In het FireCellCoat-project ontwikkelen onderzoekers biobased brandvertragende en weersbestendige verven voor houten gebouwen. Voor deze verf laten de wetenschappers zich inspireren door de Canarische dennen vanwege enkele kenmerkende brandwerende eigenschappen van deze boom.
Onderzoeksteam
Het onderzoeksteam staat onder leiding van het Fraunhofer Instituut voor Houtonderzoek en het Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI). De onderzoekers werken samen met partners uit Finland en Noorwegen De financiering van het FireCellCoat-project ligt van 2020 tot 2022 in handen van het federale ministerie van Onderwijs en Onderzoek. De 450.000 euro zijn onderdeel van de financieringsmaatregel ‘Bioeconomy in the North’.
Wetenschappers verwachten veel van de houtbrandwerende coating op basis van microfibrillated cellulose (MFC). Projectmanager Claudia Schirp legt uit: “Dit komt omdat de coating gebaseerd is op de eigenschappen van de bast van de Canarische den. Deze boom brandt weliswaar, maar gaat niet dood omdat de bast relatief dik is en opgebouwd uit stoffen die hem vuurbestendig maken. Bovendien is de meerlagige structuur opvallend en precies deze willen we op macroschaal nabootsen.”
Bouw
Onderzoekers van het VTT Technical Research Centre in Finland zullen deze meerlaagse structuur bouwen als onderdeel van het project. Daarbij zullen ze de MFC aanpassen met behulp van een nieuw enzymatisch proces. Hiermee verbetert het brandvertragende effect in de verf.
Dit nieuwe type nanocellulose is op zijn beurt de basis voor het werk van het Fraunhofer WKI-team. Hier gaan onderzoekers de MFC verwerken in klassieke coatings zoals transparante lakken of gepigmenteerde kleuren. Schirp: “Ik gebruik de cellulose direct bij de synthese van het polymeer uit het bindmiddel. Dat is de basis voor de verf. Een complexe aanpak omdat hout normaal het polymerisatieproces in de reactor verstoort. De uitdaging is dus om de procesbeheersing zo te sturen dat ik de nanocellulose stabiliseer.”
Vlam- en weersbescherming in één
Naast brandwerende eigenschappen kan nanocellulose ook water opnemen en opslaan als een spons. De onderzoekers verwachten hierdoor een coating te kunnen ontwikkelen die niet alleen brandwerend is maar ook permanent weerbestendig en tegelijkertijd ademend.
