綠色環(huán)保木材用膠黏劑的應(yīng)用進(jìn)展

張曄

摘 要：我國的社會(huì)在進(jìn)行大范圍的經(jīng)濟(jì)環(huán)境建設(shè)的時(shí)候，忽略了對(duì)于當(dāng)前環(huán)境的保護(hù)工作，這也是大部分處于發(fā)展過程中的國家面臨的共性問題，因此我國相應(yīng)國際環(huán)保機(jī)構(gòu)關(guān)于建設(shè)環(huán)保社會(huì)的號(hào)召，逐步將社會(huì)發(fā)展的工業(yè)化向環(huán)保化方向進(jìn)行轉(zhuǎn)化，雖然木材膠黏劑相對(duì)于一般的化工材料有著綠色環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，但是現(xiàn)在木材膠黏劑也面臨著環(huán)保隱患問題。本文通過對(duì)新型的綠色環(huán)保的木材膠黏的實(shí)際應(yīng)用來談?wù)勂浒l(fā)趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：環(huán)保；木材膠黏劑；應(yīng)用進(jìn)展

我國的消費(fèi)者權(quán)益日剛剛結(jié)束，如今的消費(fèi)者對(duì)于自身的合法消費(fèi)權(quán)益以及消費(fèi)品的質(zhì)量越來越看重，無論是食品方面還是生活用品方面，包括衣食住行方面都有著更高的要求，然而在實(shí)際生產(chǎn)中，很多商家為了節(jié)省資本，獲取更多的商業(yè)利益，在消費(fèi)品中投放入不合標(biāo)準(zhǔn)的化學(xué)成分，對(duì)于消費(fèi)者的身心健康都造成了嚴(yán)重的損壞，有的不正規(guī)的制造商生產(chǎn)的不合格的木材膠黏劑，其甲醛的釋放量已經(jīng)嚴(yán)重超出標(biāo)準(zhǔn)，為人類以及社會(huì)帶來了雙重傷害。

1 木質(zhì)素膠黏劑

纖維素是當(dāng)前自然界的第一大可再生資源，木質(zhì)素同樣也是一種可再生資源，根據(jù)木質(zhì)素的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全球范圍內(nèi)的木質(zhì)素的生產(chǎn)量在6萬噸左右，人們應(yīng)用木質(zhì)素的時(shí)間也很長了，雖然木質(zhì)素很早之前就被投入到工農(nóng)業(yè)中，進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)，但是其投入使用一直存在局限性，因?yàn)槟举|(zhì)素具有反應(yīng)活性不高的特點(diǎn)，因此木質(zhì)素的相關(guān)研究學(xué)者一直對(duì)其活化進(jìn)行研究。木質(zhì)素的性能與結(jié)構(gòu)決定了它自身的特點(diǎn)，它是一種聚酚類的呈現(xiàn)三維網(wǎng)狀形態(tài)的高分子化合物，碳碳鍵以及醚鍵是其主要連接方式，由于碳碳鍵與醚鍵都是鍵能較高極性略小的鍵分子，因此難以進(jìn)行反應(yīng)，另外木質(zhì)素的含甲氧基量偏高，含羥基量小，苯環(huán)上位阻大，通過合成木質(zhì)素膠黏劑的過程就能發(fā)現(xiàn)，苯酚、酚醛樹脂、甲醛與木質(zhì)素在發(fā)生反應(yīng)時(shí)，木質(zhì)素的活性明顯不夠，因此我們能夠得出這樣一個(gè)關(guān)于木質(zhì)素的結(jié)論，即：木質(zhì)素能夠產(chǎn)生良好反應(yīng)的基礎(chǔ)條件是：在保證甲氧基量減少時(shí)保持羥基的含量增加來對(duì)木質(zhì)素的反應(yīng)活性進(jìn)行刺激，將木質(zhì)素應(yīng)用于膠黏劑中主要可以通過兩種不同的方法：在長時(shí)間的熱壓作用后，其溫度與酸度都居高不下，膠黏劑呈現(xiàn)黑色，另外其耐水性能與力學(xué)以及物理的性能都偏低；另外一種方式就是將其他原料與木質(zhì)素混合在一起后，通過改變樹脂的原有性質(zhì)進(jìn)行制作膠黏劑。

在大力開發(fā)使用木質(zhì)素作為膠黏劑的原材料時(shí)要注意改變其活性的問題，實(shí)現(xiàn)木質(zhì)素從三維網(wǎng)狀的高分子化合物向芳香環(huán)狀的分子量小的混合物的分解，有效地改變其羥基，增強(qiáng)其發(fā)生反應(yīng)時(shí)的活性，在進(jìn)行木質(zhì)素的活化工作時(shí)，要注意對(duì)其反應(yīng)機(jī)理展開深入地探討與分析。從木質(zhì)素中得到的啟示是在進(jìn)行膠黏劑制作時(shí)，還可開發(fā)其他的可再生資源，如蛋白質(zhì)、淀粉等無害資源。

