Kredit:Aalto-universitetet
Forskare vid Aalto-universitetet har utvecklat ett biobaserat lim som kan ersätta formaldehydhaltiga lim i träbyggande. Huvudråvaran i det nya limmet är lignin, en strukturell komponent i trä och en biprodukt från massaindustrin som vanligtvis förbränns efter att trä bearbetats. Som ett alternativ till formaldehyd erbjuder lignin ett hälsosammare och mer kolvänligt sätt att använda trä i byggandet.
Koldioxidavtrycket från träkonstruktioner är betydligt lägre än betongkonstruktioner, och träbyggande har ofta ansetts vara bättre även för människors hälsa. Men träpaneler använder fortfarande lim tillverkade av fossila råvaror. De innehåller formaldehyd, som kan vara skadligt för hälsan, särskilt för dem som arbetar i limtillverkningsprocessen. Människor som bor i eller besöker byggnader kan också utsättas för giftig formaldehyd från träpaneler.
Lignin, å andra sidan, kommer från själva träet. Den binder samman cellulosa och hemicellulosa och ger trä dess sega, starka struktur. Lignin står för ungefär en fjärdedel av vedens vikt och produceras i enorma mängder inom massa- och bioprocessindustrin. Endast två till fem procent av det producerade ligninet används, och resten bränns i fabriker för energi.
Tidigare har långa och kemikalieintensiva förbehandlingar varit nödvändiga för att använda lignin i lim. Limmet som utvecklats av Aalto-universitetets forskare kan använda renat kraftlignin och den kemiska reaktionen för att göra limmet tar några minuter istället för upp till 10 timmar. Ingen ytterligare uppvärmning av råvaran behövs, vilket minskar energiförbrukningen. De enda biprodukterna från processen är salt och natriumhydroxid, eller lut.
Monika Österberg, professor vid Aalto University School of Chemical Engineering, betonar att detta är en viktig utveckling för både miljön och industrin.
"Att använda lignin som material kan minska koldioxidutsläppen och öka skogarnas förädlingsvärde. Det är därför som forskning om lignin är en viktig prioritet för oss vid Aalto-universitetet."
Doktorandforskaren Alexander Henn förklarar att limmade träpaneler som plywood och spånskivor i allt högre grad används för väggar, tak och golv.
"Därför är det viktigt att övervinna nackdelarna med träbaserade panellim och utveckla den nya innovationen till en kommersiell produkt. Detta skulle möjliggöra en förskjutning mot mer träbaserad konstruktion, som ett starkt och värmebeständigt lim tillverkat av naturmaterial. gör konstruktionen verkligen ekologisk och säker."
Innovationen är ett stort steg framåt för skogs- och limindustrin, eftersom ligninhalten i tidigare lim har varit relativt låg (cirka 20-50 procent), medan den nya innovationen från Aalto-universitetet har en ligninhalt på över 90 procent. Limmet är starkt och giftfritt och skyddar ytor från brand, så det kan till och med användas som flamskyddsmedel.
Enligt forskarna kan lignin även användas som råvara för applikationer som beläggningar och kompositer. Forskningsarbetet kommer att fortsätta i laboratoriet, och olika kommersialiseringsmöjligheter kommer sannolikt att utforskas i samarbete med LignoSphere Oy, en spin-off från Aalto-universitetet.
Denna forskning publicerades i augusti 2022 i tidskriften Green Chemistry .
"Ett starkt och värmebeständigt lim gör träbaserad konstruktion verkligen ekologisk och säker", säger doktorandforskaren Alexander Henn. + Utforska vidare
