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Development and pilot production of SUStainable bio BINDer systems for wood based panels

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Mobili in legno naturali, sostenibili e atossici

Un team di ricercatori dell’UE ha sviluppato un nuovo legante biocompatibile allo scopo di sostituire le resine a base fossile utilizzate per produrre i pannelli dei mobili. Questo prodotto evidenzia prestazioni comparabili alle soluzioni esistenti, migliorando al contempo in modo significativo la qualità dell'aria interna.

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I pannelli impiegati per fabbricare mobili in serie contengono piccoli trucioli di legno tenuti insieme da un adesivo, noto come legante. La maggior parte dei leganti è costituita da materiali di origine fossile. Alla luce dell’adozione di approcci circolari, sono in corso diverse iniziative volte a produrre leganti alternativi a partire da risorse rinnovabili; tuttavia, quasi nessun legante biocompatibile è stato sviluppato in un modo tale da consentirne una produzione regolare su larga scala. Riunendo partner provenienti da istituzioni di ricerca e aziende situate in vari paesi europei, il progetto SusBind, finanziato dall’UE, ha prodotto un’alternativa al legante in formaldeide, che è un composto organico volatile tipicamente integrato nei mobili potenzialmente nocivo per la salute. «Abbiamo sintetizzato con successo un legante biocompatibile destinato a pannelli di truciolato per interni e pannelli in fibra a media densità le cui prestazioni superano quelle dei materiali non rinnovabili esistenti: questa soluzione riduce le emissioni di formaldeide, migliorando in tal modo la qualità dell’aria che respiriamo nelle case in cui abitiamo e negli uffici dove lavoriamo», osserva Stephen Webb, amministratore delegato di RTDS Group, l’azienda austriaca che ha coordinato SusBind.

Il processo di sintesi chimica

I partner del progetto hanno sperimentato colture quali flussi laterali naturali e carboidrati in eccesso, nonché oli e grassi vegetali, al fine di convertirli in un legante biocompatibile a composizione chimica. Per epossidare le complesse miscele di acidi grassi derivate dagli oli vegetali sono state utilizzate tecnologie enzimatiche avanzate. I carboidrati hanno dimostrato di costituire la materia prima verde più efficace per gli intermedi reattivi. Nell’ambito di vari esperimenti in laboratorio sono state testate diverse composizioni dei leganti, le più promettenti delle quali comprendevano il fruttosio, l’idrossimetilfurfurale (HMF), l’esametilendiammina (HDMA) e la bis(esametilene)triamina (BHT) quali reticolanti amminici. «Il risultato è un legante a base di zucchero che si ottiene da materie prime sostenibili in eccesso provenienti dalle bioraffinerie europee. Dato che l’80 % di questo legante deriva da biomassa, i pannelli in legno risultano composti quasi interamente da risorse rinnovabili», osserva Webb. Il restante 20 % è costituito da un reticolante sintetico. Il legante di SusBind esercita un impatto di minore entità sulla salute umana ed è privo di formaldeide.

Test sul legante e analisi della sostenibilità

Il legante rinnovabile è stato testato in laboratorio per determinarne viscosità, contenuto solido e pH, sviluppo della resistenza di adesione, tempi di pressatura e temperature necessarie per questa operazione. I nuovi pannelli prodotti (livello di maturità 5) sono stati convalidati presso IKEA, in Svezia. I pannelli di SusBind utilizzati per realizzare la scatola prototipo di IKEA hanno dimostrato di essere paragonabili a quelli realizzati in urea-formaldeide in termini di resistenza di adesione interna e tempi di pressatura. Inoltre, in base a quanto osservato la quantità di formaldeide presente in questi pannelli era inferiore rispetto al limite fissato dagli standard europei (EN 312). L’analisi dei potenziali impatti sulla salute umana ha messo in evidenza che i pannelli in legno di SusBind potrebbero emettere quantità di acidi acetici superiori rispetto alle loro controparti. Tuttavia, i risultati hanno confermato che i pannelli di SusBind nei quali è stato impiegato il nuovo legante non hanno provocato alcun incremento di emissioni nocive, principalmente grazie all’assenza di formaldeide. Le analisi del ciclo di vita hanno mostrato che il legante rinnovabile non ha raggiunto l’obiettivo di ridurre l’impronta di carbonio del 5 % rispetto al legante in formaldeide. Ciononostante, la diminuzione della quantità del reticolante BHT nella formulazione del legante o il passaggio a un’alternativa potrebbero contribuire ad abbassare tale impronta.

Una direzione per il futuro

Il progetto SusBind ha istituito il quadro di collaborazione e la soluzione tecnica per il futuro dei leganti biocompatibili utilizzati per i mobili e ha pubblicato inoltre un libro bianco a conduzione industriale per la revisione dei criteri Ecolabel dell’UE. «SusBind può essere sintetizzato in tre parole chiave: successo della catena di approvvigionamento», osserva Massimo Bregola, coordinatore scientifico del progetto e responsabile delle applicazioni globali presso Cargill. «Abbiamo inseguito il nostro sogno di fornire una soluzione sostenibile per le generazioni future. Grazie alla cooperazione di tutti i partner e numerose parti interessate lungo la catena del valore, abbiamo fatto molta strada affinché questo sogno si possa tradurre in realtà nel futuro.»

Parole chiave

SusBind, formaldeide, mobili, rinnovabile, RTDS Group, legante biocompatibile, pannelli in legno, reticolante

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