03.07.2025 by Dr. Chiara Baldini
Analiza termiczna klejów UF: Od utwardzania do stabilności z NETZSCH DSC i TGA
Ponieważ przemysł płyt drewnopochodnych poszukuje bardziej ekologicznych alternatyw dla konwencjonalnych klejów, bio-modyfikatory, takie jak ekstrakt z propolisu, zyskują na popularności jako zrównoważone rozwiązania. Pochodzący z naturalnych substancji żywicznych zebranych przez pszczoły, propolis oferuje odnawialny i funkcjonalny dodatek do żywic mocznikowo-formaldehydowych (UF), szeroko stosowanych w produkcji płyt wiórowych.
Najnowsze badanie opublikowane w European Journal of Wood and Wood Products bada integrację propolisu z klejami UF, koncentrując się na jego wpływie na kinetykę utwardzania, stabilność termiczną i właściwości mechaniczne. Wykorzystując zaawansowane techniki analityczne, takie jak różnicowa kalorymetria skaningowa (DSC) i analiza termograwimetryczna (TGA), badania podkreślają potencjał propolisu w zakresie poprawy zarówno profilu środowiskowego, jak i wydajności kompozytów drzewnych na bazie UF.
Analiza termiczna klejów UF: Od utwardzania do stabilności z NETZSCH DSC i TGA
Aby zrozumieć, w jaki sposób propolis wpływa na kinetykę utwardzania żywic UF, przeprowadzono skaningową kalorymetrię różnicową (DSC) przy użyciu urządzenia NETZSCH DSC 214 Polyma. Zastosowanie tygli wysokociśnieniowych (tygli ze stali nierdzewnej do pomiarów pod wysokim ciśnieniem) w atmosferze azotu zminimalizowało artefakty parowania wody, ujawniając wyraźne przyspieszenie reakcji utwardzania (sieciowania).
Uzupełniająca analiza termograwimetryczna (TGA), przeprowadzona za pomocą urządzenia NETZSCH TG 209 F1 Libra® , zapewniła wgląd w profil degradacji termicznej utwardzonych klejów. Wyniki te potwierdziły, że propolis zwiększa stabilność termiczną sieci termoutwardzalnej, wspierając jego rolę jako funkcjonalnego dodatku biologicznego.
Oprócz zachowania termicznego, w badaniu oceniono wytrzymałość mechaniczną, odporność na wilgoć i emisję formaldehydu płyt wiórowych połączonych klejami UF modyfikowanymi propolisem. Wyniki badań pokazują, że odpowiednio sformułowane dodatki pochodzenia biologicznego mogą poprawić wydajność przy jednoczesnym zmniejszeniu wpływu na środowisko, co jest kluczowym celem w rozwoju niskoemisyjnych kompozytów drzewnych.
Badania te podkreślają potencjał naturalnych dodatków do żywic w wypełnianiu luki między zrównoważonym rozwojem a wydajnością przemysłową w projektowanych produktach drewnianych. Łącząc surowce odnawialne z zaawansowaną analizą termiczną, naukowcy i producenci mogą przyspieszyć Punkt przecięciaW teście reologicznym, takim jak przemiatanie częstotliwości lub przemiatanie czas/temperatura, punkt przecięcia jest wygodnym punktem odniesienia wskazującym punkt "przejścia" próbki. przejście w kierunku ekologicznych systemów klejących.
Pełny opis procedur eksperymentalnych i wyników analitycznych jest dostępny w recenzowanym artykule. (Dostęp za pośrednictwem wydawcy; może być wymagana subskrypcja lub jednorazowy zakup).
Podziękowania
Badanie to było wspólnym wysiłkiem Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu (Wydział Leśnictwa i Technologii Drewna), Politechniki Poznańskiej (Instytut Technologii Materiałów) oraz NETZSCH Instrumenty, Polska. Z wdzięcznością dziękujemy za cenny wkład autorów i wsparcie udzielone przez ich instytucje.
