03.07.2025 by Dr. Chiara Baldini
Θερμική ανάλυση συγκολλητικών UF: NETZSCH DSC και TGA
Καθώς η βιομηχανία πάνελ με βάση το ξύλο αναζητά πιο πράσινες εναλλακτικές λύσεις για τις συμβατικές κόλλες, οι τροποποιητές βιολογικής βάσης, όπως το εκχύλισμα πρόπολης, κερδίζουν έδαφος ως βιώσιμες λύσεις. Προερχόμενη από φυσικές ρητινώδεις ουσίες που συλλέγονται από τις μέλισσες, η πρόπολη προσφέρει ένα ανανεώσιμο και λειτουργικό πρόσθετο για τις ρητίνες ουρίας-φορμαλδεΰδης (UF), που χρησιμοποιούνται ευρέως στην κατασκευή μοριοσανίδων.
Μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο European Journal of Wood and Wood Products διερευνά την ενσωμάτωση της πρόπολης στις κόλλες UF, εστιάζοντας στις επιδράσεις της στην κινητική σκλήρυνσης, τη θερμική σταθερότητα και τις μηχανικές ιδιότητες. Χρησιμοποιώντας προηγμένες αναλυτικές τεχνικές, όπως η διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης (DSC) και η θερμοβαρυμετρική ανάλυση (TGA), η έρευνα αναδεικνύει τις δυνατότητες της πρόπολης να βελτιώσει τόσο το περιβαλλοντικό προφίλ όσο και τις επιδόσεις των σύνθετων υλικών ξύλου με βάση το UF.
Θερμική ανάλυση συγκολλητικών UF: NETZSCH DSC και TGA
Για να γίνει κατανοητό πώς η πρόπολη επηρεάζει την κινητική σκλήρυνσης των ρητινών UF, πραγματοποιήθηκε διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης (DSC) με τη χρήση του NETZSCH DSC 214 Polyma. Η εφαρμογή χωνευτηρίων υψηλής πίεσης (χωνευτήρια από ανοξείδωτο χάλυβα για μετρήσεις υπό υψηλή πίεση) υπό ατμόσφαιρα αζώτου ελαχιστοποίησε τα τεχνουργήματα εξάτμισης του νερού, αποκαλύπτοντας μια σαφή επιτάχυνση της αντίδρασης σκλήρυνσης (διασύνδεσης).
Η συμπληρωματική θερμοβαρυμετρική ανάλυση (TGA), που πραγματοποιήθηκε με το NETZSCH TG 209 F1 Libra® , έδωσε πληροφορίες για το προφίλ θερμικής αποικοδόμησης των σκληρυμένων συγκολλητικών ουσιών. Τα αποτελέσματα αυτά επιβεβαίωσαν ότι η πρόπολη ενισχύει τη θερμική σταθερότητα του θερμοσκληρυνόμενου δικτύου, υποστηρίζοντας το ρόλο της ως λειτουργικό πρόσθετο βιολογικής προέλευσης.
Πέρα από τη θερμική συμπεριφορά, η μελέτη αξιολόγησε τη μηχανική αντοχή, την αντοχή στην υγρασία και τις εκπομπές φορμαλδεΰδης των μοριοσανίδων που συγκολλήθηκαν με κόλλες UF τροποποιημένες με πρόπολη. Τα ευρήματα καταδεικνύουν ότι, όταν είναι σωστά διατυπωμένα, τα πρόσθετα βιολογικής βάσης μπορούν να βελτιώσουν τις επιδόσεις και ταυτόχρονα να μειώσουν τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις, βασικοί στόχοι για την ανάπτυξη σύνθετων υλικών ξύλου χαμηλών εκπομπών.
Η έρευνα αυτή αναδεικνύει τις δυνατότητες των προσθέτων φυσικών ρητινών να γεφυρώσουν το χάσμα μεταξύ βιωσιμότητας και βιομηχανικής απόδοσης στα κατασκευασμένα προϊόντα ξύλου. Συνδυάζοντας ανανεώσιμες πρώτες ύλες με προηγμένη θερμική ανάλυση, οι επιστήμονες και οι κατασκευαστές μπορούν να επιταχύνουν τη μετάβαση προς φιλικά προς το περιβάλλον συγκολλητικά συστήματα.
Πλήρης περιγραφή των πειραματικών διαδικασιών και των αναλυτικών αποτελεσμάτων είναι διαθέσιμη στο άρθρο με κριτές. (Πρόσβαση μέσω του εκδότη- ενδέχεται να απαιτείται συνδρομή ή εφάπαξ αγορά).
Ευχαριστίες
Η μελέτη αυτή αποτέλεσε μια συλλογική προσπάθεια μεταξύ του Πανεπιστημίου Επιστημών Ζωής του Πόζναν (Σχολή Δασολογίας και Τεχνολογίας Ξύλου), του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου του Πόζναν (Ινστιτούτο Τεχνολογίας Υλικών) και του NETZSCH Instrumenty, Πολωνία. Αναγνωρίζουμε με ευγνωμοσύνη τις πολύτιμες συνεισφορές των συγγραφέων και την υποστήριξη που παρείχαν τα αντίστοιχα ιδρύματα.
