Duurzame technologie voor bindmiddelvrije producten

Huidige lignocellulose-alternatieven

Momenteel hebben lignocellulose-alternatieven voor kunststofverpakkingen (bijv. papier) een slechte waterbestendigheid en slechte water- en vochtwerende eigenschappen. Daarom zijn 100% lignocellulose-alternatieven uitsluitend voor zeer beperkte toepassingen een optie (bijv. eierdozen en papieren bakjes). Aan het begin van het millennium heeft Wageningen Food & Biobased Research (WFBR) een technologie ontwikkeld en gedemonstreerd waarmee hoogwaardig plaatmateriaal kan worden geproduceerd uit kokosnootschillen.

Belangrijkste resultaten

Kokosnootschil (coconut husk) was ons uitgangspunt om verder te ontwikkelen en meer inzicht te krijgen in de reactiemechanismen achter het succes van de binderless board technologie. Er zijn duidelijke en gedetailleerde inzichten verkregen over de rol en de reacties van de kokosbestanddelen in dit proces. Deze resultaten hebben geleid tot een mechanistisch begrip van de reacties van de verschillende biopolymeren en hun bestanddelen en derivaten tijdens de productie van binderless board. We hebben ontdekt dat het ligninegehalte een belangrijke parameter is, maar ook de aanwezigheid van andere biopolymeren lijkt een rol te spelen in de reactiemechanismen.

De optimale procescondities voor kokosnootschil (deeltjesgrootte, vochtgehalte, druk en tijd) werden gebruikt als benchmark en startprocesparameters voor verschillende lignocellulosehoudende grondstoffen zoals snoeihout, bamboe, hooi, riet, vlas, palm, blad, miscanthus, sisal, abaca, jute, hennep en cacaodoppen. De grondstoffen (van lokale oorsprong) werden geleverd door de verschillende partners.

Van de meeste van deze grondstoffen was het mogelijk om daarvan een goed paneel/plaat te produceren, maar in sommige gevallen is meer optimalisatie nodig om een plaat van hogere kwaliteit te produceren.

Een van de bevindingen in de mechanische studie is verder geëvalueerd door toevoeging van een specifieke component (uiteindelijk nog afkomstig van nevenstromen) in het persproces. Deze resultaten waren echter niet goed genoeg om het proces te optimaliseren naar industriële normen, bijvoorbeeld om de investerings- en verwerkingskosten te verlagen. Er is meer onderzoek nodig om dit dichter bij commerciële toepassing te brengen.

In het algemeen kan de Binderless producttechnologie worden gebruikt om panelen van goede kwaliteit te produceren uit de verschillende grondstoffen, maar de resultaten in termen van mechanische sterkte, vochtbestendigheid en uiterlijk bleken af te hangen van de samenstelling en de vezel/deeltjesmorfologie van de lignocellulose grondstoffen. Deze resultaten tonen dus aan dat de uiteindelijke eigenschappen van plaatmateriaal kunnen worden gemoduleerd door de input van lignocellulose te variëren, of door mengsels daarvan te gebruiken - een belangrijke bevinding om het toepassingsgebied van de Binderless plaattechnologie verder uit te breiden. Er werden toepassingsgerichte eigenschappen getest en de schroefvastheid was goed voor alle geteste Binderless platen. De plaat uit kokosnootschillen vertoonde goede brandvertragende eigenschappen, die minder uitgesproken zijn voor de platen op basis van naaldhout en snoeihout.