Het is mogelijk om hout te modificeren met polymeerketens zonder de polymeerstructuur van de celwanden aan tasten. Dit stellen onderzoekers van ETH in ChemSusChem.

De Zwitsers koppelden daarvoor in eerste instantie de talrijke alcoholgroepen lignine en lignocellulose met 4,4’-azobis(4-cyanopentanoylchloride) (ACPC). Het hout stelden ze daarna bloot aan een monomeeroplossing in DMF. Daarna werd de polymerisatiereactie gestart, waarbij ACPC splitst in twee radicalen. Deze radicalen reageren met de monomeren en zo groeit de polymeerketen.

De onderzoekers bevestigden daarna met scanning electron microscopie dat de celwand gepolymeriseerd, maar nog steeds intact was. Als ze polymeriseerden met styreen, bleek ook dat het hout veel minder water doorliet. Als je het gemodificeerde hout vijf dagen in water laat liggen, neemt de massa met 60 % toe. Doe je hetzelfde met normaal hout, dan kun je een verdrievoudiging van massa verwachten. Dat het gemodificeerde hout nog wel wat water opneemt, komt doordat het polystyreen niet overal op de celwand voorkomt.

Om te laten zien dat ze verschillende eigenschappen van polymeren aan hout konden doorgeven, gingen de Zwitsers aan de slag met twee andere monomeren: 2-(dimethylamino)ethylmethacrylaat (DMAEMA) en methacrylzuur (MAA), respectievelijk en base en een zuur. Hoe waterafstotend deze zijn, is afhankelijk van de zuurgraad. Bij hoge pH is MAA geïoniseerd en dus hydrofiel, bij lage pH geldt dit juist voor DMAEMA. Uit tests bleek inderdaad dat DMAEMA-hout na twee dagen in zuur water het meest had opgenomen (180 %) en MAA-hout juist in basisch water (230 %).

Het modificeren van hout is al langer populair, maar meestal beschadig je de celwand, of breng je een coating aan. De Zwitserse methode geeft mogelijkheden tot een ruim assortiment aan modificaties, zonder dat je de celwand aantast. Dat kan ook met coatings, maar die raak je kwijt door beschadiging. Als het Zwitserse ‘polymeerhout’ beschadigd raakt, behoudt het toch nog dezelfde eigenschappen.

Bron: ChemSusChem