本研究調(diào)查并評估了由檸檬酸和葡萄糖配制，并以木質(zhì)素、淀粉或甘油改性的生物粘合劑，旨在評估其在膠合板粘接中的應(yīng)用潛力。研究對配方進(jìn)行了固含量、流變行為和官能團(tuán)（傅里葉變換紅外光譜）表征，并對所制板材的物理、機械和微觀結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了評估。所有生物粘合劑均表現(xiàn)出熱穩(wěn)定性和假塑性行為，適合涂布和熱壓工藝。傅里葉變換紅外光譜分析證實了檸檬酸與富含羥基組分之間形成了酯鍵，表明發(fā)生了有效的交聯(lián)。在物理性能方面，淀粉增加了板材對吸水的敏感性（2小時后達(dá)53%，24小時后達(dá)78%），而甘油則表現(xiàn)出較低的初始吸水率（27%），但厚度膨脹率很高（2小時和24小時后達(dá)126%）。在所有處理中，淀粉改性粘合劑實現(xiàn)了最佳的機械性能（彎曲強度23.5 MPa，彈性模量2720 MPa），這歸因于形成了更致密的聚合物網(wǎng)絡(luò)和連續(xù)的膠線。木質(zhì)素也增強了機械性能和生物粘合劑的均質(zhì)性，而甘油則增加了粘度和柔韌性，但由于其增塑作用導(dǎo)致了中等強度。盡管機械和流變性能前景良好，但檸檬酸基體系的高固有酸性仍然是工業(yè)應(yīng)用必須解決的關(guān)鍵問題，尤其是在木材耐久性和板材長期穩(wěn)定性方面�？傮w而言，結(jié)果表明生物粘合劑是膠合板工業(yè)有前景的替代品，在減少環(huán)境影響和利用可再生原材料的同時提供了令人滿意的性能。

人造板產(chǎn)業(yè)在巴西經(jīng)濟(jì)中扮演著基礎(chǔ)性角色，其需求在創(chuàng)造就業(yè)和采用創(chuàng)新技術(shù)的推動下穩(wěn)步增長。膠合板由奇數(shù)層單板在熱和壓力下粘合而成，其特點是木纖維的交叉層壓，這賦予了其高度的物理-機械穩(wěn)定性和有效的結(jié)構(gòu)載荷分布能力。這些板材廣泛用于室內(nèi)外環(huán)境，要求粘合劑能夠適應(yīng)應(yīng)用條件。

在家具和板材行業(yè)中常用的甲醛基粘合劑（如脲醛樹脂、酚醛樹脂和三聚氰胺-甲醛樹脂）對人體健康和環(huán)境安全構(gòu)成了重大關(guān)切，因為它們會釋放包括甲醛在內(nèi)的揮發(fā)性有機化合物，而甲醛已被國際癌癥研究機構(gòu)列為人類致癌物。此外，對石油化工原料的依賴突顯了對可再生、無毒且環(huán)境可持續(xù)替代品的迫切需求。

來源于糖及其衍生物的基于生物質(zhì)的粘合劑由于其可用性、低成本和可生物降解性而受到越來越多的關(guān)注。檸檬酸是一種豐富且無毒的多元羧酸，已被用作生物粘合劑中的交聯(lián)劑，其羧基通過酯化反應(yīng)與木材和碳水化合物的羥基反應(yīng)，形成穩(wěn)定的聚合物粘合劑網(wǎng)絡(luò)。最近的研究表明，由葡萄糖和檸檬酸配制的完全生物基粘合劑在木質(zhì)復(fù)合材料粘接中表現(xiàn)出優(yōu)異的機械性能和耐水性，代表了傳統(tǒng)合成粘合劑的有前景的替代品。

盡管檸檬酸作為生物基交聯(lián)劑具有優(yōu)勢，但它也帶來了一個重大的技術(shù)挑戰(zhàn)，即粘合劑配方的pH值非常低，通常報告范圍在~0.8至2.5之間。在檸檬酸與葡萄糖等碳水化合物結(jié)合的體系中，pH值往往更低，通常在0.8–1.3左右。如此高的酸度引發(fā)了人們對木材長期耐久性和結(jié)構(gòu)完整性的擔(dān)憂，因為它可能促進(jìn)木材組分的酸催化降解。為了解決這個問題，最近的研究提出了檸檬酸基粘合劑的自中和策略，特別是在淀粉-檸檬酸和單寧-檸檬酸體系中。此外，涉及檸檬酸的酸性處理已被證明在與熱和壓力結(jié)合時會顯著改變軟木的性能。

