Extraktion von Tanninen aus Rinden heimischer Nadelhölzer 

In diesem Projekt entwickeln die Forschenden einen Extraktionsprozess zur Gewinnung von Tanninen aus den Rinden heimischer Nadelhölzer. Bislang fehlt für die Rinde eine geeignete Lösung für eine gewinnbringende stoffliche Nutzung. Die gewonnenen Tannine sollen in emissionsarmen Klebstoffsystemen zur Herstellung von Holzwerkstoffen wie Brettschichtholz, Spanplatten oder Furniersperrholz eingesetzt werden.

Hintergrund
Bei der Herstellung von Holzwerkstoffen sind Tannine eine mögliche Komponente der dafür notwendigen Klebstoffsysteme. Bislang werden kommerziell gehandelte Tannine aus Holz oder Rinde tropischer oder subtropischer Holzarten wie Quebracho (Schinopsis balansae) oder Mimosa (Acacia mearnsii) extrahiert. Die Extraktion des natürlichen Gerbstoffs Tannin erfolgt dabei üblicherweise in wässrigen alkalischen Lösungen. Nach Sprühtrocknung kommen die in den Extrakten enthaltenen Tannine in Pulverform weltweit in den Handel. Rinden europäischer Nadelhölzer werden bislang nicht zur kommerziellen Tanningewinnung eingesetzt, obwohl Versuche im Labor bereits gezeigt haben, dass z.B. Tannine der Fichtenrinde (Picea abies) zur Herstellung von Klebstoffsystemen geeignet sind.

Ziel
Vorrangiges Ziel des Projekts ist es, einen Extraktionsprozess zu entwickeln, der zur Gewinnung von Tanninen aus heimischen Nadelholzrinden geeignet ist und in bestehende Prozesse von Sägewerken und holzverarbeitenden Industrien integriert werden kann. Dabei gilt es zu wissen, welchen Einfluss einzelne Extraktionsparameter auf die chemische Struktur und Eigenschaften der extrahierten Tannine haben. Zusätzlich formulieren die Forschenden formaldehydfreie Klebstoffe auf Basis der gewonnenen Tannine und analysieren die physikalischen und mechanischen Eigenschaften der daraus hergestellten Holzwerkstoffe. Neben den chemisch-technischen Aspekten evaluieren die Forschenden die Wirtschaftlichkeit des entwickelten Extraktionsprozesses unter Berücksichtigung des Rohstoffaufkommens der Rinden in der Schweiz.

Bedeutung
Der angestrebte Extraktionsprozess und die weitere Verwendung der Tannine in Klebstoffsystemen zur Holzwerkstoffherstellung sollen die Wertschöpfung der Rinde massgeblich verbessern und eine echte Kaskadennutzung ermöglichen. Der Einsatz der Tannine in formaldehydfreien Klebstoffsystemen würde zudem ihre Vermarktung im Bereich der zunehmend nachgefragten, besonders emissionsarmen Holzwerkstoffe ermöglichen.

Originaltitel: Extraction and characterization of bark tannin from domestic softwood species for bonding applications in wood-based materials

Betrag: CHF 400’000.-
Dauer: 36 Monate

Projektverantwortliche
- Dr. Frédéric Pichelin, Architektur, Holz und Bau, Berner Fachhochschule, Biel
- Dr. Ingo Mayer, Architektur, Holz und Bau, Berner Fachhochschule, Biel
- Dr. Ivana Kroslakova, Institut für Chemie und biologische Chemie, Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften, Wädenswil
- Dr. Hans Vettiger, Institut für Entrepreneurship, Universität Liechtenstein, Vaduz

Kontakt

Dr. Frédéric Pichelin
Architektur, Holz und Bau
Berner Fachhochschule
Solothurnstrasse 102
2504 Biel
Tel.: +41 32 344 03 42
E-Mail: frederic.pichelin@bfh.ch
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