Keo Dán Sinh Học (Tháng 8/2022 Green Chemistry)

Keo Dán Sinh Học (Tháng 8/2022 Green Chemistry)

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Aalto đã phát triển một loại keo dán sinh học có thể thay thế keo dán chứa formaldehyde trong gỗ xây dựng. Nguyên liệu chính trong keo dán mới là lignin, một thành phần cấu trúc của gỗ và là sản phẩm phụ của ngành công nghiệp bột giấy thường được đốt cháy sau khi gỗ được xử lý. Như là một chất thay thế cho formaldehyde, lignin cho thấy là một chất liên kết tốt, thân thiện với carbon và tốt cho sức khỏe hơn trong gỗ xây dựng.

Lượng khí thải carbon của công trình xây dựng bằng gỗ thấp hơn đáng kể so với công trình xây dựng bằng bê tông, và công trình xây dựng bằng gỗ thường được coi là tốt hơn cho sức khỏe của con người. Tuy nhiên, các tấm gỗ vẫn sử dụng keo dán làm từ nguyên liệu hóa thạch. Chúng chứa formaldehyde, có thể gây hại cho sức khỏe, đặc biệt là đối với những người làm việc trong quá trình sản xuất keo dán. Những người sống trong hoặc đến thăm các tòa nhà cũng có thể tiếp xúc với chất độc formaldehyde từ các tấm gỗ.

Mặt khác, lignin có sẵn trong gỗ. Nó liên kết xenlulo và hemixenlulo với nhau, tạo cho gỗ một cấu trúc bền và chắc. Lignin chiếm khoảng một phần tư trọng lượng của gỗ và được sản xuất với số lượng rất lớn trong ngành công nghiệp chế biến sinh học và bột giấy. Người ta chỉ sử dụng từ hai đến năm phần trăm lignin, và phần còn lại được đốt trong các nhà máy để làm năng lượng.

Trước đây, để sử dụng lignin trong keo dán, người ta phải xử lý sơ bộ, hao tốn nhiều hóa chất và thời gian kéo dài. Các nhà nghiên cứu của Đại học Aalto, người đã phát triển keo dán này, có thể sử dụng kraft lignin tinh khiết và phản ứng hóa học để tạo ra keo dán sinh học này trong vài phút thay vì lên đến 10 giờ. Không cần gia nhiệt thêm nguyên liệu thô, giúp giảm tiêu thụ năng lượng. Sản phẩm phụ duy nhất của quá trình này là muối và natri hydroxit, hoặc dung dịch kiềm.

Monika Österberg, giáo sư tại Trường Kỹ thuật Hóa học thuộc Đại học Aalto, nhấn mạnh rằng đây là một bước phát triển quan trọng đối với cả môi trường và công nghiệp.

“Sử dụng lignin làm nguyên liệu có thể giảm lượng khí thải carbon dioxide và tăng giá trị chế biến của rừng. Đây là lý do tại sao nghiên cứu về lignin là một ưu tiên quan trọng đối với chúng tôi tại Đại học Aalto.”

Nhà nghiên cứu tiến sĩ Alexander Henn giải thích rằng các tấm gỗ dán như ván ép và ván dăm ngày càng được sử dụng nhiều cho các bức tường, trần nhà và sàn nhà. “Do đó, điều quan trọng là phải khắc phục những nhược điểm của keo dán tấm làm từ gỗ và phát triển cải tiến mới thành sản phẩm thương mại. Điều này sẽ cho phép chuyển hướng sang xây dựng bằng gỗ nhiều hơn, như một keo dán bền và chịu nhiệt được làm từ vật liệu tự nhiên, làm cho công trình xây dựng thực sự sinh thái và an toàn. “

Sự đổi mới là một bước tiến lớn đối với ngành lâm nghiệp và công nghiệp keo dán, vì hàm lượng lignin của các keo dán trước đây tương đối thấp (khoảng 20-50%), trong khi cải tiến mới của Đại học Aalto có hàm lượng lignin trên 90%. Keo dán sinh học này bền và không độc hại, bảo vệ bề mặt khỏi lửa, vì vậy nó thậm chí có thể được sử dụng làm chất chống cháy.

Theo các nhà nghiên cứu, lignin cũng có thể được sử dụng làm nguyên liệu cho các ứng dụng như chất phủ và vật liệu tổng hợp. Công việc nghiên cứu sẽ tiếp tục trong phòng thí nghiệm và nhiều cơ hội thương mại hóa khác nhau có thể sẽ được khám phá với sự cộng tác của LignoSphere Oy, một công ty sản xuất phụ từ Đại học Aalto.

Nghiên cứu này được công bố vào tháng 8 năm 2022 trên tạp chí Green Chemistry.

Nhà nghiên cứu Tiến sĩ Alexander Henn cho biết: “Một keo dán bền và chịu nhiệt làm cho công trình xây dựng bằng gỗ thực sự sinh thái và an toàn.”

Tham khảo Phys.org – News and Articles on Science and Technology

Đọc thêm:

• Giới thiệu Xây dựng Nguyễn Chinh
• Chống Thấm Tường – Giải Pháp Cho Những Căn Nhà Khô Ráo và An Toàn (9 Điều Nên Biết)