在粘合劑配方中加入天然添加劑可以進(jìn)一步增強其性能。例如，木質(zhì)素通過促進(jìn)氫鍵相互作用和增加機械強度，起到結(jié)構(gòu)增強劑的作用。淀粉可以有助于增加粘度和粘合劑聚合物網(wǎng)絡(luò)的致密化。而甘油，除了起到增塑劑的作用外，據(jù)報道還能改善粘合劑的柔韌性和減少機械脆性。最近的研究表明，基于甘油、檸檬酸和木材的配方表現(xiàn)出良好的粘附性和耐水性，顯示出作為無甲醛生物粘合劑應(yīng)用的潛前景。

在此背景下，本研究旨在調(diào)查葡萄糖-檸檬酸生物粘合劑在膠合板制造中的加工行為和應(yīng)用可行性。特別強調(diào)流變學(xué)表征作為一種創(chuàng)新方法，以理解粘合劑的流動、結(jié)構(gòu)化和固化行為，并將這些參數(shù)與膠線形成和板材性能相關(guān)聯(lián)，這些方面在檸檬酸基木材粘合劑的文獻(xiàn)中仍未得到充分探索。

Pinussp.木材被切割成長58厘米的木段，隨后在加熱的水箱中調(diào)節(jié)24小時以促進(jìn)旋切過程。然后在旋切機上加工木段，生產(chǎn)出標(biāo)稱厚度為2毫米的單板。單板在烘箱中干燥直至含水率在3%到6%之間，隨后切割成30 × 30厘米的最終尺寸用于板材制造。

作為試劑，使用了分析純無水檸檬酸（≥ 99%）、粉末葡萄糖、通過牛皮紙工藝獲得的技術(shù)木質(zhì)素、商業(yè)玉米淀粉、分析純甘油和蒸餾水。所有原料均未經(jīng)過任何額外的純化步驟直接使用。

生物粘合劑的制備采用含有檸檬酸、葡萄糖和不同添加劑（木質(zhì)素、淀粉或甘油）的配方進(jìn)行。所有配方使用的基礎(chǔ)組成包括40克葡萄糖、20克檸檬酸和40克蒸餾水。對照處理僅包含檸檬酸和葡萄糖的組合。對于含木質(zhì)素的配方，以10重量%的濃度添加木質(zhì)素，先前在溫水中分散以增強其溶解。對于玉米淀粉，也以10重量%的濃度添加，在70°C下進(jìn)行5分鐘的預(yù)糊化步驟以防止團(tuán)聚形成。對于含甘油的配方，以5重量%的濃度應(yīng)用，在持續(xù)攪拌下緩慢且連續(xù)地加入以確�；旌衔锞鶆蛐�。

生物粘合劑制備過程遵循了改編自Umemura等人和Li等人的方法，并分步進(jìn)行。首先，將蒸餾水在燒杯中加熱至60°C。然后在持續(xù)攪拌下加入葡萄糖直至完全溶解。隨后，將檸檬酸加入溶液中，確保其完全溶解。接下來，加入對應(yīng)于每個處理的添加劑，遵循先前為木質(zhì)素、淀粉和甘油建立的特定條件。得到的混合物在攪拌下保持直至獲得均勻溶液，其特征是具有適于應(yīng)用的中間粘度。最后，生物粘合劑在使用前冷卻至40°C–50°C的溫度范圍。

固含量根據(jù)ASTM D1582-98改編的程序測定。

進(jìn)行流變分析以評估生物粘合劑在不同加工條件下的結(jié)構(gòu)行為、穩(wěn)定性和流動狀態(tài)。進(jìn)行了溫度掃描測試以評估配方的熱穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變（凝膠化、糊化和降解）。測量在25°C–160°C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，加熱速率為2°C min^?1，允許觀察加熱和冷卻期間的流變變化。

