新型綠色木質(zhì)素膠黏劑問世

8月8日，《自然》以快速發(fā)表的形式報道了福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院教授帥李團(tuán)隊的最 新研究成果。該團(tuán)隊突破了傳統(tǒng)木質(zhì)素基木材膠黏劑制備過程復(fù)雜、成本高、性能較差的技術(shù)瓶頸，利用高活性木質(zhì)素制備出黏結(jié)性能優(yōu)異的新型綠色木質(zhì)素膠黏劑，有望成為石化基大宗膠黏劑的理想替代物。

人造板廣泛應(yīng)用于建筑、家裝等領(lǐng)域。我國人造板年產(chǎn)量超過3億立方米，居全球第 一。目前，人造板常用膠黏劑主要包括脲醛樹脂和酚醛樹脂，其主要原料為化石產(chǎn)品，存在甲醛釋放問題。為降低對化石原料的依賴，工業(yè)界開始利用林木生物質(zhì)中的木質(zhì)素替代部分苯酚，合成木質(zhì)素酚醛樹脂膠黏劑。但由于工業(yè)木質(zhì)素在分離過程中縮合嚴(yán)重、活性較低，該膠黏劑膠合性能較差、顏色較深、成本較高，且無法完全克服甲醛釋放問題。因此，利用綠色低碳生物質(zhì)制備低成本、高性能且無毒的木材膠黏劑備受學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)注。

受木質(zhì)素以類似膠的形式綁定林木生物質(zhì)中纖維素和半纖維素的啟示，該團(tuán)隊從木材和秸稈等生物質(zhì)中提取出高活性木質(zhì)素，制備成新型綠色木質(zhì)素膠黏劑。使用該木質(zhì)素膠黏劑，可以在100攝氏度至190攝氏度的較寬熱壓溫度范圍內(nèi)制備出性能優(yōu)異的膠合板，擁有綠色、工藝簡單、性能優(yōu)異、成本低的優(yōu)勢。

微觀界面表征發(fā)現(xiàn)，熱壓過程中木質(zhì)素膠黏劑的膠合機(jī)制主要涉及木質(zhì)素軟化以及軟化木質(zhì)素在導(dǎo)管等胞間孔隙的滲透和填充。二維核磁及顯微紅外光譜等研究發(fā)現(xiàn)，膠黏劑中的木質(zhì)素會發(fā)生原位自交聯(lián)及其與植物細(xì)胞壁中原生木質(zhì)素的交聯(lián)反應(yīng)?？傮w而言，木質(zhì)素膠黏劑可在板材界面形成物理和化學(xué)的膠合作用，實現(xiàn)綠色低碳木制品的高效制備。

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