-extractie. De onderzoekers in Biel wilden daar al een tijdje iets aan doen. Ze hebben methoden ontwikkeld om tannines te extraheren uit inheemse boomschors en hebben hun geschiktheid getest bij de productie van lijmen voor vezel- en spaanplaten.

Door een tweetraps proces op waterbasis toe te passen, de onderzoekers wisten tannines te extraheren met een indrukwekkende zuiverheid. Vervolgens gingen ze de uitdaging aan om een ​​recept te ontwikkelen om deze extracten om te zetten in lijmen voor vezel- en spaanplaten. Hun resultaten zijn veelbelovend:door water toe te voegen aan de sparrenschorsextracten, ze produceerden lijmen die kunnen worden gebruikt bij de productie van platen.

Opmerkelijk is dat de op proefschaal geproduceerde platen zonder formaldehyde zijn gemaakt, een middel met schadelijke effecten dat normaal wordt gebruikt in verlijmde houtproducten. Frédéric Pichelin zegt:"We lossen twee problemen in één keer op. We vervangen synthetische lijmen op oliebasis door producten gemaakt van hernieuwbare bronnen, en we maken een einde aan de ongezonde uitstoot van algemeen verkrijgbare vezel- en spaanplaten.

Met industriële implementatie als doel, de onderzoekers gaan nu door met hun ideeën voor het gebruik van boomschors. Tegelijkertijd, ze werken continu aan hogere zuiverheidsniveaus in de inheemse extracten omdat veelgebruikte tannines uit het buitenland iets betere resultaten behalen in termen van de stevigheid en waterbestendigheid van verlijmde houtproducten. Ze hopen een zuiverder product te krijgen door betere extractiemethoden te ontwikkelen. In aanvulling, ze moeten de variabiliteit van de tannine-opbrengsten verminderen en de reproduceerbaarheid verbeteren. Ze hebben op beide gebieden succes nodig voordat ze hun proces kunnen opschalen naar industriële volwassenheid.

Boomschorsextracten voor 3D-printen

Op schors gebaseerde tannines worden al gebruikt om niet alleen houtproducten maar ook andere vezelige materialen te binden. De onderzoekers uit Biel zien extra potentieel in op tannine gebaseerde schuimen voor planken in de lichte constructie en de meubelmakerij. Een van de uitzonderlijke eigenschappen van tannineschuimen is hun brandwerendheid, waardoor ze een gewild product zijn in gebieden waar brandpreventie voorop staat.

In aanvulling, tannine-extracten spelen een belangrijke rol bij de ontwikkeling van composietmaterialen voor 3D-printen. De onderzoekers denken aan printbare constructie- en ontwerpmaterialen die geheel of grotendeels van hout en schors zijn gemaakt. als laatste, zelfs de farmaceutische en voedingsindustrie toont interesse in tannines omdat tannines antioxiderende en antibacteriële eigenschappen hebben. Deze eigenschappen zijn niet noodzakelijk toe te schrijven aan de tannines zelf, maar aan andere componenten die uit de bast worden gewonnen. Deze componenten bieden natuurlijke bescherming aan bomen tegen schimmel- en bacteriële infecties en kunnen in de toekomst nuttig zijn voor houtoppervlaktebehandelingen.

"Het toepassingspotentieel van tannines van houtschors is groot. Momenteel is het moeilijk te zeggen in welke richting de ontwikkeling zal gaan, ", zegt Frédéric Pichelin. "Wat belangrijk is, is dat Zwitserland niet achterblijft."