人造板還可以不用膠？帶你認(rèn)識無膠人造板技術(shù)

提到人造板，相信大部分人都覺得人造板是跟膠黏劑緊緊聯(lián)系在一起的，小編第一次聽說無膠人造板的時候，在有限的知識體系里快速搜索了解的人造板比如刨花板、纖維板等，都是跟膠打交道的，那么無膠人造板到底是怎么一回事呢？

別著急，小編帶你一探究竟，為你揭開無膠人造板神秘的面紗。

1.人造板的定義
“人造板是以木材或其他非木材植物為原料，經(jīng)一定機(jī)械加工分離成各種單元材料后，施加或不施加膠粘劑和其他添加劑膠合而成的板材或模壓制品。”
很多人都容易忽視后面的話，而無膠膠合指的就是不加傳統(tǒng)的脲醛樹脂或酚醛樹脂等樹脂膠黏劑，依靠材料本身含有的化學(xué)成分或者添加化學(xué)助劑在特定的工藝下實現(xiàn)“自粘結(jié)”從而粘合成板的技術(shù)。
無膠膠合原理：通過特殊的處理方法使植物纖維表面發(fā)生活化，這種活化包括木素和碳水化合物一系列的反應(yīng)，如氧化、硝化、水解、縮聚、降解以及自由基引發(fā)等…

是不是很復(fù)雜，有沒有后悔高中化學(xué)沒有好好學(xué)，不過沒關(guān)系，簡單來說，無膠膠合板不使用傳統(tǒng)膠黏劑，那就要想辦法創(chuàng)造膠黏劑物質(zhì)達(dá)到類似或同樣的效果。

2.無膠膠合方法

那么不使用傳統(tǒng)膠黏劑就粘合成板，要用什么樣的方法呢？根據(jù)剛才列舉的對原材料不同的活化作用以及使用不同的助化劑，無膠膠合方法可分為以下幾種：

01天然物質(zhì)轉(zhuǎn)化法
這個方法顧名思義，就是利用某些天然物質(zhì)本身所固有的或外加的某些天然成分，在特定工藝下經(jīng)化學(xué)轉(zhuǎn)化而生成的具有膠黏劑作用的一些新物質(zhì)，從而在熱壓條件下實現(xiàn)自身膠接。
既然是天然物質(zhì)，除了木質(zhì)纖維材料以外，一些非木質(zhì)纖維材料如玉米桿、棉桿、稻殼、花生殼、甘蔗渣等。
還有木工加工廠的廢料樹皮都是天然膠黏劑的主要原料，這些天然物質(zhì)不僅品種豐富還可再生，充分利用，減少焚燒造成的對大氣環(huán)境的影響。

02氧化結(jié)合法
氧化結(jié)合法即加入氧化劑使原料表面經(jīng)過氧化處理發(fā)生活化，整個表面層被潤張和塑化，三大素經(jīng)過反應(yīng)形成了一個具有良好的疏松性、塑性和多種反應(yīng)官能基的活性層，在加熱加壓條件下即可膠接成板。常用的氧化劑有硝酸、硝酸鹽、次氯酸鹽等。

03酶活化法

漆酶活化法是酶活化法中最典型的方法。漆酶是一種氧化還原酶，可以催化酚羥基的氧化反應(yīng)，木質(zhì)材料中含有酚羥基的木質(zhì)素經(jīng)過催化反應(yīng)，迅速產(chǎn)生具有膠合性能的聚合物，從而使木質(zhì)材料產(chǎn)生膠合作用。

04酸催化縮聚法
酸催化縮聚法常用的酸是硫酸，酸對木材有較強(qiáng)的破壞作用，與各個化學(xué)組分都可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。酸能降解纖維素和半纖維素，產(chǎn)生醛類物質(zhì)并在熱壓條件下聚合成類似膠黏劑的聚合物。

另外，木素也能被酸降解從而引起木素的縮合反應(yīng)。

05堿溶液活化法
提到酸怎么能漏掉堿呢?有學(xué)者研究證實，薄的木板經(jīng)過3M氫氧化鈉（添加一定比例的甲基化木素），在熱壓條件下制成的板材，其剪切強(qiáng)度和耐水效果與傳統(tǒng)的酚醛樹脂膠黏劑不分上下！常用的堿溶液處理劑有氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉等。

3.無膠與有膠之間的對比

01降低成本
由于無膠人造板不需要添加膠黏劑，從而簡化了生產(chǎn)工藝，不會產(chǎn)生膠斑和膠厚預(yù)估化層的現(xiàn)象。
產(chǎn)品沒有預(yù)估化層，這樣無膠工藝就可以用多層壓機(jī)來生產(chǎn)，有膠人造板生產(chǎn)過程中的連續(xù)式壓機(jī)大部分需要進(jìn)口。
因此無膠人造板工藝不僅減少了原料消耗，也減少了設(shè)備投資，降低了成本。


02節(jié)能

由于無膠工藝的要求，原料在熱磨前得到充分氧化，因此在同樣蒸汽消耗條件下，無膠工藝減少電量消耗1/3，節(jié)約了能源。


03新材料工藝
無膠工藝使原料在加工過程中自身化學(xué)成分發(fā)生了變化，經(jīng)歷了化學(xué)水解、降解再重新聚合的過程。
而有膠人造板生產(chǎn)過程中，物料僅僅發(fā)生形態(tài)上的變化，因此無膠人造板工藝是一種新的材料聚合工藝。

4.無膠人造板的特點及應(yīng)用

01無毒
大家都知道，家居環(huán)境中甲醛大部分來自木制家具的油漆和膠水，有膠（區(qū)分于無膠人造板）人造板中的膠黏劑如脲醛膠和酚醛膠是產(chǎn)生甲醛的主要原因。
而無膠人造板工藝中沒有使用來自石油產(chǎn)品的樹脂膠黏劑，加入的催化劑、活化劑以及天然物質(zhì)都是無毒的；
因此做成的產(chǎn)品也沒有毒性，對環(huán)境沒有污染，對人體也沒有損害?？梢杂脕碇谱魇覂?nèi)臥室家具，甚至于用來盛裝食品或者與食品接觸的器具。

02耐腐
關(guān)于耐腐性曾經(jīng)有學(xué)者做個對比試驗，將無膠膠合板和酚醛樹脂膠合板試件分別感染某種木腐菌，結(jié)果表明，在耐腐性這方面，無膠膠合板明顯要優(yōu)于合成樹脂膠合板，所以在防腐和防蟲要求高的環(huán)境中，可以考慮使用無膠人造板。

03隔熱
無膠人造板的導(dǎo)熱系數(shù)和導(dǎo)溫系數(shù)都要低于相近密度的氣干木材，具有良好的隔熱性能，可以用來制作保溫建筑材料，如地板墊板，內(nèi)墻裝飾板等。

04抗老化
測定無膠人造板存放前和存放12個月以后的剪切強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)幾乎沒有變化，因此無膠人造板也非常適合用來制作室外木制品。