時間掃描測試旨在評估生物粘合劑的時間穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)化動力學(xué)，模擬應(yīng)用和固化條件。測試在恒定剪切速率1 s^?1下進(jìn)行，振蕩變形范圍從0.01%到1000%，頻率1 Hz，持續(xù)20分鐘。

剪切速率函數(shù)粘度（流動曲線）測試用于表征生物粘合劑的流動行為，識別其是否表現(xiàn)出牛頓、假塑性（剪切稀化）或脹流（剪切增稠）行為。測量在0.01至1000 s^?1的剪切速率范圍內(nèi)進(jìn)行，能夠關(guān)聯(lián)流變行為與單板涂布和熱壓過程中的粘合劑性能。

最后，進(jìn)行了振幅掃描測試以確定配方的線性粘彈性區(qū)域和結(jié)構(gòu)強度。測試在恒定頻率1 Hz下進(jìn)行，應(yīng)變從0.01%變化到100%，允許關(guān)聯(lián)儲能模量（G′）和損耗模量（G″），并確定材料保持線性應(yīng)力-應(yīng)變行為的應(yīng)變范圍。

光譜表征使用PerkinElmer Spectrum 3光譜儀進(jìn)行傅里葉變換紅外光譜分析，采用衰減全反射附件，配備金剛石/KRS-5晶體。分析在400–4000 cm^?1的光譜范圍內(nèi)進(jìn)行，分辨率為4 cm^?1，掃描32次。

膠合板板材的制造尺寸為300 × 300 × 4 mm，由三層Pinussp.單板和兩層生物粘合劑層組成。最初，單板表面輕微打磨以去除表面雜質(zhì)并增加粗糙度，從而增強生物粘合劑的錨固。對應(yīng)于每個處理的粘合劑配方使用金屬刮刀進(jìn)行涂布，以確保在整個粘接區(qū)域均勻分布。

涂布后，將單板組裝并在室溫下手動預(yù)壓3分鐘，以促進(jìn)生物粘合劑在木材表面的充分鋪展和滲透。隨后，板材在150°C、0.8 MPa和15分鐘固化時間的條件下進(jìn)行熱壓。熱壓后，樣品在冷卻期間保持壓力額外15分鐘，以盡量減少變形或分層現(xiàn)象的發(fā)生。

板材的密度根據(jù)ASTM D2395測定。對于吸水率和厚度膨脹率，先前生產(chǎn)的板材被切割成50 × 50 × 4 mm的試樣，并在20°C下進(jìn)行2小時和24小時的水浸測試，遵循EN 317中描述的程序。

從制造的板材中，制備尺寸為250 × 50 × 3 mm的試樣，并使用三點彎曲裝置以5 mm/min的加載速率測試靜態(tài)彎曲性能。根據(jù)ASTM D3043計算彎曲強度和彈性模量。

使用Leica DM4000B光學(xué)顯微鏡在100倍放大倍數(shù)下進(jìn)行板材的形態(tài)學(xué)分析，以評估木材-生物粘合劑界面并識別任何粘接缺陷。

使用完全隨機實驗設(shè)計分析處理。為了評估和比較生物粘合劑對板材物理和機械性能的影響，使用Tukey檢驗在0.05顯著性水平下比較處理均值。統(tǒng)計分析使用SISVAR軟件進(jìn)行。

不同處理的固含量結(jié)果顯示出相對較小的變化，平均值分別為：對照68%、添加木質(zhì)素69%、淀粉處理74%、甘油68%。

雖然許多關(guān)于檸檬酸基粘合劑的研究主要關(guān)注化學(xué)鍵合和最終機械性能，但系統(tǒng)的流變學(xué)表征在該領(lǐng)域仍然稀缺。然而，流變學(xué)在工業(yè)粘合劑應(yīng)用中起著決定性作用，它控制著鋪展行為、滲入木材結(jié)構(gòu)、壓制過程中的穩(wěn)定性以及膠線微觀結(jié)構(gòu)的發(fā)展。因此，本研究引入了一個面向加工過程的視角，使用流變測量作為膠合板生產(chǎn)中粘合劑性能的預(yù)測工具。

