Ga naar hoofdinhoud

Polypyrrool maakt vuren levendig zwart

Polypyrrool, gevel, hout

Polypyrrool is een polymeer met bijzondere eigenschappen. Aangebracht op vurenhout zorgt het voor een mooie zwarte kleur, in combinatie met een langere levensduur en schimmelbestendigheid. Aan meer interessante eigenschappen wordt nog gesleuteld.

Polypyrrool is een polymeer dat onder meer wordt toegepast in de medische sector en dat niet giftig is en zelfs in bloed voorkomt. Jacco Everdijk, chemicus bij TNO, besloot dit polymeer te gebruiken voor schoenleer dat zwart moest blijven. Michael Sailer, houttechnoloog bij datzelfde TNO, zag vervolgens mogelijkheden om het op hout toe te passen en vroeg daar patent op aan. Polypyrrool heeft veel bijzondere eigenschappen. Het is onder meer geleidend en brandwerend. Ook heeft het een conserverende werking doordat het lange ketens vormt. En niet onbelangrijk: het geeft vurenhout een mooie natuurlijke zwarte kleur. Al die eigenschappen moesten echter nog wel verder worden ontwikkeld voor de toepassing op hout.

In eerste instantie werd deze ontwikkeling opgepakt door Innovita advies en projectbegeleiding met TNO en Mevo Houtindustrie. Ze pasten polypyrrool 3,5 jaar geleden toe op een gevel van een woning in Elden. Die gevel ziet er nu nog prima uit en heeft zijn kleur redelijk vastgehouden. “Meer dan we verwacht hadden”, vertelt Andries van Eckeveld van Innovita. Inmiddels heeft dit project een vervolg gekregen in de vorm van een RAAK-mkb project, in samenwerking met de Saxion School of Business, Building & Technology. Saxion, TNO, Mevo Houtindustrie en Innovita onderzochten samen de mogelijkheden van toepassing in de bouw. Van Eckeveld was vanuit de Saxion Hogeschool betrokken als projectleider.

Twee componenten

“We werken met twee componenten die in twee verschillende stappen worden aangebracht. Na de tweede stap oxideert het monomeer pyrrool tot polypyrrool. Bij die polymerisatie worden lange ketens gevormd. Het kleine monomeer pyrrool dringt in het hout en is na polymerisatie te groot geworden om er nog uit te kunnen. Daarmee zit het polypyrrool dus mechanisch verankerd in het hout. Maar we zien ook een chemische reactie optreden, die we nog nader onderzoeken. Als gevolg van de behandeling wordt het krimp- en zwelgedrag beperkt.”

Lijnolie in plaats van water

De eerste versie van pyrrool op de gevel in Elden was gemaakt op waterbasis. Pyrrool lost echter beperkt op in water. Met warm water gaat dat al iets beter, maar dat vraagt dan weer om toevoeging van extra energie. Reden om bij de versie 2.0 over te gaan op lijnolie. “Pyrrool lost daar veel beter in op, waardoor je ook een grotere concentratie pyrrool op het hout aanbrengt. Daarbij geeft de lijnolie zelf ook nog extra bescherming van het hout. En lijnolie is bovendien biobased. Pyrrool op lijnoliebasis bleek vlot te polymeriseren en geeft een mooie zwarte kleur. En het lijkt erop dat polymerisatie van lijnolie gunstig samenwerkt met de polypyrrool ketens. Verouderingsproeven bij Saxion wezen uit dat deze lijnolievariant fors langer zijn kleur vasthoudt en het hout beschermt.”

Dunne laag

“Bij de eerste component gebruiken we een dompelbad. Bij de tweede component wordt lijnolie met pyrrool opgespoten. Een borstelmachine zorgt voor een goede verdeling en haalt overtollige lijnolie weg. Als je dat niet doet krijg je een te dikke laag lijnolie, wat de uitstraling negatief beïnvloedt. Het is trouwens maar een heel dun laagje. We brengen maar ongeveer een tiende aan van de gebruikelijke hoeveelheid van een verfsysteem of beits. En dat dan ook nog van een niet giftig product, dat zich na sloop schoon laat verbranden.”

