人造板無醛膠黏劑的種類和當(dāng)前應(yīng)用狀況！

《室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》(GB18580-2017)國家標(biāo)準(zhǔn)已于今年5月1日正式實(shí)施，魯班園隨即以《甲醛釋放新標(biāo)已開始實(shí)施，人造飾面板的“零醛釋放”之路還要走多久？》為題，撰文與讀者一起探討了人造板的甲醛控制問題。 

無醛膠黏劑，即不以甲醛及分解產(chǎn)生甲醛的物質(zhì)為直接原料制備的膠黏劑。

以脲醛樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂為代表的“三醛樹脂”作為人造板膠黏劑的工業(yè)化生產(chǎn)已有近百年歷史，盡管人們通過一代代的努力去改良“三醛樹脂”，但其產(chǎn)生的甲醛含量超標(biāo)問題仍然污染著室內(nèi)空氣，危害人類健康。因此更多人將精力放在了尋找、研發(fā)人造板無醛膠黏劑上。

利用生物質(zhì)資源制備木材膠黏劑最早可以追溯到20世紀(jì)40年代，但是隨著石油行業(yè)的井噴式發(fā)展，廉價(jià)的石油基膠黏劑迅速占領(lǐng)了整個(gè)人造板行業(yè)，生物基膠黏劑的相關(guān)研究也停滯不前。

如今在環(huán)保與健康要求的促使下，無醛膠黏劑的研究又被炒上了風(fēng)口浪尖。

熱塑性樹脂

無醛熱塑性樹脂膠，特指不以甲醛為合成原料，熔點(diǎn)低于220℃的一類熱塑性樹脂膠。

近幾年，中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所研發(fā)出一款非醛類熱塑性樹脂膠合板制造技術(shù),這是一種無甲醛添加的環(huán)保膠合板生產(chǎn)技術(shù)。

非醛類熱塑性樹脂膠合板制造技術(shù)是木材與高分子學(xué)科交叉的研究成果，打破了膠合板用液體膠黏劑涂膠、淋膠技術(shù)制造膠合板的傳統(tǒng)方式，創(chuàng)新地以不含甲醛的熱塑性樹脂薄膜替代常規(guī)液態(tài)膠黏劑。

熱塑性樹脂在膠合板領(lǐng)域的應(yīng)用，解決了膠合板游離甲醛釋放問題，還膠合板以清潔生產(chǎn)，并且極大的提高了膠合板的各項(xiàng)性能。

熱塑性樹脂多為聚烯烴及其共聚物，聚乙烯和聚丙烯都可以用作人造板材用熱塑性樹脂膠黏劑。聚乙烯塑料的常見應(yīng)用之一，就是我們生活中的塑料袋；聚丙烯作為最輕的塑料之一，常見于PP管材。

 目前熱塑性樹脂應(yīng)用領(lǐng)域還集中在傳統(tǒng)熱熔膠領(lǐng)域，其在人造板領(lǐng)域的應(yīng)用才剛剛起步。

異氰酸酯類膠黏劑

異氰酸酯膠黏劑由于本身結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的極性和活潑型，可以與木材發(fā)生反應(yīng)，從而在木材和膠層間形成化學(xué)鍵，并且能夠與木材中的水分反應(yīng)。因此，用異氰酸酯制得的板材膠接強(qiáng)度高，且耐水性好。

在眾多異氰酸酯類膠黏劑中，大家最耳熟能詳?shù)木褪荕DI膠。

人們常常將MDI技術(shù)誤解為行業(yè)內(nèi)一項(xiàng)全新的技術(shù)，其實(shí)在全球OSB制造領(lǐng)域，MDI大規(guī)模使用已經(jīng)有多年歷史。在現(xiàn)代人造板工業(yè)中，MDI技術(shù)正迅速成為“無甲醛添加”的一種解決方案。

OSB連續(xù)生產(chǎn)線應(yīng)用MDI較為成熟，多層線和單層線需要進(jìn)行一定的設(shè)備改造。

除了無甲醛添加外，與傳統(tǒng)膠黏劑相比，為取得同樣的膠黏效果，MDI膠的施膠量更少，熱壓時(shí)間更短，這就意味著在同樣產(chǎn)量下，MDI在價(jià)格和性能上都具有競爭力。

