Los adhesivos convencionales para madera suelen basarse íntegramente en productos petroquímicos y, en la gran mayoría de los casos, contienen formaldehído, un agente reticulante perjudicial. En este contexto, en el Instituto Thünen de Investigación de la Madera se desarrollaron prepolímeros de carbonato de lignina de origen biológico y sin formaldehído, que se probaron para su uso como adhesivos para madera.
La lignina, un subproducto de la producción de pulpa, se genera en grandes cantidades cada año y suele incinerarse. Su uso como material, por ejemplo, como adhesivo de base biológica, presenta un desafío particular debido a su compleja estructura química, baja solubilidad, falta de reactividad y distribución irregular del peso molecular.
Durante el proyecto, la lignina en polvo se prerreticuló con carbonatos cíclicos multifuncionales, toxicológicamente seguros, para formar prepolímeros viscosos. Las investigaciones espectroscópicas de infrarrojos y resonancia magnética nuclear, así como la determinación de la distribución del peso molecular de los prepolímeros, muestran que los carbonatos cíclicos se unieron con éxito a la lignina. Esta estrategia disuelve la lignina, mejorando así su aplicabilidad. Simultáneamente, se produce la activación a través de los grupos carbonato cíclicos libres.
Las pruebas de adhesión realizadas con el Sistema Automatizado de Evaluación de Adhesión (ABES) demuestran que las chapas de madera de haya pueden adherirse con éxito a los prepolímeros. A temperaturas más altas y tiempos de prensado más prolongados, se alcanzan resistencias comparables a las de las resinas fenólicas (5,8–6,2 N/mm²). El éxito de la adhesión depende menos de la masa molar del prepolímero y más del tiempo de prensado.
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