Rondom behandeld

Met deze behandeling is het hout dus per definitie rondom in de polypyrrool gezet. “Dat hebben we het liefst. Ook vanuit de spouw kan er vocht intreden en condensvorming optreden. Tevens hebben we graag het hout al vooraf op maat gezaagd. Dan weet je zeker dat het kopse hout ook goed behandeld is. Juist die kopse kant is belangrijk.”

De betrokken partijen denken het productieproces inmiddels zo ver onder de knie te hebben, dat ze machines kunnen gaan aanschaffen om begin volgend jaar het materiaal daadwerkelijk op de markt te kunnen brengen.

Natuurlijke uitstaling

Maar wat is nu de toegevoegde waarde? Van Eckeveld: “Voorlopig is het belangrijkste argument het esthetische voordeel. Als ik architecten verschillende soorten van zwart behandeld hout laat zien, dan heeft polyprrool vuren de mooiste en meest natuurlijke en levendige uitstraling. Mooier dan hout met een zwarte beits. Prijstechnisch is het interessant door de basis van vurenhout. En polypyrrool verlengt de levensduur en beperkt het onderhoud.”

Een andere, inmiddels bekende zwarte houten bekleding is zwarthout, waarbij de toplaag in een oven wordt verkoold. Van Eckeveld geeft aan dat dat geen concurrent is. “Zwarthout is zelfs een van onze partners in het RAAK-mkb project. Zwarthout heeft een heel andere uitstraling met een wat brokkelige koollaag. Polypyrrool lijkt hier zelfs gunstig op te werken. Met polypyrrool over zwarthout wordt de koollaag versterkt.”

Meer eigenschappen

Voor de toekomst ziet Van Eckeveld nog wel meer mogelijkheden in polypyrrool. Polypyrrool is van zichzelf brandvertragend en stroomgeleidend. Die twee eigenschappen zijn nu nog niet benut. “We hebben wel proeven gedaan. Daaruit bleek dat polypyrrool enigszins brandvertragend werkt, maar met alleen polypyrrool halen we geen brandklasse B. We zijn nu bezig met toeslagstoffen waarmee we dat wel gaan halen. Ook het geleidend vermogen willen we onderzoeken. Dat is gering. Het is vooral geschikt voor signaalstroom. Maar je zou er ook dikkere draden polypyrrool doorheen kunnen printen. Wat de toepassingsmogelijkheden zijn weten we nog niet, maar het is wel heel interessant. Vanuit mijn achtergrond als houttechnoloog ben ik heel geïnteresseerd in dat onderzoek Dat kan leiden tot mooie toepassingen. In plaats van dat je toepassingen bedenkt waar je naartoe werkt. Polypyrrool heeft wat dat betreft wel heel veel mogelijke eigenschappen, maar allemaal in beperkte mate.”

Biofinish

Polypyrrool is overigens niet het enige materiaal waar Van Eckeveld bij betrokken is. Vanuit zijn bedrijf Innovita advies & projectbegeleiding bezoekt hij architecten met diverse natuurlijke gevelmaterialen en helpt hen – gratis – met de technische uitwerking en detailleringen. In de portefeuille van ‘Natuurlijk geveladvies’ zit ook de Xyhlo Biofinish. Dit is een zwartbehandeling van grenenhout op basis van lijnolie en een coating van levende schimmels. Deze levende schimmels gebruiken de lijnolie als voedsel. Als na pakweg tien jaar het voedsel op is, volstaat een nieuwe laag lijnolie. De schimmels groeien dan weer verder en ook eerdere beschadigingen kleuren weer zwart. Deze gevelafwerking is ontwikkeld door Saxion in samenwerking met Reggehout. Het wordt nu op de markt gezet door Xyhlo Trade BV (xyhlo.com). “Ook dat is een product dat esthetisch hoog scoort bij architecten door zijn natuurlijke uitstraling.” Inmiddels zijn hiermee al een tiental projecten uitgevoerd.

Meer informatie: Innovita advies en projectbegeleiding, innovita-advies.nl, natuurlijkgeveladvies.nl

Tekstproductie: Henk Wind
Fotografie: Saxion Hogeschool / Innovita

Schrijf je in voor de nieuwsbrief

Met deze wekelijkse nieuwsbrief blijf je op de hoogte van het laatste nieuws uit de bouwtechniek.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *