面向产业应用的物性再设计
分析每种生物质素材各自的弱点，并以不同方式重新设计。
是什么挡住了松香
建筑涂料——我们把它用作黏合剂。松香是取自松树的天然树脂，价格低、供应量大、黏着力强。即便如此，它始终没能成为高性能涂料的黏合剂。原因在于三个弱点。
分子中的双键被氧化，颜色随时间加深。
结构中残留的酸性基吸引水分，涂膜因此不耐水。
骨架坚硬且短，受力时无法伸展而开裂。
什么在崩坏，什么在支撑
同一面墙、同样的紫外线、同样的水。改变的只有黏合剂是否经过改性。
- 基材（墙面）
- 涂膜 · 黏合剂基体
- 水
- 稳定化的位点
- 连接的链段
- 树脂颗粒
松香骨架坚硬且短。受力时无法伸展而开裂，裂缝穿过涂膜一直延伸到墙面。
结构中残留的酸性基吸引水分。在表面铺展的水穿过涂膜，到达基材。
分子中的双键被氧化，整层涂膜的颜色随时间加深。
经相转变乳化细微分散的树脂均匀分布于涂膜中。裂纹在此损失能量，扩展随之减慢。这并不意味着完全阻断 ——而是延长裂纹到达墙面所需的时间。
在常压下仅以催化剂与热稳定双键位点。不使用高压加氢设备。
不经中间精制，直接反应以增大分子并减少酸性基。水在表面凝成水滴，但如右端所示，仍有浅浅渗入的细流。
以怎样的工艺制造
Oceanable 在常压下处理松香。不依赖高压加氢设备，也不设中间精制工序。工艺缩短意味着设备与能耗负担减少——这正是设计目标。
不使用高压加氢设备，仅以催化剂与热整理易氧化的位点。反应在大气压下进行。
不设中间精制工序，直接反应以大幅增大分子。酸值下降，软化点上升。
向熔融树脂中加水以翻转相态。不使用有机溶剂即可形成水分散状态。
放大 S3——相态翻转的瞬间
水分散并不是把树脂溶于水，而是连续的一侧由树脂变为水。
起初树脂一侧是连续相。加入的水以液滴形式被包裹其中。
持续加水后，会经过树脂与水彼此相通的区间。翻转就发生在这一区间。
相态翻转后水成为连续相，树脂分散为细小颗粒。不使用有机溶剂。
设计目标
- 颜色
目标是长时间受热也不易加深颜色。这是在涂料的使用寿命内保持色相的条件。
- 水
减少酸性基并增大分子以确保耐水性，是设计方向。
- 膜
软化点上升，在常温下坚硬，同时在固化成膜后仍能给出可用的物性。
- VOC
以水分散替代有机溶剂，因此按降低挥发性有机化合物排放的方向设计。
- 设备
常压工艺与省略精制，使其无需高压设备即可制造。
是什么挡住了海藻酸盐
纸质阻隔涂层——我们把它用于此处。海藻酸盐是取自裙带菜、海带等褐藻的天然多糖。链段笔直的线性结构使其适合作为涂布液与薄膜的原料。即便如此，纸容器内侧的涂层位置一直被石油基塑料占据。
纸质食品包装内侧多使用聚乙烯。即使纸张分解，该层仍会碎裂残留。
链段强烈吸引水分。若直接涂布，水会挤入链段之间使涂层膨胀。
此前的生物降解涂膜机械强度不足，在折叠与受压处开裂。
用什么把链段拴住
同一种纸、同样的海藻酸盐、同样的水。改变的只有链段是否用离子拴住。
- 纸（基材）
- 阻隔涂层
- 海藻酸盐链段
- 金属离子（钙 · 镁）
- 水
海藻酸盐链段虽然笔直，却互不牵拉。涂层只是链段层层堆叠的状态。
链段强烈吸引水分。水沿着链段之间的空隙一直下到纸张。
含水的涂层厚度变得不均。这种状态难以作为阻隔层使用。
喷洒钙或镁离子后，离子进入链段之间，将两条链段拴成一对。链段不再各自游离。
拴住的程度决定链段间距的收窄。水在表面凝成水滴。这并不意味着完全阻断 ——如右端所示，仍有浅浅渗入的细流。
将涂布与交联重复 2~3 次以堆叠涂层。不是一次厚涂，而是薄薄地多层叠加。
以怎样的工艺制造
在海藻酸盐水溶液中混合所需成分制成涂布液，薄薄摊开后，喷洒离子使其固化。不以热灼烧，也不使用有机溶剂。
在海藻酸盐水溶液中混合增稠剂、植物性抗氧化剂、增塑剂与催化剂，先于常温分散，随后加热搅拌。
在纸上以数十微米的厚度均匀摊开。增稠剂稳定黏度，使厚度不致波动。
喷洒钙或镁离子溶液并以热风干燥。此过程重复 2~3 次以堆叠涂层。
放大 S3——离子拴住链段的瞬间
交联并不是以化学方式重新生成链段，而是离子进入已有的两条链段之间，同时抓住两侧。
在水中，海藻酸盐链段无法互相牵拉而处于分离状态。
喷洒的金属离子挤入两条链段之间的位置。
一个离子同时抓住上下两条链段，间距随之收窄。整层被拴为一体。
设计目标
- 水
通过离子交联收窄链段间距，以提高对水的接触角，是设计方向。
- 阻隔
叠加 2~3 层薄涂层，缩短水分通过的路径。
- 膜
以增塑剂保留柔韧性，使其在折叠与受压处不致开裂。
- 保存
加入植物性抗氧化剂，延缓保管与流通过程中的氧化。
- 分解
以土壤中酶与微生物的堆肥化分解为前提进行设计。
- 替代
目标是替代纸质食品包装内侧的聚乙烯涂层。
覆于印刷面之上的涂层
OPV（上光油）——我们把它用于此处。它覆盖印刷品与包装材的表面，承担保护、质感与光泽。Oceanable 以天然树脂填补这一位置，而非石油基树脂。