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生物质胶粘剂在木材工业中的研究与应用现状分析

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摘 要:本文主要对生物胶粘剂木材工业中的生产应用状况以及发展的历程进行了解,并且阐述了在近几年中,对于改进生物质胶粘剂的研究成果。在研究的过程中提出了生物胶粘剂所存在的问题,并且提出了相关的建议。

关键词:生物质胶粘剂;木材工业;应用

中图分类号:TS62 文献标识码:A

在木材工业的加工中,对于胶粘剂的使用越来越重要,其中主要的胶粘剂材料是生物质胶粘剂,它是一种可再生资源,来源于生物的有机原料制成的胶粘剂。这种生物质胶粘剂的特点是:其中的品种比较多,具有更强的粘接性能以及更好的耐久性作用,因此,这就带动木材工业进入了合成树脂胶粘剂的时代。但是随着人们环保意识的不断提高,以及国家石油储量的减少,相关石油的价格不断的上涨,这就造成环境污染问题,并且使得胶粘剂工业成为主导的天然型胶粘剂,从此就展开了对生物胶粘剂的研究以及应用。

1 生物质胶粘剂在木材工业中的应用级研究

国内外对于生物质胶粘剂在木材工业中的应用与发展进行了研究。在研究的过程中,由于受到传统的生物质胶粘剂的影响,在木材工业中存在着一定的缺陷,并且大大的限制了木材工业的发展。在不断的发展中,由于使用酚醛、脲醛树脂的材料,这就使得工业的发展带了有害气体的产生,就给人类的生命健康带来了危害。国内的石油价格在不断的上涨,给石油化工产品带来了影响,开发低廉的环保型胶粘剂,将可再生的资源代替石油,故对生物质的胶粘剂启动了一定的研究。

本文在利用与合成胶粘剂共聚或共混的方法上不断的提高生物质胶粘剂的耐水性和粘接强作为木材工业胶粘性的重点研究对象。这种方法主要是在不影响合成树脂胶粘剂的性能或者是提高基础上,通过添加生物质组分来减少有毒挥发物质的释放,并且能够在一定的成本上减少投资,因此,在国内就提出了生产共聚或者是共混的生物质胶粘剂。1969年,杜邦公司进行的大豆蛋白——脲醛树脂木材胶粘剂研究。在对大豆蛋白胶粘剂的研究中,根据酚醛树脂胶粘剂进行研究,从而为木质素为原材料制取了木质素酚醛树脂。

主要的是通过将甘油醛、环六亚甲基四胺、酶解、碱解、盐酸胍、十二烷基硫酸钠等作为大豆蛋白胶粘剂的改性剂进行研究,了解其中的耐水性、适用期以及耐久性,在研究中,还将黑荆树单宁作为木工胶粘剂,并且提出了相关的配方。同时,在澳大利亚的北海林道以及我国的内蒙古森工栲胶制品厂等进行了具体的研究。

2 对于生物质胶粘剂在研究中存在的主要问题

由于目前在木材工业的生物质胶粘剂的制备过程中存在的问题可以归纳为:对于大豆蛋白胶粘剂在可制备中耐水性的木材胶粘剂的研究,其中在制备的过程中需要加入的是各种辅助材料,并且分离大豆蛋白需要付出一定的环境代价,因此在对大豆蛋白制备的过程中需要减少对环境的影响,将如何减少大豆蛋白这一高耗能工序作为重点研究。要充分的利用蛋白成果去研究大豆蛋白胶粘剂在制备过程中遇到的问题,在研究时要尽量避免利用脲醛树脂、酚醛树脂以及多异氰酸酯等挥发性的材料的采用。

将淀粉胶粘剂作为一种理想的材料使用,但是没能在木材工业的加工中进行开发和利用。其中是因为淀粉及其衍生物所制得的胶粘剂的成本比较高,耐腐蚀性能差,耐水性能差,并且干燥的速度慢,在就造成在生产中对于工艺的要求。

要重视木质素的应用,这个应用环节是最具有挑战性的领域,它将作为造纸工业的副产物,其主要是由于木质素量大,价格廉价,并且可以再生。但是在使用中的困难是:木质素的结构比较复杂,大分子的结构分布不均匀,并且难以降解。但是由于木质素本身具有的优势,因此可以作为理想的材料进行不断的研究,将其中的缺点进行改善和处理。

对于生物质胶粘剂在木质工业的研究中,由于其中的胶粘剂的性能与合成树脂的地方存在着差异,因此,对于针对合成树脂胶粘剂所定制的标准不同,可以根据具体的国家进行调整,这样能够带动生物质胶粘剂在木材工业中的发展。

3 结语

由于蛋白质、单宁、淀粉以及木质素等一些可以再生的资源聚合物,其中最大的优点是资源丰富,并且能够产生不同的性能,由于这些功能性基团能够与其他胶粘剂物质进行交联,并且提供了改善的效果。因此,对于生物质胶粘剂在木材工业的研究中要充分的利用科学技术进行研究,要解决生物质胶粘剂制备过程中存在的难题,能够在研究的过程中发挥生物胶粘剂的性能,并且不断的开发新的产品。在研究的同时应该注意环境污染以及可持续发展的战略,能够将有限的石油资源进行优化的处理。在理想的状态下,将生物质胶粘剂在木材工业的研究中不断的提高,在应用的范围中不断的扩大。

参考文献

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作者简介:刘世福,任职于森工集团通化胶粘剂分公司,中级工程师。