粘度隨溫度的變化揭示了天然生物粘合劑在加熱和冷卻循環(huán)期間的熱行為和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。所有配方都顯示出粘度隨溫度升高至約100°C而增加的趨勢，這是基于氫鍵的聚合物系統(tǒng)的典型行為，其中加熱促進(jìn)了更大的鏈遷移率和分子間相互作用的減少。

在120°C左右，所有樣品都觀察到粘度輕微增加，特別是在含有淀粉和木質(zhì)素的配方中。這種行為表明熱交聯(lián)過程的開始（凝膠化），可能與檸檬酸的羧基與添加劑或粘合劑基質(zhì)中糖類中存在的羥基之間形成酯鍵有關(guān)。在冷卻期間，粘度曲線沒有回到初始值，表明存在熱滯后現(xiàn)象，這是經(jīng)歷不可逆微觀結(jié)構(gòu)變化的系統(tǒng)的特征。這種行為與縮合反應(yīng)的繼續(xù)以及加熱期間新交聯(lián)的形成有關(guān)，可能導(dǎo)致形成更致密和更穩(wěn)定的聚合物網(wǎng)絡(luò)。

在恒定剪切下，粘度隨時間保持基本穩(wěn)定，沒有顯著變化，表明良好的時間穩(wěn)定性和沒有早期降解。所有配方在整個測試期間保持幾乎恒定的粘度，證實了在應(yīng)用和固化過程中既沒有過早降解，也具有良好的流變穩(wěn)定性。在所有樣品中，含甘油的粘合劑表現(xiàn)出更高的粘度值，表明更大的內(nèi)聚力和抗沉降性。甘油起到流變調(diào)節(jié)劑和增塑劑的作用，為系統(tǒng)提供彈性并延遲相分離，這有助于粘合劑在木材單板上的均勻應(yīng)用。含有木質(zhì)素和淀粉的配方表現(xiàn)出穩(wěn)定行為，粘度變化輕微，表明其官能團(tuán)與檸檬酸-葡萄糖基質(zhì)的官能團(tuán)之間存在有效的分子間相互作用，這有助于均勻分布和改善木材-木材界面處的粘合劑錨固。

所有粘合劑都表現(xiàn)出假塑性行為，其特征是粘度隨剪切速率增加而降低。這種行為是結(jié)構(gòu)化聚合物系統(tǒng)的典型特征，其中高分子鏈在機械應(yīng)力下排列，暫時降低了流動阻力。假塑性行為在木材粘合劑中是非常理想的，因為它允許在鋪展和壓制過程中具有低粘度，便于受控滲透到單板表面，同時在靜置時保持高粘度，這確保了應(yīng)用后膠線的良好內(nèi)聚力和穩(wěn)定性。

在測試的配方中，含甘油的粘合劑在低剪切速率下顯示出最高的粘度，表明其內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)更致密、內(nèi)聚性更強，這與甘油的增塑能力有關(guān)，可以提高柔韌性并在應(yīng)力下抵抗結(jié)構(gòu)塌陷，從而降低分層風(fēng)險。相比之下，對照粘合劑顯示出最低的最終粘度，可能是由于缺乏結(jié)構(gòu)化組分，導(dǎo)致較低的機械強度和聚合物分散穩(wěn)定性。

粘彈性模量G′和G″隨應(yīng)變變化的行為呈現(xiàn)。對于所有配方，在低應(yīng)變幅度下，G′高于G″，表明主要的彈性行為和穩(wěn)定的、結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)的形成，這是凝膠狀態(tài)的特征。含甘油的粘合劑表現(xiàn)出最高的G′和G″值，反映了更具內(nèi)聚力的結(jié)構(gòu)和更大的抗變形能力，可能是由于甘油作為增塑劑和相容劑的作用，可以形成柔性的分子間鍵并促進(jìn)粘合劑基質(zhì)中均勻的應(yīng)力分布，從而在機械負(fù)載下保持結(jié)構(gòu)完整性。

隨著應(yīng)變增加，G′逐漸下降，標(biāo)志著線性粘彈性區(qū)域的極限和負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的物理相互作用開始破裂。含有淀粉和木質(zhì)素的配方表現(xiàn)出與對照相似的行為，G′值較低，表明它們的結(jié)構(gòu)具有較低的交聯(lián)密度，但仍保持良好的機械完整性。

