人造板无醛胶黏剂的种类和当前应用状况!

导读:
人造饰面板与甲醛绝对可以称得上是“死对头”,整个行业一直处在对“甲醛释放”严厉控制的态势,说这是一场没有硝烟的战争也不为过。如何真正有效控制人造饰面板的甲醛释放,如何更接近的实现真正意义上的“零释放”成为摆在人们面前的关键问题。

       《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》(GB18580-2017)国家标准已于今年5月1日正式实施,鲁班园随即以《甲醛释放新标已开始实施,人造饰面板的“零醛释放”之路还要走多久?》为题,撰文与读者一起探讨了人造板的甲醛控制问题。

人造板无醛胶黏剂的种类和当前应用状况! 

       没有看过的读者请戳这里,小编带你穿越时空去回顾一下。甲醛释放新标已开始实施,人造饰面板的“零醛释放”之路还要走多久?

人造板无醛胶黏剂的种类和当前应用状况!

       文章中分析到“胶黏剂是人造饰面板的甲醛释放之源”,提出“胶粘剂的无醛革新是零醛释放的核心”。那么本文就来具体探讨一下无醛胶黏剂的种类和发展之路。 

人造板无醛胶黏剂的种类和当前应用状况!

       无醛胶黏剂,即不以甲醛及分解产生甲醛的物质为直接原料制备的胶黏剂。

人造板无醛胶黏剂的种类和当前应用状况!

       以脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂为代表的“三醛树脂”作为人造板胶黏剂的工业化生产已有近百年历史,尽管人们通过一代代的努力去改良“三醛树脂”,但其产生的甲醛含量超标问题仍然污染着室内空气,危害人类健康。因此更多人将精力放在了寻找、研发人造板无醛胶黏剂上。

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       利用生物质资源制备木材胶黏剂最早可以追溯到20世纪40年代,但是随着石油行业的井喷式发展,廉价的石油基胶黏剂迅速占领了整个人造板行业,生物基胶黏剂的相关研究也停滞不前。

       如今在环保与健康要求的促使下,无醛胶黏剂的研究又被炒上了风口浪尖。

热塑性树脂

       无醛热塑性树脂胶,特指不以甲醛为合成原料,熔点低于220℃的一类热塑性树脂胶。

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       近几年,中国林业科学研究院木材工业研究所研发出一款非醛类热塑性树脂胶合板制造技术,这是一种无甲醛添加的环保胶合板生产技术。

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       非醛类热塑性树脂胶合板制造技术是木材与高分子学科交叉的研究成果,打破了胶合板用液体胶黏剂涂胶、淋胶技术制造胶合板的传统方式,创新地以不含甲醛的热塑性树脂薄膜替代常规液态胶黏剂。

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       热塑性树脂在胶合板领域的应用,解决了胶合板游离甲醛释放问题,还胶合板以清洁生产,并且极大的提高了胶合板的各项性能。

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       热塑性树脂多为聚烯烃及其共聚物,聚乙烯和聚丙烯都可以用作人造板材用热塑性树脂胶黏剂。聚乙烯塑料的常见应用之一,就是我们生活中的塑料袋;聚丙烯作为最轻的塑料之一,常见于PP管材。

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人造板无醛胶黏剂的种类和当前应用状况!

       目前热塑性树脂应用领域还集中在传统热熔胶领域,其在人造板领域的应用才刚刚起步。

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异氰酸酯类胶黏剂

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       异氰酸酯胶黏剂由于本身结构具有很强的极性和活泼型,可以与木材发生反应,从而在木材和胶层间形成化学键,并且能够与木材中的水分反应。因此,用异氰酸酯制得的板材胶接强度高,且耐水性好。

       在众多异氰酸酯类胶黏剂中,大家最耳熟能详的就是MDI胶。

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       人们常常将MDI技术误解为行业内一项全新的技术,其实在全球OSB制造领域,MDI大规模使用已经有多年历史。在现代人造板工业中,MDI技术正迅速成为“无甲醛添加”的一种解决方案。

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       OSB连续生产线应用MDI较为成熟,多层线和单层线需要进行一定的设备改造。

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       除了无甲醛添加外,与传统胶黏剂相比,为取得同样的胶黏效果,MDI胶的施胶量更少,热压时间更短,这就意味着在同样产量下,MDI在价格和性能上都具有竞争力。

       普通胶黏剂往往难以达到OSB/3及以上等级的生产要求,而MDI胶通过对施胶量的调节,可以覆盖OSB/1~OSB/4全等级的板材生产。

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生物质胶黏剂

       开发无醛生物质胶黏剂部分代替“三醛”胶,用于人造板的制造十分必要且急需,同时,无醛生物质胶黏剂技术的开发符合国家农林生物质综合开发利用的主题要求。

01 非粮淀粉基胶黏剂

       淀粉广泛分布于植物中,来源广泛,价格低廉,是生产胶黏剂的理想原料。淀粉是一种天然胶黏剂,早在中国古代就有了广泛的应用。

       但淀粉基木材胶黏剂的胶合强度比较低,耐水性不足;淀粉乳液不稳定、易凝沉、易结晶,且在使用过程中易霉变,不能直接应用于人造板生产。

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       这就要求在淀粉胶黏剂的制备中对淀粉进行改性,改性后的淀粉具有良好的黏合性能,并且无毒环保。

       目前人造板行业使用的都是与聚乙烯醇、丙烯酸及异氰酸酯复配后的淀粉基胶黏剂。

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02 改性大豆蛋白基胶黏剂

       大豆蛋白基无甲醛胶黏剂最早由美国研制成功,但其胶合强度不高,尤其是耐水性能较差且成本较高,成为了大豆蛋白基胶黏剂发展中的瓶颈问题,因此目前使用的大豆蛋白基胶黏剂大多经过物理、化学或生物改性,提高耐水解性、改善胶合强度及防霉变。

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       近年来,利用榨油后的豆粕生产生物质胶黏剂也成为豆基蛋白胶的研发方向,利用豆粕为原料生产胶黏剂,无需设备更新改造,有利于节约资源和环境保护。

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03 木质素基环保胶黏剂

       在众多植物基生物质资源中,木质素储量仅次于纤维素。资源丰富、绿色环保是木质素能够应用于胶黏剂行业的巨大优势,但同时木质素分子量大、分子结构复杂,又导致其应用受到限制。

人造板无醛胶黏剂的种类和当前应用状况!

       目前木质素在胶黏剂中的应用主要有2种方式:一种是木质素直接作为胶黏剂;另一种是木质素改性胶黏剂。利用玉米秸秆生物炼制副产物的玉米秸秆木质素改性生产胶黏剂是很多企业研究的方向。

人造板无醛胶黏剂的种类和当前应用状况!

       木质素制备胶黏剂的研究可追溯到20世纪50年代,生产性实验在70年代开始进行,但并未得到有效地工业应用。近年来,出现了一些关于工业木质素经过漆酶活化与交联剂制成无醛胶黏剂的报道,有望实现规模化的工业生产。

人造板无醛胶黏剂的种类和当前应用状况!

       无醛胶黏剂与人造板材的结合是大势所趋,目前无醛胶黏剂在推广应用中的问题集中在成本和工艺两方面。但随着研究的深入,一定可以探索出价格低廉、工艺简单的无醛胶黏剂生产之路。

人造板无醛胶黏剂的种类和当前应用状况!

       在人造板材领域,颠覆性的改革正在发生,环保材料不仅越来越多元化,也离我们的生活越来越近。