木材等生物質(zhì)材料是化石資源的環(huán)保替代品

木材等生物質(zhì)材料是化石資源的環(huán)保替代品。例如，木材通常是無毒和碳中性的。此外，通過適當(dāng)?shù)姆N植和修剪樹木，可以以可持續(xù)的方式生產(chǎn)木材。因此，木材資源作為工業(yè)材料的使用是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)社會(huì)的重要方面。

將木材納入工業(yè)應(yīng)用需要有效的加工方法。木制品通常通過切割工藝成形，因?yàn)槟静牡目勺冃涡圆蝗缃饘俸退芰稀Ｒ虼?，在切割過程中，許多原始材料變成廢屑或粉末。

電子通信大學(xué)和京都大學(xué)的Shohei Kajikawa及其同事開發(fā)了用蔗糖注射成型木粉，蔗糖是一種天然粘合劑，用于有效地制造基于天然資源的產(chǎn)品。

在模塑過程中，粘合劑在加熱時(shí)塑化，由木材顆粒和粘合劑組成的材料由于粘合劑的變形和顆粒的滑動(dòng)而流動(dòng)。在冷卻時(shí)，粘合劑在顆粒之間固化，然后材料自粘合。材料的流動(dòng)性對(duì)于改善可模塑性是重要的，并且隨著模塑條件(例如溫度和粘合劑含量)而急劇變化。因此，研究了添加的蔗糖對(duì)木粉成型性的影響，通過熱分析，毛細(xì)管流動(dòng)試驗(yàn)和注射成型來優(yōu)化成型條件。

結(jié)果，含有蔗糖的木粉在高于180℃的溫度下流動(dòng)，盡管由于蔗糖產(chǎn)生的氣體的影響，流量被限制在220℃以上。在180至200℃的溫度范圍內(nèi)，流動(dòng)所需的最小蔗糖含量為30wt%。在優(yōu)化條件下將材料填充到模具中，并且在蔗糖含量為30wt%和200℃下模制具有良好表面紋理的產(chǎn)品。

該提出的方法允許從天然存在的材料制造產(chǎn)品，而對(duì)環(huán)境的影響最小。