创新和可持续性推动松树化学品工业
数十年来，松树化学行业利用来自森林和工厂的生物再生原材料生产出适用多种行业的原料，这些行业包括胶粘剂和密封剂。在森林里，松脂通过松树上的开割采脂并提炼出松香和松节油。在工厂，妥儿油(CTO)，一种脂肪酸、松香和其它生物材料的混合物，通过造纸厂的制浆工艺生产出来，再进一步分馏精炼。
这些物质通常用来制造胶粘剂和密封剂，也同样用于纸张，油漆，印刷油墨，肥皂，消毒剂，化妆品，调料，香水和维生素等几个例子。全球树胶脂市场约为几十亿美元，每年从这些粘稠物中生产出一亿多公吨产品。
这些森林和工厂的加工发生在迥然不同的环境里，他们分担了两个重要的要素：可持续性的操作和不断地创新。为什么这两点很重要呢？因为他们出现在生产供应链的最前端和最终端。企业正在寻找途径让自己和竞争对手拉开距离，而创新性和可持续性是很重要的部分。
透过树木见到森林
创新性和可持续性的改良树林发展缓慢，只是在近十年才加快了步伐。采脂可以上溯到几百年前，当时用于船舶嵌缝，后来，作为化学中间体用于制造众多的消费品。这种采脂方式大多出现在南美；那里有大量的天然松树林。但是，城市居民的日益增多——伴随着低效和不可持续的林业经营管理——给松林造成今天，采脂只在世界各地的不发达区域出现，欧洲的部分地区也有。传统的树脂收集就像一种生存模式一样存在着：共同在各自拥有的树林里单独劳作，收入低廉，经常身处险峻地势却没有任何机械或安全装备。直至十年前，自二十世纪二十年代和三十年代以来的生产工艺没有太多变化。即使树胶脂产量稳定，这种传统模式还是临近终点，因为胶农为了大城市里更高的收入选择了离开森林，从而引起劳动力短缺。
另外，过时的森林管理模式在某种情形下对树脂产量和幸存的天然林造成了威胁。这些问题激发了行业内的关键人物，为了确保增长的稳定和长期的财务健康，他们积极地去发展新策略，并探索最佳方案。
商业模式的进展
产业转型正在落地生根，焦点集中在更高效的自然和人力资源的利用，基因工程的应用，优选和繁育的高产率和速生林，以及改进采脂技术。活的实验室——人工植树造林——在巴西建成用来检验这些创新。
这个行业正缓慢而稳固地从类似生存模式向农业综合企业模式转移。许多树胶脂公司不再依赖天然林，而是购买或租赁土地，并且种植他们自己的人造林，按自己的想法优化管理模式和生产能力。种植林生长迅速——6-8年即可成熟(对比天然林要15-20年)——和天然林相比较，每棵树的松脂产量提高了两倍。
松树采脂员现在为经营松树林的公司工作。他们拿着富有竞争力的薪酬，同时也有安全防护装置和接近标准化的设备。易于存取树脂的收集卡车取代了采脂工人背上沉重的桶，他们经常在道路崎岖时背着这些桶走很长的距离。
现在，一个工人每年能够给7000-1万棵树有效采脂，与之相比，在天然林每年只能做到1500-2000棵树。新的范例能提高每公顷松脂的产率，可达到天然树林的六到七倍，并有助于确保行业的可持续性。
科学进展
随着商业模式的变化，研究人员亲自着手处理树木。农民的采脂技术可以追溯到十九世纪五十年代。试验新的采脂方法需要切割树木的次数更少，从而使收率达到满意效果。一种新的“borehole method”采脂法已经被发现，它能达到好的收率而不需频繁地对树木进行“采割”。新的采脂刺激剂用到正在采脂的树上——树木激素，只要你愿意——可进一步刺激树脂的产生。
通过基因科学增加松脂的产量是另一个关键性的革新。美国弗罗里达大学基因研究所种植分子和细胞生物组的林业资源与保护研究员Gary Peter先生，已经研发出对应更高树脂产量基因的松树幼苗。从基因学角度研究第一代繁殖的树木，松脂流量增加了1.4倍，而树脂流道的数量增加了1.1倍。
先进的农业综合经济模式和科学创新能够优化森林管理，给工人更好的条件，提高生产效率和树脂产量。确保的松香和松节油能够稳定供给但价格波动最小。
工厂最佳范例
松树化学品的另一个来源是在造纸过程中发现的，以CTO和粗硫酸松节油(CST)的形式存在。这些产经分馏提纯为纯组分，其中包括松香，和采脂松树产生的松香类似。这个二十世纪四十年代开始的产业稳步而更高效地发展，这归功于最近几十年来采用的最高技术水准的最佳实践。
世界各地的生产商都在发展全球规模，高效率，对CTO和CST进行分离和深加工的高温与真空处理综合工艺。这些种植实质上是低能耗的，并且生产出高纯度的产品。这种创新使得行业发展始终伴随着不断变化的胶粘剂，油墨和造纸业的客户需求。
CTO和CST对用户的价值通过“串联”更进一步得到的最大化，这种“串联”把生物副产品作为原材料用来制造其它新产品。它要求有效地利用资源，价值链贯穿始终，用每种新产品的副产物来制造另一种产品，直至每种副产物的潜能发挥到100%。只有到那时，最终残渣只能转化为能量或废弃物。没有串联途径，许多生物相容性好的化学溶剂将无法适用在商业用途。
通向成功的蓝图
在2013年10月的一份协议中，胶粘剂和密封剂协会的Matt Croson详述了行业的影响趋势。1其中一个趋势是实际生产中对绿色化学的关注日益增多。另外是行业中随着市场驱动的可持续性，以及供应商对环境发生影响的重要性。改进的松树化学品在森林和工厂的生产范例在这些趋势下表现尤为突出。
改进的余地仍然存在。松脂化学品咨询公司AREldorado的创始人和松胶问题专家Alejandro Cunningham说：“考虑到未来增长的可持续性，松树化学行业要继续提高对最佳采脂方式的理解，要做到这些，我们需要更多的行业间合作以及分享研究成果和最佳实施范例”。
供应商，胶粘剂和密封剂制造商在对他们自身创新和可持续性所做的努力进行评估时，也许已经带着灵感和期望关注了松树化学品行业。作为一个原材料供应商，这种原材料是许多产品的基础，它从一开始就有天然的地位。
作者：Charles Morris，松树化学品协会董事长和首席执行官
参考文献
Croson, Matt, “5 Trends Impacting the Adhesive and Sealant Industry,”
Adhesives & Sealants Industry , October 2013, pp. 12-15. |
