På grund av de globala ansträngningarna att uppfylla hållbarhetsstandarder, många länder försöker för närvarande byta ut betong mot trä i byggnader. Frankrike, till exempel, kommer att kräva att alla nya offentliga byggnader kommer att tillverkas av minst 50 procent trä eller andra hållbara material från och med 2022.

Eftersom trä är utsatt för nedbrytning när det utsätts för solljus och fukt, skyddande beläggningar kan bidra till att trä används i större utsträckning. Forskare vid Aalto University har använt lignin, en naturlig polymer som finns rikligt i trä och andra växtkällor, för att skapa ett säkert, låg kostnad och högpresterande beläggning för användning i konstruktion.

"Vår nya beläggning har stor potential att skydda trä. Det är mer vattenavvisande än många kommersiella beläggningar eftersom det behåller träets naturliga struktur och dess mikroskalade grovhet. Eftersom det är hydrofobt, beläggningen är också ganska motståndskraftig mot fläckar, medan lignins inneboende struktur motstår färgförändringar från solljus. Det gör också ett utmärkt jobb för att behålla träets andningsförmåga, "förklarar Alexander Henn, doktorand vid Aalto University, Skolan för kemiteknik.

Lignin betraktas ofta som en avfallsprodukt från massa- och bioraffinaderiprocesser. Varje år, cirka 60-120 miljoner ton lignin isoleras över hela världen, varav 98 procent förbränns för energiåtervinning. Lignin har flera fördelaktiga egenskaper; dock, den dåliga lösligheten för de flesta lignintyper och den mediokra prestandan hos ligninbaserade produkter har hittills begränsat dess kommersiella tillämpningar.

"Lignin som ett beläggningsmaterial är faktiskt mycket lovande med sina många fördelar jämfört med de syntetiska och biobaserade beläggningarna som för närvarande används. Det har utmärkt korrosionsskydd, antibakteriell, anti-isbildning, och UV-skyddande egenskaper. Vår framtida forskning kommer att koncentrera sig på att utveckla egenskaper som beläggningens elasticitet, säger Monika Österberg, Chef för institutionen för bioprodukter och biosystem vid Aalto University.

För närvarande, allmänt använda mekaniskt skyddande beläggningar för material som trä, betong, metaller, och kompositer är petroleumbaserade, som innehåller ämnen som är skadliga för miljön. Vegetabiliska oljebeläggningar-som de som är gjorda av långa, linfrö, kokos, sojabönor, och hjul - kan vara mer hållbara alternativ men de saknar ofta hållbarhet. Som ett resultat, dessa oljor kombineras ofta med syntetiska material för att förbättra deras prestanda.

Mer hållbara och giftfria alternativ kan hjälpa beläggningsindustrin att uppfylla nya säkerhetsföreskrifter. Till exempel, mängden flyktiga organiska föreningar (VOC) har reglerats inte bara på grund av deras inverkan på hälsan utan också på ozonskiktet. Liknande, Europeiska unionen (EU) har satt begränsningar för vissa kemikalier som används av beläggningsindustrin, såsom bisfenol A och formaldehyd (används i epoxi- och polyuretanbeläggningar), och nyligen klassificerad titandioxid - ett av de mest använda pigmenten i färger - som klass II -cancerframkallande.

Studien publiceras i ACS -tillämpade material och gränssnitt den 15 juli 2021.