应用于涂料的生物基解决方案
作者：Ingrid Peura, 高级通讯副总裁，生物材料与生物复合材料，Stora Enso集团生物材料部门，芬兰赫尔辛基
2012年，Stora Enso集团设立生物材料部门，旨在帮助企业转型，应对城市化、气候变化和资源稀缺等重大问题。本部门持续专注于技术研发，和生物基中间体及林业副产品的商业化，与合作伙伴一起进行深度研发，从林木资源中获取最大化的收益，提供多类型生物基解决方案。木材仍然是公司最重要的原材料。
新技术使公司能够更有效地从生物质中提取半纤维素、糖和木质素，并从这些不同的碎片中创造出新的、增值的产品。通过四个产品平台和一个技术平台，该部门正在将非食品竞争、非转基因、第二代生物质转化为解决方案。它们包括：
- 用于纸巾、卫生保健、纺织物及无纺布、包装材料及特殊纤维等产品的纸浆产品的研发；
- 再生纤维素及三聚氰胺贴面板；
- 木质素；
- 生物基化学品；
- 糖类萃取的技术平台。
崭露头角的木质素
生物材料部门一直聚焦的一个产品就是木质素，它在传统的纸浆产品工艺中被直接丢弃，树木中只有50%的物质-纤维素纤维-被利用，而木质素通常被丢弃或燃烧以获取能量。
作为世界上第二丰富的有机聚合物，木质素占木材成分的20-30%。木质素的种类繁多，根据提取工艺的不同而有所不同。它不是一种可以一体适用的产品，因为不同类型的木质素在性能上有很大的差异。
木质素是如何被萃取的？在纸浆厂里，使用烹调化学品从木材中萃取纤维素纤维，并在蒸馏线上循环使用。黑色溶液含有烹调化学品（白色溶液）以及木材的残留物，主要就是木质素。在蒸馏锅炉中，所需的化学品被蒸馏出来，剩余的—主要是木质素—则用来燃烧以提取能源。Stora Enso公司在黑色溶液进入蒸馏锅炉之前，使用LignoBoost TM技术，将其中的部分木质素提取出来，木质素被提取出来之后，将它们使用化学品进行处理，清洗并加压，以清除其中所含的湿气。经过加压后，木质素中的湿气含量约为65%。接着，将木质素在干燥炉中干燥—直到达到97%的干燥度—接着进行包装。
尽管木质素的提取工艺不是最新的，在Stora Enso公司位于芬兰的苏尼拉工厂生产的木质素更加纯净，具有更高的干燥度，这就意味着运输费用的降低，这种产品也更适合大范围的应用，还可以作为石灰窑的加强型燃料。
在苏尼拉的石灰窑，木质素也被用来燃烧以产生能源，这也形成了戏剧性地碳排放的削减。现在，苏尼拉工厂在日常的运营中，已实现了实际的无石化能源运作。
用于涂料的更安全的替换材料
木质素种类繁多，用途广泛，作为一种绿色能源，潜力巨大。然而，人们通常仍然认为它的商业机会有限。木质素非常适用于需要刚性结构的应用领域，可从植物性材料中提取，用作化石原料（包括涂料中的苯酚）的可再生、低成本、无毒替代品。
经过苏尼拉工厂对木质素的多年萃取经验，今年Stora Enso推出了LineoTM，一种可再生的替代材料。现在市场上使用的一系列石化原料均可进行替代应用，Lineo可以替代油性酚醛树脂材料，油性酚醛树脂材料可以用于涂料用树脂和胶黏剂产品（如胶合板、定向刨花板OSB、层压饰面板LVL、层压纸）及绝缘材料。未来，还可以对木质素进行研发，将其应用于碳纤维行业。Lineo是一种自由流动的棕色粉末，具有良好的分散性，可长期保存。该木质素具有较高的反应活性和纯度，质量优良，批次质量稳定。2018年，Lineo获得了生物基世界新闻创新奖的年度生物基产品奖。
木质素众多的优秀的性能意味着它比以化石为基础的同类物质如苯酚和甲醛具有许多优势，使其成为生产新材料和中间体的理想选择。苯酚有一系列问题——它很危险，价格不稳定，难以处理和储存。苯酚的典型气味和毒性也容易引起制造设备的问题。木质素具有很高的功能性和通用性，比传统的原材料更容易处理。可根据客户要求提供不同程度的木质素干度。
可持续的创新研发
与木质素有关的研究和发展仍在继续进行，而在可再生材料市场上也发现了商机。
除了木质素外，该公司目前还专注于微纤化纤维素（MFC）。微纤化纤维素是一种特殊的纤维素材料，通过将纤维素纤维机械加工成纤丝而制成。
未来是可再生的
Stora Enso公司2017年销售额的7%来自三年前不存在的产品或服务。该公司对未来持乐观态度，其生物经济产品的供应已经影响到石油供应链。
该公司希望木质素的商机得到越来越多的认可，并希望品牌拥有者能更多地意识到木质素是一种更可持续、更高效、成本结构更可预测的产品。
