為台灣加油打氣專欄 (45) 我國生質材料的發展

材料中有些是天然的,比方說木材就是天然的,生質材料就是天然且永續的資源。可是現在絕大多數的材料都是化學品,將一些結構剛硬的生質材料加到化學材料中,就會使得這個化學材料有更好的特性,如耐熱、強度增加等等。

現在我要介紹的是造紙的時候會產生很多不要用的材料,這些材料當然都是木材,所以是生質材料。在過去我們無法利用這些造紙所產生的副產物,木質素,通常將它當作燃料使用,非常可惜。現在我們的工程師可以將這種過去不使用的材料加到化學材料中,這也不是一件簡單的事。

首先,工程師必須要確定的是木質素和哪一種化學材料相容,也就是說,我們可以想見的是,並非任何兩種材料都可以混合的,兩者的溶解參數總要是相差不遠的。單單這一點就花了工程師相當多的時間,也做了很多的實驗,最後他們發現木質素和較親水的多元醇(一種石化材料)比較有可能混合。

但是問題仍然沒有解決,因為我們還要再加另外一種化學品進去。這種化學品是一種可產生發泡的化學品,這種會發泡的化學品和木質素以及多元醇都會有反應,我們必須要保證木質素和多元醇的反應強度是幾乎相等的,如果木質素的反應過度強烈,我們的新材料就會失效了。

當然,我們當初放進去的木質材料一定要先變成細粒,所以關鍵技術在於如何使得木質素的體積變得非常小。我們的工程師發現,如果使用一種研磨粒子就可以將木質素的粒子從500um縮小到30um。(1um=1百萬分之一公尺)有了這麼微小的粒子,新的材料就是一種非常均勻的材料,也是可用的材料。

現在很多的隔熱浪板、衝浪板、滑雪板以及很多的運動器材,都可以利用這種生質材料來使得它們有更好的特性。

這種研究屬於化工領域的混合分散技術,我們的奶粉為什麼有即溶奶粉,就是因為這種奶粉的顆粒是非常細的。我們國家有很多化工工程師在混合分散的技術上下功夫,我們應該知道,這些努力是極有價值的。我們如果要享有更好的化學工業,就一定要有這種基本技術。我們應該鼓勵這些默默耕耘的工程師,因為他們沒有譁眾取寵,他們所發展的技術也是社會上很多人完全不重視的技術,可是如果沒有他們,我們不要想有什麼高價值的化工產品。