بررسی خواص حرارتی و شیمیایی رزین زیستی برپایه‌ تانن و لیگنوسولفونات

در سال های اخیر، تقاضای زیادی برای جایگزینی مواد فسیلی با مواد سازگار با محیط زیست و پایدار وجود داشته است که از جمله این مواد می ‌توان به جایگزینی چسب‌هایی که به‌طور معمول از منابع فسیلی تولید می‌شوند و در محصولات چوبی بیشترین کاربرد را دارند، اشاره کرد. رزین‌های مبتنی بر فرمالدهید متداول‌ترین اتصال‌دهنده‌های تجاری مورد استفاده در صنایع چوب هستند که در موارد مبتنی بر محصولات چوبی از بزرگ‌ترین منابع آلودگی ‌محیط زیستی به‌شمار می آیند و سلامت انسان را نیز به‌خطر می‌اندازد. از این‌رو، تحقیقات بر روی چسب‌های طبیعی مبتنی بر لیگنین و تانن در حال حاضر رو به افزایش است و امروزه تلاش‌های زیادی جهت جایگزینی رزین های طبیعی با رزین‌های مصنوعی در جریان است. در این تحقیق از تانن و لیگنوسولفونات به‌عنوان ماده‌ اولیه سازگار با محیط زیست و اتصال‌دهنده‌های عرضی فورفورال، پلی‌اتیلن‌ایمین، سیریسین و گلوتارآلدئید چسب تهیه شد. ابتدا مواد اولیه با اتصال‌دهنده‌ عرضی فورفورال ترکیب و سپس اتصال دهنده های دیگر با نسبت متفاوت به ترکیب اضافه شد و در دمای 80 درجه‌ سانتی‌گراد به مدت نیم ساعت مخلوط شد. از اختلاط این مواد، 12 نوع ترکیب مختلف رزین تهیه شده که جهت شناسایی گروه‌های عاملی تحت طیف‌سنجی ft-ir و همچنین جهت بررسی خواص حرارتی رزین آنالیز‌های tga و dsc مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج نشان داد که ترکیبات دارای پلی‌اتیلن ایمین در برابر تخریب حرارتی مقاومت خوبی داشتند و فورفورال نیز باعث بهبود ویژگی‌های چسب‌ها شده است. ترکیب مواد اولیه، فوفورال، پلی‌اتیلن ایمین و سیریسین در آزمون tga دارای بیشترین ثبات بوده است. در واقع حضور اتصال‌دهنده های عرضی بیشتر به‌دلیل حضور گروه‌های عاملی و افزایش چگالی اتصالات رزین منجر به افزایش پایداری حرارتی آن ها شده است.

investigation on thermal and chemical properties of bio-adhesive based on tannin and lignosulfonate

in recent years, there has been a great demand to replace fossil materials with environmentally friendly and sustainable ones. one of these materials is the adhesives that are usually produced from fossil sources and are commonly used in wood products. formaldehyde-based resins are the most common commercial crosslinker used in the wood industry, which is considered one of the biggest sources of environmental pollution in cases based on wood products and endangers human health. therefore, research on natural adhesives based on lignin and tannin is currently increasing, and today many efforts are underway to replace natural adhesives with synthetic adhesives. in this research, an adhesive was prepared from tannin and lignosulfonate as an environmentally friendly raw material. furfural and polyethyleneimine, siricin, and glutaraldehyde were used as crosslinkers. initially, the raw materials were mixed with furfural crosslinker, and then other binders were added in different proportions and mixed at 80°c for half an hour. by mixing these materials, 12 types of different adhesive compounds were prepared. these compounds were subjected to ft-ir spectroscopy to identify the functional groups and to check the thermal properties of different adhesive treatments such as tga and dsc analysis. the results showed that compounds containing polyethyleneimine had good resistance to thermal degradation, and furfural also improved the characteristics of the adhesives. the combination of raw materials, furfural, polyethyleneimine, and sericin showed the most stability in the tga test. in fact, the presence of more crosslinkers led to an increase in the thermal stability of the adhesives due to the presence of functional groups and the increase in the density of resin joints.