Composietbindmiddelen zijn belangrijke materialen die worden gebruikt in meubels, vloeren en andere consumentenproducten, maar ze kunnen gezondheidsrisico's opleveren.

Nutsvoorzieningen, Purdue University-onderzoekers hebben een goedkopere, duurzame en groenere methode voor het produceren van composietplaten - een methode die al steeds meer steun krijgt van grote spelers in de industrie.

De fabricage van veel composietplaten vereist het gebruik van op formaldehyde gebaseerde harsbindmiddelen die na verloop van tijd in de thuisomgeving vrijkomen, aanzienlijke gezondheidsrisico's met zich mee, aangezien formaldehyde een bekend carcinogeen is.

"Het unieke van onze methode is dat we non-food biomassa zoals houtsnippers, zaagsel of rijststro, en het door een proces laten gaan om lignine-achtig materiaal te extraheren dat vervolgens kan worden gebruikt als het hoofdbestanddeel in een niet-formaldehyde bindmiddelsysteem voor composietplaten, " zei James Caruthers, Purdue's Gerald en Sarah Skidmore hoogleraar chemische technologie. "Onze methode is duurzaam en groen omdat lignine een afvalbijproduct is en een van de meest voorkomende biopolymeren op aarde."

Het team werkte samen met het Purdue Research Foundation Office of Technology Commercialization om deze technologie te patenteren.

De onderzoekers en OTC hebben samengewerkt met CalPlant en Wilsonart om de Purdue-technologie op de markt te brengen. Wilsonart is een wereldwijde fabrikant en distributeur van hogedruklaminaten en andere samengestelde composietmaterialen. CalPlant, een op landbouwvezel gericht bedrijf, produceert op rijststro gebaseerde vezelplaat van gemiddelde dichtheid.

Het Purdue-team wil de gepatenteerde methode voor de productie van dit op lignine gebaseerde materiaal commercialiseren voor gebruik bij de productie van composietplaten, waar andere toepassingen mogelijk zijn, zoals lijmen, wasmiddelen, schurende product maken, filterpapier en vele andere producten.

"We zien dat deze Purdue-technologie ons helpt om voorop te blijven lopen op het gebied van de productie van rijststro met duurzame en groene oplossingen, " zei Jerry Uhland, CEO voor CalPlant. "De nieuwe Purdue-methode is intrigerend omdat we op lignine gebaseerde hars willen gebruiken. Dit was een zeer interactief proces omdat we gebruikmaken van de innovatieve omgeving van de universiteit."

Tests met de methode van het Purdue-team toonden aan dat de combinatie van op lignine gebaseerde hars met cellulosevezels in matrix met de vernetbare variaties composietplaten met gewenste fysieke eigenschappen opleverde.

"Als een belangrijke speler op de wereldwijde markt voor hogedruklaminaten met een waarde van meer dan $ 4 miljard, Wilsonart is altijd op zoek naar nieuwe technologieën om ons te helpen onze producten te versterken en nieuwe oplossingen ter wereld te brengen, " zei Mahesh Subramanian, director of technology operational excellence voor Wilsonart. "De Purdue-technologie heeft toepassingen en potentieel grote duurzaamheidsvoordelen voor het gebruik van onze geproduceerde vezelplaten als lijmbindmiddel en behandeld kraftpapier en dragermedia, als harsextensies en is de bouwsteen van laminaten en composietcompacten. De voorlopige tests hebben de levensvatbaarheid van een verzadigende hars al aangetoond."

De Purdue composietboard bindmiddeltechnologie ontving ook financiering van het Trask Innovation Fund, een ontwikkelingsprogramma dat is opgezet om projecten te ondersteunen die de commerciële waarde van het intellectuele eigendom van Purdue bevorderen.

"Een kostenanalyse toont een kostenbesparing aan ten opzichte van de huidige formaldehydevrije composietplaatproductie bij het vervaardigen van vezelplaten met gemiddelde dichtheid, " zei Caruthers. "Deze technologie zorgt voor een goedkope, duurzame, groene methode voor het produceren van composietplaten die hogere marges kunnen opleveren voor fabrikanten van composietplaten, en tegelijkertijd de langdurige blootstelling van de consument aan formaldehyde te verminderen."

Het functionele ligninederivaat heeft ook gevestigde kenmerken die helpen bij antischimmel- en vlamvertragende eigenschappen. Dit biedt toekomstige mogelijkheden om de chemie te perfectioneren.

Het andere resterende deel van de afgescheiden ligninederivaten is schoner hout en opent de deur naar mogelijkheden voor cellulose.