人造板無醛膠黏劑的種類和當前應用狀況！

2018-12-14來源：魯班園熱度：22748

《室內裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》(GB18580-2017)國家標準已于今年5月1日正式實施，魯班園隨即以《甲醛釋放新標已開始實施，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)生的甲醛含量超標問題仍然污染著室內空氣，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。

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

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，熔點低于220℃的一類熱塑性樹脂膠。

近幾年，中國林業(yè)科學研究院木材工業(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,這是一種無甲醛添加的環(huán)保膠合板生產(chǎn)技術。

非醛類熱塑性樹脂膠合板制造技術是木材與高分子學科交叉的研究成果，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域的應用，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。

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

異氰酸酯類膠黏劑

異氰酸酯膠黏劑由于本身結構具有很強的極性和活潑型，可以與木材發(fā)生反應，從而在木材和膠層間形成化學鍵，并且能夠與木材中的水分反應。因此，用異氰酸酯制得的板材膠接強度高，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技術誤解為行業(yè)內一項全新的技術，其實在全球OSB制造領域，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)線應用MDI較為成熟，多層線和單層線需要進行一定的設備改造。

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，熱壓時間更短，這就意味著在同樣產(chǎn)量下，MDI在價格和性能上都具有競爭力。

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

生物質膠黏劑

開發(fā)無醛生物質膠黏劑部分代替“三醛”膠，用于人造板的制造十分必要且急需，同時，無醛生物質膠黏劑技術的開發(fā)符合國家農(nóng)林生物質綜合開發(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用。

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

02 改性大豆蛋白基膠黏劑

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、化學或生物改性，提高耐水解性、改善膠合強度及防霉變。

近年來，利用榨油后的豆粕生產(chǎn)生物質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，無需設備更新改造，有利于節(jié)約資源和環(huán)境保護。

03 木質素基環(huán)保膠黏劑

在眾多植物基生物質資源中，木質素儲量僅次于纖維素。資源豐富、綠色環(huán)保是木質素能夠應用于膠黏劑行業(yè)的巨大優(yōu)勢，但同時木質素分子量大、分子結構復雜，又導致其應用受到限制。

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

木質素制備膠黏劑的研究可追溯到20世紀50年代，生產(chǎn)性實驗在70年代開始進行，但并未得到有效地工業(yè)應用。近年來，出現(xiàn)了一些關于工業(yè)木質素經(jīng)過漆酶活化與交聯(lián)劑制成無醛膠黏劑的報道，有望實現(xiàn)規(guī)?；墓I(yè)生產(chǎn)。

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