傅里葉變換紅外光譜分析允許識別生物粘合劑中存在的主要官能團(tuán)，并提供關(guān)于每種組分如何促成負(fù)責(zé)木材粘附的化學(xué)相互作用的見解。在所有樣品中觀察到的3291 cm^?1處的寬峰與O–H伸縮有關(guān)，這是多糖、木質(zhì)素以及檸檬酸和葡萄糖中存在的羥基的特征。

在生物粘合劑中觀察到的1641 cm^?1處的峰主要歸因于結(jié)合水的彎曲振動，其次是與糖類和酯化副產(chǎn)物中存在的共軛羰基振動有關(guān)。1722 cm^?1處的峰對應(yīng)于酯的C?O伸縮，表明檸檬酸的羧基與葡萄糖和添加劑的羥基之間可能形成了酯鍵。該反應(yīng)在熱固化過程中是可取的，并且是負(fù)責(zé)生物粘合劑交聯(lián)和增加內(nèi)聚力的主要機制之一，提供了更高的熱穩(wěn)定性、機械強度和降低的水溶性。

在1214 cm^?1附近區(qū)域，可以觀察到與碳水化合物及其衍生物典型的C–O和C–C振動相關(guān)的信號。這個波段反映了有助于形成交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)連接的存在，增強了板材熱壓過程中粘合劑的固結(jié)。在含淀粉樣品中更為明顯的1018 cm^?1處的峰與醇和多醇的C–O伸縮有關(guān)，突出表明淀粉的存在可以增加能夠形成氫鍵和次級相互作用的官能團(tuán)數(shù)量。

不同處理的表觀密度平均值范圍從0.89 g/cm³（對照）到0.96 g/cm³（木質(zhì)素）、1.02 g/cm³（淀粉）和0.99 g/cm³（甘油），表明處理間僅存在較小的數(shù)值差異。然而，使用Tukey檢驗的統(tǒng)計分析表明，這些變化并不顯著。處理間表觀密度缺乏顯著差異表明，添加劑的摻入并未明顯影響板材的壓實或結(jié)構(gòu)排列。從技術(shù)角度來看，這是有利的，因為它表明用不同添加劑部分替代或改性天然粘合劑并未影響板材的致密化，保持了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和均勻壓實。

吸水率和厚度膨脹率的結(jié)果揭示了生物粘合劑之間的顯著差異，突出了它們的化學(xué)特性如何影響板材在浸泡2小時和24小時后的吸濕反應(yīng)。對照顯示出中等的吸水率（2小時41%；24小時49%）和較低的膨脹（26%和31%），隨時間的增加量低于在更親水的配方中觀察到的值。含有木質(zhì)素的板材表現(xiàn)出與對照相似的初始和最終吸水率（2小時39%；24小時58%），反映了木質(zhì)素的部分疏水性質(zhì)和較慢、延長的水?dāng)U散。然而，厚度膨脹行為不同，其值顯著高于對照，表明較低的初始吸水率并不能阻止延遲的結(jié)構(gòu)膨脹。

淀粉配方在所有處理中表現(xiàn)出最高的吸水率（2小時53%；24小時78%），24小時的值顯著高于對照。這種行為與淀粉的親水性質(zhì)和促進(jìn)水?dāng)U散的豐富羥基基團(tuán)直接相關(guān)。因此，厚度膨脹也顯著更大（2小時68%；24小時83%），證實了淀粉基粘合劑基質(zhì)中吸收和體積膨脹之間的強相關(guān)性。

最后，含甘油的粘合劑在所有粘合劑中表現(xiàn)出最低的初始吸水率（27%），與對照沒有顯著差異。這種行為歸因于甘油的增塑效應(yīng)，它改善了潤濕性并降低了初始滲透性。然而，厚度膨脹顯著高于對照，這是由于甘油的高吸濕性，促進(jìn)了持續(xù)的水分吸收和長期內(nèi)明顯的體積膨脹。

均值后跟相同字母表示根據(jù)Tukey檢驗在統(tǒng)計上沒有差異。統(tǒng)計比較是在每個評估時間（2小時和24小時）內(nèi)的處理之間進(jìn)行的，而不是在同一處理的2小時和24小時值之間進(jìn)行。

