新型绿色木质素胶黏剂问世
文章来源：中国科学报 更新时间：2023-08-14 16:11:35
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本报讯（记者温才妃）8月8日，《自然》以快速发表的形式报道了福建农林大学材料工程学院教授帅李团队的最新研究成果。该团队突破了传统木质素基木材胶黏剂制备过程复杂、成本高、性能较差的技术瓶颈，利用高活性木质素制备出黏结性能优异的新型绿色木质素胶黏剂，有望成为石化基大宗胶黏剂的理想替代物。
人造板广泛应用于建筑、家装等领域。我国人造板年产量超过3亿立方米，居全球第一。目前，人造板常用胶黏剂主要包括脲醛树脂和酚醛树脂，其主要原料为化石产品，存在甲醛释放问题。为降低对化石原料的依赖，工业界开始利用林木生物质中的木质素替代部分苯酚，合成木质素酚醛树脂胶黏剂。但由于工业木质素在分离过程中缩合严重、活性较低，该胶黏剂胶合性能较差、颜色较深、成本较高，且无法完全克服甲醛释放问题。因此，利用绿色低碳生物质制备低成本、高性能且无毒的木材胶黏剂备受学术界和工业界的关注。 受木质素以类似胶的形式绑定林木生物质中纤维素和半纤维素的启示，该团队从木材和秸秆等生物质中提取出高活性木质素，制备成新型绿色木质素胶黏剂。使用该木质素胶黏剂，可以在100摄氏度至190摄氏度的较宽热压温度范围内制备出性能优异的胶合板，拥有绿色、工艺简单、性能优异、成本低的优势。 微观界面表征发现，热压过程中木质素胶黏剂的胶合机制主要涉及木质素软化以及软化木质素在导管等胞间孔隙的渗透和填充。二维核磁及显微红外光谱等研究发现，胶黏剂中的木质素会发生原位自交联及其与植物细胞壁中原生木质素的交联反应。总体而言，木质素胶黏剂可在板材界面形成物理和化学的胶合作用，实现绿色低碳木制品的高效制备。 |
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