Enzymatisk fremstilling af biologisk baserede isoleringsmaterialer

Martin Lund, Novo Nordisk A/S; Arne Hansen, Dissing + Weitling; Svend Svendsen, Institut for Bygninger og Energi, Danmarks Tekniske Universitet. Novo Nordisk A/S, Bagsværd, 20 s., januar 2000.
Elektronisk version af rapporten: www.alternativisolering.dk/download/Enzymatisk fremstilling af biologisk baserede isoleringsmaterialer/enzymatisk.pdf (kræver Adobe Acrobat Reader).

Formål
At undersøge mulighederne for at udvikle en enzymatisk proces til fremstilling af isoleringsmateriale ud fra fornybare og recirkulerbare råstoffer af biologisk oprindelse. Ideen er at bruge enzymer til at lave en krydsbinding af passende ligninholdige biologiske materialer, f.eks. papir-pulp, halm, biologisk genbrugsmateriale eller andre fornybare plantefiberholdige materialer. Den enzymatiske proces skal erstatte kendte kemiske krydsbindingsprocesser, hvor uønskede kemikalier forekommer.

Fremgangsmåde
Der blev stilet mod at finde en proces til fremstilling af isoleringsplader med anvendelsesmuligheder som polystyrenplader og mineraluldsbatts, eller egentlige højisolerede bygningselementer, f.eks. rumhøje ikke-bærende facade- eller indervægselementer. Et arbejdsmiljøvenligt isoleringsmateriale der er let at tildanne og håndtere på byggepladsen.

Gennem et litteratur/patent-studie skal kortlægges, hvilke typer ligninholdige materialer der er forsøgt anvendt til isolering og i hvilken form. Endvidere skal studiet kortlægge hvilke typer kemisk krydsbinding, der er prøvet anvendt i opskumningsprocesser med disse materialer. Det skal endvidere sandsynliggøres, at de mest lovende ligninholdige materialer kan krydsbindes med brug af enzymer i mindre forsøg. På baggrund af de sandsynliggjorte muligheder indenfor valg af udgangsmaterialer og enzymprocesser, vil dets isoleringsegenskaber, bestandighed, samt byggetekniske og miljømæssige egenskaber blive vurderet.

Resultat
Det var oprindeligt ønsket at kunne fremstille prøver af et ligninbaseret isoleringsmateriale, som var store nok til at der kunne foretages pålidelige fysiske målinger til vurdering af isolerings- og byggetekniske forhold. Arbejdet med at udvikle et sådant materiale på laboratorieplan viste sig imidlertid at være i for lille en skala til at muliggøre dette. Ved projektets afslutning var der derfor enkelte uafklarede forhold omkring brandbarhed og resistens mod råd af det foreslåede isoleringsmateriale. Endvidere blev det vurderet som værende for tidligt at pege på en egentlig industriel partner. I forhold til projektets oprindelige ide er fokus derfor i højere grad lagt på enzym-proces studier.

Forundersøgelsen har sandsynliggjort, at det er muligt at fremstille isoleringsmaterialer ved enzymatisk limning af korkplader og ved ekspansion af lignin-geler. Udnyttelsen af lignin, der er et spildprodukt og som forefindes i rigelige mængder, synes oplagt. Der er dog knyttet tekniske og prismæssige problemer til begge produkter.

Enzymatisk limning af korkplader erstatter limning med fenol-formaldehyd, og gør dermed produktet mere miljø- og arbejdsmiljøvenligt. Kork er imidlertid en begrænset og dyr ressource, og markedet for limede korkplader med en densitet på 300-400 kg/m3 vurderes til at være meget lille.

Såfremt lignin-geler kan anvendes uden tilsætning af pesticider og brandhæmmer og materialet kan fremstilles med en tilfredsstillende isoleringsevne, vil der være tale om en reel forbedring i forhold til et organisk isoleringsmateriale tilsat brandhæmmer. En afklaring af dette kræver yderligere forsøg.

De største problemer med ekspanderede geler af lignin er pris og densitet. For et produkt med en densitet på 450 kg/m3 vil varmeledningen være ca. 2-3 gange højere end f.eks. papirisolering eller mineraluld. For at opnå en varmelednings-evne svarende til mineraluld skal densiteten reduceres til under 100 kg/m3.

Kontakt
Martin Lund, Novo Nordisk A/S, Novo Allé, 2880 Bagsværd
Tlf.: 44 44 88 88 Fax: 44 49 05 55
E-post: Internet: http://www.novonordisk.com/

Nøgleord
arbejdsmiljø, celluloseisolering (ligninbaseret / biologisk baseret isoleringsmateriale), feasibilitystudie, litteraturstudie, miljøvurdering, produkter, produktudvikling, varmeledningsevne.