人工木材介紹

日本三重縣三重大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了從天然木材中提取木質(zhì)素(一種親和性極強(qiáng)的粘著性物質(zhì))的方法，從而再次推動(dòng)了開發(fā)人工木材的研究工作。研究表明，幾年之內(nèi)，人工木材將可用于制造家具，這種家具的制造過程和如今用塑料制作家具的方法相似。此外，人工木材還可用于制作宇宙空間站中的設(shè)備，它質(zhì)地堅(jiān)韌，能較好地適應(yīng)宇航產(chǎn)業(yè)對(duì)材料的苛刻要求。此項(xiàng)研究的領(lǐng)導(dǎo)人、日本三重大學(xué)生物資源部的清本教授解釋了人工木材的構(gòu)成。他說，新材料完全是通過溶解天然材料從中提取的。新材料很像紋理精細(xì)的天然木材，輕拍它，也會(huì)發(fā)出同樣的很清脆的聲音。

類似纖維素的纖維是天然木材的主要組成部分，木質(zhì)素是纏繞在纖維周圍、使纖維凝集在一起的無定型聚合物，它約占木材質(zhì)量的20%～30%。

人工木材從碎木材、刨花、木屑中提取木質(zhì)素，加入從廢紙中提取的纖維，這樣可使原材料隨處可得、來源充足，因此價(jià)格非常低廉。它的制造工序也很簡(jiǎn)單。紙?jiān)谒斜蝗芙獠⒏稍?，提取纖維，攙入木質(zhì)素，再使它自然變硬成形。

人工木材和天然木材一樣，能在短時(shí)間內(nèi)借助微生物分解，這對(duì)環(huán)境保護(hù)是十分有意義的。材料的自然分解年限是確定它是否是“綠色材料”的重要標(biāo)志之一。比如，塑料的自然分解年限極長(zhǎng)(大約為10萬年)，大量廢棄舊塑料的處理是令人頭疼的環(huán)境保護(hù)難題。人工木材的強(qiáng)度由生產(chǎn)過程中加入的一種化學(xué)試劑的數(shù)量決定。清本教授說，一般來說，人工木材比天然木材強(qiáng)度大，而且強(qiáng)度可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整。例如，應(yīng)用在宇宙空間站的人工木材就是特制的。

人工木材的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可將其做成需要的任何形狀：方的、圓的，或是如天然木材的柱形，這樣就減少了再次精加工的費(fèi)用。在人工木材變硬成形后，將它浸泡在特制的酒精溶液中，就能使它還原成最初的纖維和木質(zhì)素。

科學(xué)家早就知道木質(zhì)素的存在，而且知道它是親和性極強(qiáng)的粘著劑，只是一直沒有找到在不改變它的粘著性質(zhì)的前提下，將其從木材中提取出來的方法。以前，它被看成是造紙過程中的不必要的副產(chǎn)品。造紙時(shí)，將木材浸泡在強(qiáng)堿性溶液中，加熱到170度，就可去掉木質(zhì)素。但這時(shí)的木質(zhì)素已失去至關(guān)重要的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，變得毫無用處。為了不改變其結(jié)構(gòu)并提取木質(zhì)素，清本教授注意到，浸泡在水中時(shí)，木質(zhì)素和纖維的反應(yīng)是不同的；纖維是親水物質(zhì)，而木質(zhì)素是厭水物質(zhì)。

清本教授說，提取木質(zhì)素的第一步是把木材浸泡在有機(jī)酚醛溶液中，酚醛就像是一件外衣，包裹著木質(zhì)素，然后加入硫酸溶解，去掉纖維，就從木材中提取出未改變其天然狀態(tài)的木質(zhì)素。