8月24日消息,研究人员利用硫酸盐(kraft)纸浆厂的工业副产物开发出一种全生物基木材胶粘剂,在兼具竞争力的粘接强度的同时,还具备阻燃和隔热特性。生命周期评估(LCA)证实其环境影响低于商业聚氨酯和聚醋酸乙烯酯(PVAc)替代品。研究发表于《Green Chemistry》。

木材胶粘剂应用广泛,但长期面临健康、可持续性及化石原料依赖方面的顾虑。该研究的思路是将纸浆厂目前仅用于焚烧供热的副产物流转化为高价值胶粘剂原料——这一路径同时瞄准环境影响与工业生产率,因为副产物的分流还可能提升纸浆产能。

性能方面,该胶粘剂实现了7.69 MPa的搭接剪切强度,与商业替代品处于同一水平。除粘接强度外,材料还表现出良好的隔热和阻燃性能,为消防安全要求较高的应用场景打开空间。机理研究上,团队对¹³C富集样品进行固体核磁共振波谱分析并结合DFT计算,揭示糠醛醛基部分完全整合进胶粘剂基质的芳香结构中,为观测到的性能提供了分子层面解释。

环境绩效以LCA对标商业聚氨酯和PVAc体系:在所考察的16项影响类别中有13至15项表现出更低的环境影响,显示出全生命周期的广泛可持续性优势。

作者强调,该策略展示了林产工业副产物——预水解液和木质素等——如何从"只值燃料价值"转化为替代问题性石化材料的高价值产品。除了为胶粘剂市场提供环境友好的替代选择外,该工作也为木材涂料和胶粘剂配方的未来开发提供了更广泛的副产物增值范式。 (来源:European Coatings)