微胶囊技术在木质功能材料中的应用及展望

作     者：胡拉 吕少一 傅峰 黄景达 王思群 Hu La;L Shaoyi;Fu Feng;Huang Jingda;Wang Siqun

作者机构：中国林业科学研究院木材工业研究所国家林业局木材科学与技术重点实验室北京100091 美国田纳西大学再生碳中心诺克斯维尔379964570 

出 版 物：《林业科学》 (Scientia Silvae Sinicae)

年 卷 期：2016年第52卷第7期

页      面：148-157页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 082902[工学-木材科学与技术] 0907[农学-林学] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 0901[农学-作物学] 0902[农学-园艺学] 

基　　金：国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2010AA101704) 

主　　题：微胶囊 木质功能材料 应用 发展趋势 

摘      要：随着市场需求对木质材料性能要求的提高以及其他材料竞争的加剧,木质材料的功能化已成为拓宽木质产品使用范围、提高产品社会经济附加值和促进产业转型升级的重要途径。微胶囊技术是一门蓬勃发展的交叉性技术,具有控制释放和高效阻隔的特殊优势,为木质功能材料的发展提供了一个全新平台。通过微胶囊化处理,具备电学、磁学、光学、声学、热学、力学、化学以及生物医学等功能特性的单元被分割成稳定的微小粒子,显著增大了功能单元的比表面积,增强了其功能效应。依据产品对单一或复合功能特性的需求,将这些尺寸很小的功能体均匀地导入木质材料内部或者富集于其表面,可以明显降低功能单元的消耗量,制备出效能持久的木质功能材料。在木材防腐处理中,微胶囊技术能够有效降低防腐剂对环境和人体健康的危害,实现防腐剂的缓慢可控释放。在阻燃木质材料领域,微胶囊技术可以显著降低阻燃剂的吸湿性,减少阻燃剂对复合材料胶合性能和力学性能带来的不利影响,并实现协同阻燃成分之间的高效复合。在木质材料留香处理时,微胶囊技术非常适用于提高香精的稳定性、延长其使用期限,开发具有持久留香特性的木质功能产品。在可逆温致变色木质材料的开发中,利用微胶囊技术包覆多元变色组分形成变色微粒,是提高其变色稳定性及持久性的有效途径。此外,利用微胶囊技术制备的热敏/压敏型多功能微粒,在应用于木质材料时表现出贮存期长、使用方便及用量小等优势。微胶囊技术还被用于合成缓释型甲醛捕捉剂,在木质材料使用过程中发挥长效的降醛作用。尽管微胶囊技术为木质功能材料的发展注入了新的活力,但目前仍处于兴起阶段,今后应重点从以下几方面开展进一步研究:加快开发纳米胶囊技术,深入研究微胶囊与木质材料的结合机制,实现功能体在木质材料中的快速导入和稳定结合;系统研究木质功能材料生产及使用过程中外界条件对微胶囊形态、物理力学性能及功能特性的影响,为微胶囊的应用提供更多理论依据;利用微胶囊技术改善不同类型功能单元的相容性,开发多功能木质材料;加快可逆温致变色等智能微胶囊的应用研究,推动现代家居向智能化方向发展;开展功能微胶囊相关标准化的研究,引领功能微胶囊技术在木质材料领域健康、有序发展。