機械性能的結(jié)果揭示了用不同生物粘合劑粘接的膠合板板材在機械性能上的顯著差異。彎曲強度的行為表明，含淀粉的配方提供了最高的彎曲強度，達(dá)到23.5 MPa。木質(zhì)素配方顯示出第二好的結(jié)果（17.48 MPa），表明該添加劑也有助于膠線的結(jié)構(gòu)增強。含甘油的粘合劑表現(xiàn)出中等強度（5.87 MPa），而對照顯示出最低的值（3.77 MPa），表明膠線結(jié)構(gòu)較差，初始斷裂抗力低。

彈性模量的行為遵循類似的趨勢。淀粉粘合劑表現(xiàn)出最高的彈性模量（2720 MPa），表明在施加負(fù)載下具有更大的剛度和更低的彈性變形。木質(zhì)素也提供了高剛度（2012 MPa），而甘油配方顯示出較低的抗變形能力（770 MPa），與其增塑功能一致。對照再次表現(xiàn)出最差的性能（216 MPa），突出了缺乏有效的結(jié)構(gòu)機制。

淀粉和木質(zhì)素的添加同時增加了彎曲強度和彈性模量，這表明固化后粘合劑微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著改變。文獻(xiàn)報道，含有多糖或木質(zhì)素的生物粘合劑表現(xiàn)出更高密度的分子間鍵合，特別是通過氫鍵和與有機酸酯化反應(yīng)產(chǎn)生的共價鍵。這種交聯(lián)機制可以解釋剛度（彈性模量）和斷裂強度（彎曲強度）的增加。

此外，淀粉作為增強劑，由于其豐富的羥基基團(tuán)促進(jìn)了與木材和聚合物鏈之間的相互作用，從而有助于形成更具內(nèi)聚力的聚合物基質(zhì)，提高了內(nèi)部內(nèi)聚性。另一方面，木質(zhì)素由于其高度支化的芳香結(jié)構(gòu)和酚、羰基的存在，可以增強材料的剛性并作為增強劑，減少鏈遷移率并增加機械完整性。

相比之下，含甘油粘合劑的較低性能與其增塑性質(zhì)有關(guān)。眾所周知，甘油通過減少分子間相互作用和增強鏈遷移率來降低生物聚合物的剛度并增加其柔韌性。雖然這改善了貼合性和粘合劑應(yīng)用的便利性，但也導(dǎo)致了較低的結(jié)構(gòu)剛度和因此較低的彎曲強度和彈性模量值。

均值后跟相同字母表示根據(jù)Scott-Knott檢驗在統(tǒng)計上沒有差異。

盡管機械和流變學(xué)結(jié)果表明葡萄糖-檸檬酸配方可以在實驗室條件下有效粘接膠合板，但檸檬酸的固有酸性仍然是一個主要限制。文獻(xiàn)報道，檸檬酸基粘合劑在固化前通常表現(xiàn)出極低的pH值，壓制后不完全中和可能導(dǎo)致木材降解和長期耐久性問題。

最近，針對淀粉-檸檬酸和單寧-檸檬酸粘合劑開發(fā)了自中和系統(tǒng)，其中原位緩沖機制提高了膠線的最終pH值。然而，類似的行為尚未在葡萄糖-檸檬酸系統(tǒng)中得到證實。此外，涉及檸檬酸的熱機械處理已被證明會改變軟木的化學(xué)完整性，突出了控制酸度的重要性。因此，目前的結(jié)果應(yīng)被解釋為粘接可行性和加工行為的展示，而未來的研究必須集中在pH調(diào)節(jié)、緩沖策略和長期耐久性評估上。

微觀結(jié)構(gòu)分析突出了用不同生物粘合劑生產(chǎn)的板材在膠線形態(tài)上的差異，允許將觀察到的結(jié)構(gòu)與先前討論的機械性能相關(guān)聯(lián)。對照板材表現(xiàn)出不規(guī)則表面，其特征是分散的顆粒和粘合劑分布的明顯不連續(xù)性。這種形態(tài)表明膠線內(nèi)聚性差，與木材表面的相互作用有限，這解釋了較低的彎曲強度和彈性模量值。根據(jù)Kamke和Lee的研究，管胞填充不均勻和粘合劑滲透有限導(dǎo)致主要是表面粘接，降低了剪切和彎曲強度。

