Citronsyra och glukos producerar ett trälim som skapar stark, vattenbeständig treskiktsplywood. Kredit:Anpassad från ACS Applied Materials &Interfaces 2022, DOI:10.1021/acsami.2c02859
De bästa materialen för att bygga hemmöbler, inredning och golv är kompositträprodukter som kommer i stora ark. Men de lim och hartser som håller ihop spånskivor, fiberskivor och plywood innehåller vanligtvis formaldehyd och kan släppa ut detta troliga cancerframkallande ämne i luften. För att utveckla ett giftfritt lim rapporterar forskare i ACS Applied Materials &Interfaces har kombinerat glukos och citronsyra – socker och en apelsinjuiceingrediens – till ett starkt, vattenbeständigt trälim för plywood.
För att göra plywood limmar tillverkare ihop tunna lager av trä och härdar sedan materialet under tryck och värme, vilket skapar stora, flexibla paneler. Ett av de vanligaste limmen är ett urea-formaldehydharts eftersom det är billigt och binder starkt till trä. Emellertid har formaldehydemissioner från plywood med denna typ av harts väckt hälso- och miljöproblem. Tidigare studier har visat att lösningar av sackaros, ett socker i två enheter tillverkat av glukos och fruktos, och citronsyra bildar ett naturligt och vattenbeständigt trälim. Men en zinkkloridkatalysator krävs för att minska energiförbrukningen för plywoodhärdningen, vilket också minskar limmets styrka. Så Hong Lei och kollegor ville se om ren glukos och citronsyra kunde producera ett starkt lim med en mindre energikrävande härdningsprocess.
Forskarna värmde upp lösningar av glukos och olika mängder citronsyra till en klibbig vätska som de applicerade på poppelfanér. Sedan staplade de tre faner och pressade dem till ett enda ark vid 392 F i sex minuter. Teamet skar arken i mindre bitar för hållfasthetstester och fann att under tryck större än 101 psi bröt alla plywoodproverna längs träfibrerna och inte vid de limmade sömmarna. Dessa resultat uppfyller standardkravet för plywood i Kina. När plywoodproverna blötlades i varmt eller kokande vatten var det bara de som gjordes med förhållandet citronsyra till glukos över 0,6 som hade vidhäftningsstyrkor som uppfyllde standardkravet. Forskarna tillskriver dessa resultat ökningen av esterbindningar mellan citronsyra och trä, vilket ökade träets bindningsstyrka och vattenbeständighet. Citronsyra-glukoslim håller lovande för träproduktindustrin, säger forskarna. + Utforska vidare