普通膠黏劑往往難以達(dá)到OSB/3及以上等級的生產(chǎn)要求，而MDI膠通過對施膠量的調(diào)節(jié)，可以覆蓋OSB/1~OSB/4全等級的板材生產(chǎn)。

生物質(zhì)膠黏劑

開發(fā)無醛生物質(zhì)膠黏劑部分代替“三醛”膠，用于人造板的制造十分必要且急需，同時(shí)，無醛生物質(zhì)膠黏劑技術(shù)的開發(fā)符合國家農(nóng)林生物質(zhì)綜合開發(fā)利用的主題要求。

01  非糧淀粉基膠黏劑

淀粉廣泛分布于植物中，來源廣泛，價(jià)格低廉，是生產(chǎn)膠黏劑的理想原料。淀粉是一種天然膠黏劑，早在中國古代就有了廣泛的應(yīng)用。

但淀粉基木材膠黏劑的膠合強(qiáng)度比較低，耐水性不足；淀粉乳液不穩(wěn)定、易凝沉、易結(jié)晶，且在使用過程中易霉變，不能直接應(yīng)用于人造板生產(chǎn)。

這就要求在淀粉膠黏劑的制備中對淀粉進(jìn)行改性，改性后的淀粉具有良好的黏合性能，并且無毒環(huán)保。

目前人造板行業(yè)使用的都是與聚乙烯醇、丙烯酸及異氰酸酯復(fù)配后的淀粉基膠黏劑。

大豆蛋白基無甲醛膠黏劑最早由美國研制成功，但其膠合強(qiáng)度不高，尤其是耐水性能較差且成本較高，成為了大豆蛋白基膠黏劑發(fā)展中的瓶頸問題，因此目前使用的大豆蛋白基膠黏劑大多經(jīng)過物理、化學(xué)或生物改性，提高耐水解性、改善膠合強(qiáng)度及防霉變。

近年來，利用榨油后的豆粕生產(chǎn)生物質(zhì)膠黏劑也成為豆基蛋白膠的研發(fā)方向，利用豆粕為原料生產(chǎn)膠黏劑，無需設(shè)備更新改造，有利于節(jié)約資源和環(huán)境保護(hù)。

03 木質(zhì)素基環(huán)保膠黏劑

在眾多植物基生物質(zhì)資源中，木質(zhì)素儲(chǔ)量僅次于纖維素。資源豐富、綠色環(huán)保是木質(zhì)素能夠應(yīng)用于膠黏劑行業(yè)的巨大優(yōu)勢，但同時(shí)木質(zhì)素分子量大、分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，又導(dǎo)致其應(yīng)用受到限制。

目前木質(zhì)素在膠黏劑中的應(yīng)用主要有2種方式：一種是木質(zhì)素直接作為膠黏劑；另一種是木質(zhì)素改性膠黏劑。利用玉米秸稈生物煉制副產(chǎn)物的玉米秸稈木質(zhì)素改性生產(chǎn)膠黏劑是很多企業(yè)研究的方向。

木質(zhì)素制備膠黏劑的研究可追溯到20世紀(jì)50年代，生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)在70年代開始進(jìn)行，但并未得到有效地工業(yè)應(yīng)用。近年來，出現(xiàn)了一些關(guān)于工業(yè)木質(zhì)素經(jīng)過漆酶活化與交聯(lián)劑制成無醛膠黏劑的報(bào)道，有望實(shí)現(xiàn)規(guī)模化的工業(yè)生產(chǎn)。

無醛膠黏劑與人造板材的結(jié)合是大勢所趨，目前無醛膠黏劑在推廣應(yīng)用中的問題集中在成本和工藝兩方面。但隨著研究的深入，一定可以探索出價(jià)格低廉、工藝簡單的無醛膠黏劑生產(chǎn)之路。

在人造板材領(lǐng)域，顛覆性的改革正在發(fā)生，環(huán)保材料不僅越來越多元化，也離我們的生活越來越近。

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