含木質(zhì)素樣品顯示出比對照更均勻的表面，具有更大的覆蓋均勻性，并顯示出與細(xì)胞壁更有效的粘附跡象。由于其剛性的芳香結(jié)構(gòu)，木質(zhì)素在固化后傾向于形成更致密、更連續(xù)的薄膜，這反映在觀察到的微觀結(jié)構(gòu)中。這表明木質(zhì)素與木材之間具有良好的相容性，足以相對于對照增強膠線的內(nèi)聚力。這種結(jié)構(gòu)組織解釋了測試中觀察到的剛度和機械強度的提高，因為更集成的粘合劑有助于單板之間更好的應(yīng)力傳遞。

含淀粉配方在所有樣品中表現(xiàn)出最連續(xù)的薄膜，其特征是分布良好的層以及與木材表面的牢固錨固�？梢杂^察到管胞填充更多，粘接區(qū)域的覆蓋更均勻，這表明淀粉（一種富含羥基的多糖基質(zhì)）與木材建立了廣泛的氫鍵網(wǎng)絡(luò)。白色區(qū)域的存在表明固化后內(nèi)部聚合物內(nèi)聚力強的區(qū)域，形成了更剛性和結(jié)構(gòu)更致密的膠線。根據(jù)Bekhta等人的研究，淀粉常用作填料，因為它能有效地吸收水分并膨脹。在這種情況下，淀粉吸收了多余的水分，并防止硬化劑在孔隙結(jié)構(gòu)中流失。

含甘油樣品表現(xiàn)出獨特的形態(tài)，具有更透明、更薄且部分不規(guī)則的薄膜。較低密度區(qū)域和小范圍的不連續(xù)性表明，由于其增塑行為，甘油降低了粘合劑薄膜的剛度，并在固化過程中和固化后促進(jìn)了更大的分子遷移率。盡管觀察到與木材的合理相互作用，但粘合劑更具柔性，層更薄，木材微觀結(jié)構(gòu)的填充較少。這解釋了機械性能相對于對照的適度改善，但仍然低于用淀粉和木質(zhì)素實現(xiàn)的增強效果。

微觀結(jié)構(gòu)觀察提供了流變行為與板材性能之間的物理聯(lián)系。具有較高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和受控流動性的粘合劑傾向于形成更連續(xù)和均勻的膠線，這直接影響應(yīng)力傳遞效率和板材的機械強度。

結(jié)果表明，用檸檬酸和葡萄糖配制并用淀粉或木質(zhì)素改性的生物粘合劑可以有效地用于膠合板生產(chǎn)。在所有處理中，添加淀粉產(chǎn)生了最高的機械性能，促進(jìn)了更具內(nèi)聚力的膠線、增加的剛度和更高的斷裂強度，表明了與木材的強烈相互作用和更高密度的分子間鍵合。木質(zhì)素也表現(xiàn)出令人滿意的性能，由于其芳香結(jié)構(gòu)和與粘合劑基質(zhì)形成額外相互作用的能力，有助于形成更均勻和更堅固的生物粘合劑。

另一方面，甘油雖然改善了粘合劑粘度和柔韌性，但表現(xiàn)出中等的機械行為和更大的厚度膨脹，證實了其增塑效應(yīng)。不含添加劑的對照粘合劑顯示出最低的機械值和在木材-粘合劑界面較低的均勻性，突出了天然添加劑對于增強檸檬酸-葡萄糖系統(tǒng)性能的重要性。

從科學(xué)和加工的角度來看，這項研究表明，流變行為是控制葡萄糖-檸檬酸生物粘合劑中膠線形成和板材性能的關(guān)鍵因素。結(jié)果突出了淀粉和木質(zhì)素作為改善粘合劑內(nèi)聚力和機械響應(yīng)的結(jié)構(gòu)化添加劑的潛力。然而，檸檬酸基體系固有的高酸度仍然是一個關(guān)鍵限制。工業(yè)應(yīng)用將取決于開發(fā)有效的pH中和策略以及對粘接木材產(chǎn)品的全面長期耐久性評估。