Biobasiertes, nicht-toxisches 5-HMF

Ersatz für karzinogenes Formaldehyd

In Zusammenarbeit mit der Berner Fachhochschule, Departement Architektur, Holz und Bau, startet Avalon Industries ein Forschungsprojekt, um Formaldehyd in Phenol-Formaldehyd-(PF-)Harzen durch die biobasierte, nicht-toxische Plattformchemikalie 5-HMF (5-Hydroxymethylfurfural) zu ersetzen.

5-HMF Einsatzgebiete. (© Avalon Industries )

Das von der Schweizerischen Kommission für Technologie und Innovation (KTI) geförderte Projekt baut auf den positiven Ergebnissen eines ähnlichen Forschungsprojekts der Avalon Industries Muttergesellschaft AVA-CO2 auf, um ungiftige Urea-HMF-Harze zu entwickeln.            

Die Formaldehyd-basierte Harzfertigungsindustrie steht vor zunehmenden Herausforderungen, da Formaldehyd in der 6. Anpassung an den technischen und wissenschaftlichen Fortschritt der CLP-Richtlinie (Classification, Labelling und Packaging) im Juni 2014 als krebserregend und erbgutverändernd eingestuft wurde. Diese Klassifizierung hat weitreichende und unmittelbare Konsequenzen für eine Vielzahl von Branchen, vor allem in der holzverarbeitenden Industrie.

Weltweite Formaldehyd-Produktion. (© Merchant Research & Consulting, Ltd.)

Formaldehyd ist ein Schlüsselwerkstoff für die chemische Industrie und dient als Basis für viele chemische Verbindungen. Die EU produziert etwa 10 Mio. Tonnen pro Jahr, weltweit werden 47 Mio. Tonnen Formaldehyd produziert. Ein Großteil des synthetisierten Formaldehyds wird zur Produktion von Leimen und Tränkharzen für Holzwerkstoffe verwendet. Leimharze werden zur Herstellung von Sperrholz-, Tischler-, oder Spanplatten unter anderem in der Möbelindustrie eingesetzt.

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Das Forschungsprojekt „Entwicklung eines formaldehydfreien Phenolklebstoffsystems für die Herstellung von Sperrholz" zielt darauf ab, einen formaldehydfreien, nachhaltigen und ungiftigen Klebstoff für den industriellen Einsatz in der holzverarbeitenden Industrie zu entwickeln. Das Projekt untersucht ebenfalls den Ersatz von Phenol mit Lignin, mit dem Ziel 100 % biobasierte Lignin-HMF-Harze zu entwickeln.

„Wir freuen uns, ein weiteres Projekt zur Entwicklung nicht-toxischer Harze realisieren zu können", sagt Thomas Kläusli, Chief Marketing Officer bei Avalon Industries. „Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines formaldehydfreien, nachhaltigen Phenol-HMF-Klebstoffes für den industriellen Einsatz in der holzverarbeitenden Industrie. Wir sind überzeugt, dass 5-HMF als die vielversprechendste Alternative für Formaldehyd in der künftigen Harzherstellung ist. Zusätzlich zum Formaldehyd-Ersatz untersuchen wir auch den Ersatz von Phenol durch Lignin, um einen echten, 100 % biobasierten Klebstoff zu erhalten.“

Was ist 5-HMF?
5-HMF ist eine biobasierte Plattform-Chemikalie mit einer Aldehyd- und einer Alkohol-Gruppe. Die besonderen Eigenschaften von 5-HMF führen zu vielfältigen Einsatzmöglichkeiten in unterschiedlichen Bereichen. Die Oxidation zu FDCA (Furandicarbonsäure) bildet die Basis für die Herstellung von PEF (Polyethylenfuranoat). PEF ist ein biobasierter Ersatz für Erdöl-basiertes PET und kann z.B. für die Herstellung von Getränkeflaschen oder Lebensmittelverpackungen eingesetzt werden. Auch in der Textilindustrie oder Medizinaltechnik kann PEF eingesetzt werden. 5-HMF findet zudem in der pharmazeutischen Industrie als API (active pharmaceutical ingredient), in der Lebensmittelindustrie oder Agro-Chemie Anwendung. Auch als möglicher Ersatzstoff für das karzinogene Formaldehyd kann 5-HMF möglicherweise in Zukunft eingesetzt werden.

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