Odnawialne biopowłoki zapewniają dobre właściwości robocze
Powłoki są szeroko stosowane w wielu branżach w celu poprawy właściwości materiałów, ochrony powierzchni i zapewnienia bezpieczeństwa konsumentów. Stosowane są na przykład w celu zwiększenia trwałości i odporności na korozję pojazdów, poprawy ognioodporności mebli oraz zapewnienia właściwości przeciwwirusowych i przeciwdrobnoustrojowych artykułom gospodarstwa domowego. Ze względu na wszechobecność powłok, ważne jest, aby były produkowane w sposób jak najbardziej zrównoważony, a także były nietoksyczne i nadawały się do recyklingu. Nie zawsze tak jest — na rynku wciąż dostępne są powłoki na bazie paliw kopalnych. Co więcej, rośnie presja regulacyjna na branżę powłok dotycząca zmniejszenia zawartości lotnych związków organicznych w celu poprawy jakości powietrza w budynkach i na zewnątrz, co wymusza przechodzenie z układów rozpuszczalnikowych na wodorozcieńczalne. Kluczowym wyzwaniem dla tego sektora jest osiągnięcie wspomnianego celu bez rezygnowania z właściwości roboczych czy narażania konsumentów na ryzyko.
Zrównoważone powłoki o zdefiniowanych właściwościach
Zespół projektu LIGNICOAT za cel postawił sobie rozwiązanie tego problemu, co postawiłoby Europę w czołówce producentów powłok odnawialnych, które byłyby wykonalne technicznie, opłacalne i przyjazne środowisku. Projekt LIGNICOAT otrzymał finansowanie od partnerstwa publiczno-prywatnego Circular Bio-based Europe Joint Undertaking. „Naszym głównym celem było opracowanie nowych, bardziej zrównoważonych powłok o zdefiniowanych i ukierunkowanych właściwościach” — wyjaśnia koordynator projektu, Aitor Barrio z centrum TECNALIA w Hiszpanii. „Dlatego skupiliśmy się na ligninie, która jest obficie występującym surowcem biopochodnym, i wykorzystaliśmy ją do opracowania żywic”. Lignina to polimer organiczny, który wraz z celulozą stanowi główny składnik drewna. Jest to rzeczywiście drugi najbardziej rozpowszechniony materiał organiczny na Ziemi, zaraz po celulozie. Pomysł zakładał, że łączenie naturalnych polimerów z wodą na różne sposoby pozwoli stworzyć powłoki o właściwościach antykorozyjnych, przeciwwirusowych i przeciwdrobnoustrojowych oraz ognioodpornych.
Różne funkcjonalności różnych żywic
Od samego początku głównym wyzwaniem było znalezienie skutecznych i wydajnych sposobów modyfikacji ligniny w celu osiągnięcia funkcji potrzebnych w różnych żywicach. Lignina od dawna uznawana jest za odnawialny biomateriał o dużym potencjale, ale znalezienie sposobów na jej wykorzystanie okazało się zaskakująco trudne. „Dzięki pracy zespołowej byliśmy w stanie opracować różne powłoki o ukierunkowanych zastosowaniach” — mówi Barrio. „Należą do nich powłoki biopoliuretanowe zmniejszające palność drewna, powłoki bioalkidowe zapobiegające korozji metali oraz bioepoksydy do powlekania metali w zwojach”. Zespół opracował również biododatki na bazie ekstraktów chmielowych i tymolu do powłok przeciwwirusowych i przeciwdrobnoustrojowych stosowanych przy zabezpieczaniu drewna i metalu. Wszystkie powłoki zostały zwalidowane po wcześniejszych testach standardowych i porównaniu z alternatywami na bazie paliw kopalnych.
Zrównoważone rozwiązanie dla producentów żywic i powłok
Zespół projektowy zmodyfikował półprodukty ligninowe i zweryfikował ich właściwości w skali pilotażowej. Kolejne kroki obejmują skalowanie różnych procesów, tworzenie łańcucha dostaw oraz dalsze badania nad potencjalnymi zastosowaniami. Barrio i jego zespół są również zainteresowani dalszym zwiększaniem zawartości ligniny i związków biopochodnych w powłokach.
Słowa kluczowe
LIGNICOAT, biopochodne, na bazie paliw kopalnych, odnawialne, powłoki, biożywica, zrównoważone
