新材料：研究一種新型綠色木質素膠黏劑問世

《自然》以快速發表的形式報道了福建農林大學材料工程學院教授帥李團隊的最新研究成果。該團隊突破了傳統木質素基木材膠黏劑制備過程復雜、成本高、性能較差的技術瓶頸，利用高活性木質素制備出黏結性能優異的新型綠色木質素膠黏劑，有望成為石化基大宗膠黏劑的理想替代物。

　　人造板廣泛應用于建筑、家裝等領域。我國人造板年產量超過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品，存在甲醛釋放問題。為降低對化石原料的依賴，工業界開始利用林木生物質中的木質素替代部分苯酚，合成木質素酚醛樹脂膠黏劑。但由于工業木質素在分離過程中縮合嚴重、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制備低成本、高性能且無毒的木材膠黏劑備受學術界和工業界的關注。

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

　　微觀界面表征發現，熱壓過程中木質素膠黏劑的膠合機制主要涉及木質素軟化以及軟化木質素在導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現，膠黏劑中的木質素會發生原位自交聯及其與植物細胞壁中原生木質素的交聯反應。總體而言，木質素膠黏劑可在板材界面形成物理和化學的膠合作用，實現綠色低碳木制品的高效制備。