人造板還可以不用膠？帶你認識無膠人造板技術(shù)

2019-07-30 [db:作者]

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?！?/span>
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成分或者添加化學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…

是不是很復雜，有沒有后悔高中化學沒有好好學，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，酸對木材有較強的破壞作用，與各個化學組分都可以發(fā)生化學反應(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)生膠斑和膠厚預估化層的現(xiàn)象。
產(chǎn)品沒有預估化層，這樣無膠工藝就可以用多層壓機來生產(chǎn)，有膠人造板生產(chǎn)過程中的連續(xù)式壓機大部分需要進口。
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成分發(fā)生了變化，經(jīng)歷了化學水解、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。可以用來制作室內(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
無膠人造板的導熱系數(shù)和導溫系數(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。

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