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人造板可以不用胶?无胶人造板大揭秘

导读:
提到人造板,相信大部分人都觉得人造板是跟胶黏剂紧紧联系在一起的,小编第一次听说无胶人造板的时候,在有限的知识体系里快速搜索了解的人造板比如刨花板、纤维板等,都是跟胶打交道的,那么无胶人造板到底是怎么一回事呢?

随着全球森林资源的匮乏,以及木材砍伐量的限制,人造板以其价格低廉、木材利用率高等优点逐渐占据木制品市场。作为综合、高效利用木材资源的主要途径, 人造板已成为林业产业的支柱。人造板是以木材或其他植物为主要原料, 经机械分离后施加胶粘剂加工而成的板材, 利用秸秆、稻草等农业剩余物制造的人造板已得到推广和使用。但人造板中的胶黏剂一直在让企业困扰的问题,人造板常用甲醛型胶黏剂,这会污染居住环境从而影响消费者的健康。随着人们环保意识的增强,不含甲醛的胶黏剂正在被研究,以及无胶人造板的出现都为人造板的环保事业贡献了一份力量。

人造板可以不用胶?无胶人造板大揭秘

一、人造板的定义

“人造板是以木材或其他非木材植物为原料,经一定机械加工分离成各种单元材料后,施加或不施加胶粘剂和其他添加剂胶合而成的板材或模压制品。”

很多人都容易忽视后面的话,而无胶胶合指的就是不加传统的脲醛树脂或酚醛树脂等树脂胶黏剂,依靠材料本身含有的化学成分或者添加化学助剂在特定的工艺下实现“自粘结”从而粘合成板的技术。

无胶胶合原理: 通过特殊的处理方法使植物纤维表面发生活化,这种活化包括木素和碳水化合物一系列的反应,如氧化、硝化、水解、缩聚、降解以及自由基引发等…

是不是很复杂,有没有后悔高中化学没有好好学,不过没关系,简单来说,无胶胶合板不使用传统胶黏剂,那就要想办法创造胶黏剂物质达到类似或同样的效果。

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二、无胶胶合方法

那么不使用传统胶黏剂就粘合成板,要用什么样的方法呢?根据刚才列举的对原材料不同的活化作用以及使用不同的助化剂,无胶胶合方法可分为以下几种:

1、天然物质转化法

这个方法顾名思义,就是利用某些天然物质本身所固有的或外加的某些天然成分,在特定工艺下经化学转化而生成的具有胶黏剂作用的一些新物质,从而在热压条件下实现自身胶接。既然是天然物质,除了木质纤维材料以外,一些非木质纤维材料如玉米杆、棉杆、稻壳、花生壳、甘蔗渣等。还有木工加工厂的废料树皮都是天然胶黏剂的主要原料,这些天然物质不仅品种丰富还可再生,充分利用,减少焚烧造成的对大气环境的影响。

2、氧化结合法

氧化结合法即加入氧化剂使原料表面经过氧化处理发生活化,整个表面层被润张和塑化,三大素经过反应形成了一个具有良好的疏松性、塑性和多种反应官能基的活性层,在加热加压条件下即可胶接成板。常用的氧化剂有硝酸、硝酸盐、次氯酸盐等。

3、酶活化法

漆酶活化法是酶活化法中最典型的方法。漆酶是一种氧化还原酶,可以催化酚羟基的氧化反应,木质材料中含有酚羟基的木质素经过催化反应,迅速产生具有胶合性能的聚合物,从而使木质材料产生胶合作用。

4、酸催化缩聚法

酸催化缩聚法常用的酸是硫酸,酸对木材有较强的破坏作用,与各个化学组分都可以发生化学反应。酸能降解纤维素和半纤维素,产生醛类物质并在热压条件下聚合成类似胶黏剂的聚合物。

另外,木素也能被酸降解从而引起木素的缩合反应。

5、碱溶液活化法

提到酸怎么能漏掉碱呢?有学者研究证实,薄的木板经过3M氢氧化钠(添加一定比例的甲基化木素),在热压条件下制成的板材,其剪切强度和耐水效果与传统的酚醛树脂胶黏剂不分上下!常用的碱溶液处理剂有氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠等。

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三、无胶人造板与有胶人造板之间的对比

1、降低成本

由于无胶人造板不需要添加胶黏剂,从而简化了生产工艺,不会产生胶斑和胶厚预估化层的现象。产品没有预估化层,这样无胶工艺就可以用多层压机来生产,有胶人造板生产过程中的连续式压机大部分需要进口。因此无胶人造板工艺不仅减少了原料消耗,也减少了设备投资,降低了成本。

2、节能

由于无胶工艺的要求,原料在热磨前得到充分氧化,因此在同样蒸汽消耗条件下,无胶工艺减少电量消耗1/3,节约了能源。

3、新材料工艺

无胶工艺使原料在加工过程中自身化学成分发生了变化,经历了化学水解、降解再重新聚合的过程。而有胶人造板生产过程中,物料仅仅发生形态上的变化,因此无胶人造板工艺是一种新的材料聚合工艺。

四、无胶人造板的特点及应用

1、无毒

大家都知道,家居环境中甲醛大部分来自木制家具的油漆和胶水,有胶(区分于无胶人造板)人造板中的胶黏剂如脲醛胶和酚醛胶是产生甲醛的主要原因。而胶人造板工艺中没有使用来自石油产品的树脂胶黏剂,加入的催化剂、活化剂以及天然物质都是无毒的;因此做成的产品也没有毒性,对环境没有污染,对人体也没有损害。可以用来制作室内卧室家具,甚至于用来盛装食品或者与食品接触的器具。

2、耐腐

由于耐腐性曾经有学者做个对比试验,将无胶胶合板和酚醛树脂胶合板试件分别感染某种木腐菌,结果表明,在耐腐性这方面,无胶胶合板明显要优于合成树脂胶合板,所以在防腐和防虫要求高的环境中,可以考虑使用无胶人造板。

3、隔热

无胶人造板的导热系数和导温系数都要低于相近密度的气干木材,具有良好的隔热性能,可以用来制作保温建筑材料,如地板垫板,内墙装饰板等。

4、 抗老化

测定无胶人造板存放前和存放12个月以后的剪切强度,发现几乎没有变化,因此无胶人造板也非常适合用来制作室外木制品。

无胶人造板在家具上的应用,很大程度上减少了室内甲醛排放量,使室内环境更加适合消费者生活,消费者的健康也得到了保障。无胶人造板是人造板行业绿色环保进程中的一块里程碑。

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