木材胶粘行业常用的三种胶粘剂:酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂，虽然有着不错的粘接性能，但其原料属于不可再生石油资源，并且在使用过程中会释放甲醛等有害气体，危害人们的身体健康。由天然蛋白质资源如大豆蛋白、芝麻蛋白、花生蛋白制备成的胶粘剂，则具有绿色环保，资源可持续的特点，有望成为醛基类胶粘剂的替代解决方案。但纯蛋白基胶粘剂具有较低的胶合强度，通常需要进行复杂的化学改性才得以应用。改性过程中甚至会涉及到大量的化学试剂甚至是有毒有害试剂，因此改性方法还有待改进。

  广东工业大学郭建维课题组联合仲恺农业工程学院尹国强课题组研究报道了一种由棉籽粕废料和锯末木屑纤维素制成的环境友好型生物胶粘剂。该研究先在温和的条件下通过超声辅助碱化和漂白处理从松树锯末中提取纯化的纤维素（PC），后通过高碘酸钠氧化得到氧化纤维素（OC）。并通过粒度分布、FTIR 和广角X射线衍射对预处理样品的结构进行了表征。然后将OC与从棉籽粕废料中提取的棉籽蛋白（CPC）混合，并加入双醛淀粉（DAS）为交联剂制备成CPC/OC复合胶粘剂。研究了OC含量对胶粘剂胶合强度的影响。结果表明，当加入15%含量的OC加入到棉籽蛋白中制备粘合剂的干粘合强度平均达到2.4 MPa；OC添加量为10%时最高的湿粘合强度达到最高值。通过FTIR、XPS、SEM等表征解释OC的加入对增强胶合强度的机理，证明了胶粘剂中存在的CPC-OC和CPC-DAS交联网络。本研究开发的胶粘剂的强度能与最先进的蛋白质衍生的生物胶粘剂相媲美，满足国家标准GB/T17657-2013中二类人造板材的使用标准。因此具有很大的潜力成为甲醛基树脂的替代品，在木板和室内板材粘合行业中得以应用。相关成果以“Characterization and properties of plywood bioadhesive derived from cottonseed protein and sawdust cellulose”为题发表在Cellulose期刊上。文章第一作者为广东工业大学岳航勃副教授，通讯作者为郭建维教授、杨楚芬副教授。

Graphical abstract

  作者采用尿素对CPC改性后与OC、DAS混合制备成CPC/OC胶粘剂。分析发现胶粘剂中存在物理、化学作用。通过 对添加了10%DAS的CPC/PC-15与未添加DAS对照样品的XPS比较，发现C=N信号峰，证实蛋白质与DAS之间的交联反应；在没有DAS交联剂的CPC/OC-15/0DAS中也出现了C=N信号峰，说明OC 与蛋白反应，加入DAS后信号增强，验证CPC/OC胶粘剂含有包括CPC/OC和CPC/DAS交联的双重交联网络，这将有利于胶粘剂性能的改善。

Fig. 2 FTIR (a) and XPS (b) spectra of the protein adhesives. Protein concentrate, oxidized cellulose, and the adhesives without DAS are included in FTIR spectra for comparison.

Fig. 3 Dry (a) and wet (b) bonding strength of the adhesives as a function of cellulose content

Fig. 4 SEM images of the CPC/OC adhesives

Fig. 5 TG (a) and DTG (b) plots of the CPC/OC adhesives as a function of heating temperature. Protein concentrate, purified and oxidized cellulose are included as control references

  原文链接：

  HangboYue, Chao Xu, Jiachang Yao, Ming He, Guoqiang Yin, Yingde Cui, Chufen Yang,

  JianweiGuo. Characterization and properties of plywood bioadhesive derived from cottonseed protein and sawdust cellulose[J]. Cellulose, 2022, 29(10): 5869-5881.

  http://doi.org/10.1007/s10570-022-04611-9