Une colle non toxique pour contreplaqué – à base de glucose, d’acide citrique

Les matériaux de prédilection pour la construction de meubles, de décorations et de sols pour la maison sont les produits en bois composite livrés en grandes feuilles. Mais les colles et les résines qui maintiennent ensemble les panneaux de particules, les panneaux de fibres et le contreplaqué contiennent généralement du formaldéhyde et pourraient libérer ce cancérigène probable dans l’air. Pour développer un adhésif non toxique, des chercheurs rapportant dans Matériaux appliqués et interfaces ACS ont combiné du glucose et de l’acide citrique – du sucre et un ingrédient du jus d’orange – dans une colle à bois solide et résistante à l’eau pour le contreplaqué.

Pour fabriquer du contreplaqué, les fabricants collent ensemble de fines couches de bois, puis durcissent le matériau sous pression et à la chaleur, créant ainsi de grands panneaux flexibles. L’un des adhésifs les plus courants est une résine urée-formaldéhyde car elle est peu coûteuse et adhère fortement au bois. Cependant, les émissions de formaldéhyde du contreplaqué avec ce type de résine ont soulevé des préoccupations sanitaires et environnementales. Des études antérieures ont montré que des solutions de saccharose, un sucre à deux unités composé de glucose et de fructose, et d’acide citrique forment une colle à bois naturelle et résistante à l’eau. Mais un catalyseur au chlorure de zinc est nécessaire pour diminuer la consommation d’énergie pour le durcissement du contreplaqué, ce qui réduit également la résistance de l’adhésif. Ainsi, Hong Lei et ses collègues ont voulu voir si le glucose pur et l’acide citrique pouvaient produire un adhésif solide avec un processus de durcissement moins énergivore.

Les chercheurs ont chauffé des solutions de glucose et des quantités variables d’acide citrique dans un liquide collant qu’ils ont appliqué sur des placages de peuplier. Ensuite, ils ont empilé trois placages et les ont pressés en une seule feuille à 392 F pendant six minutes. L’équipe a coupé les feuilles en plus petits morceaux pour les tests de résistance et a constaté que sous des pressions supérieures à 101 psi, les échantillons de contreplaqué se cassaient tous le long des fibres de bois et non au niveau des joints collés. Ces résultats satisfont à l’exigence standard pour le contreplaqué en Chine. Lorsque les échantillons de contreplaqué ont été trempés dans de l’eau chaude ou bouillante, seuls ceux fabriqués avec des rapports acide citrique sur glucose supérieurs à 0,6 avaient des forces d’adhérence qui satisfaisaient à l’exigence standard. Les chercheurs attribuent ces résultats à l’augmentation des liaisons ester entre l’acide citrique et le bois, ce qui a augmenté la force de liaison du bois et la résistance à l’eau. Selon les chercheurs, les adhésifs à base d’acide citrique et de glucose sont prometteurs pour l’industrie des produits du bois.