我國對(duì)于將木質(zhì)素應(yīng)用于膠黏劑的研究雖然晚于其他國家，但是仍舊對(duì)其投入大量的科研力量，但是處于探索階段的木質(zhì)素膠黏劑的研究還存在一些問題，我國對(duì)于木質(zhì)素膠黏劑的加工工藝與設(shè)備并不是最先進(jìn)的，我國投入生產(chǎn)的木材膠黏劑的制作原材料一般都是一些不可再生資源，而現(xiàn)在國際膠黏劑的制作大方向是使用可再生資源，因此我國未來一定會(huì)對(duì)木質(zhì)素膠黏劑的制作加大研究的力度。未來我國的膠黏劑市場(chǎng)份額也一定有很大一部分是木質(zhì)素膠黏劑。

2 淀粉基膠黏劑

淀粉作為膠黏劑的優(yōu)勢(shì)在于成本相對(duì)比較低，價(jià)格低廉，并且與木質(zhì)素相同也是一種可再生資源。然而一般的淀粉并不能對(duì)木材的黏合起到很大的作用。再過去，使用淀粉作為膠黏劑主要是通過一定條件下的反應(yīng)井淀粉向低分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化，來作為填料。淀粉的生產(chǎn)特點(diǎn)一般都是大規(guī)模、高速度利用淀粉的這一優(yōu)勢(shì)，可以進(jìn)行環(huán)保型膠黏劑的生產(chǎn)制作。

淀粉類是以大規(guī)模、高效率生產(chǎn)與提純的廉價(jià)天然高分子聚合物，淀粉本身具有作為膠黏劑的潛力。人類從古至今圍繞淀粉類膠黏劑開發(fā)的努力一直沒有停止。我國秦朝就以糯米漿與石灰制成的漿黏結(jié)長城的基石。但由于受到科學(xué)水平的限制，一直到20世紀(jì)中葉，天然高分子膠黏劑被合成高分子聚合物取代前，傳統(tǒng)淀粉基膠黏劑的制作水平都無突破性的進(jìn)展。傳統(tǒng)淀粉基膠黏劑因?yàn)槟退阅懿睢⒛z接強(qiáng)度低而被局限于紡織業(yè)、造紙業(yè)、包裝紙箱、瓦楞紙板等工業(yè)生產(chǎn)上使用，用于木材加工工業(yè)的則極為少見。隨著對(duì)淀粉理化特性認(rèn)識(shí)越來越清楚，淀粉作為膠黏劑的很多弱點(diǎn)通過改性得到了有效的改善。利用這一廉價(jià)、可再生的天然高分子材料開發(fā)價(jià)格、性能、環(huán)保諸方面可以完全替代“三醛膠”的新型木材膠黏劑已指日可待。傳統(tǒng)意義上淀粉基膠黏劑包括各類糊精膠、低氧化度變性淀粉膠、淀粉磷酸酯膠等，其制造方法多種多樣，性能差異也十分懸殊。但可用于木材黏結(jié)的傳統(tǒng)淀粉基膠黏劑則少之又少。主要原因是向淀粉引入的活性基團(tuán)效率很低，故傳統(tǒng)淀粉基膠黏劑黏結(jié)力主要來源于淀粉鏈上為數(shù)眾多的羥基之間產(chǎn)生的氫鍵接合力，以及依賴硼砂對(duì)羥甲基的絡(luò)合作提高淀粉基膠黏劑的耐水膠接性能，應(yīng)在淀粉分子鏈之間均勻?qū)脒m量接合牢固的化學(xué)鍵，如氨酯鍵、醚鍵、縮醛鍵和酯鍵等。

3 環(huán)保性脲醛膠

脲醛樹脂膠由于價(jià)格低廉，膠合強(qiáng)度好，具有一定耐水性等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于木材加工行業(yè)，尤其是室內(nèi)裝飾裝修材料人造板的加工，用量最大。但是，在使用脲醛樹脂制板過程中，以及人造板裝飾裝修使用中，會(huì)釋放出大量的游離甲醛，刺激人的眼睛及呼吸系統(tǒng)，危害人體健康，我國政府于2001年12月制定強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB18580-2001（室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量），GB18583-2001（室內(nèi)裝飾裝修材料膠黏劑中有害物質(zhì)限量）等10項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)，要求國內(nèi)脲醛樹脂膠黏劑生產(chǎn)廠家必須生產(chǎn)E2和E1級(jí)環(huán)保產(chǎn)品。目前采用國內(nèi)技術(shù)已能生產(chǎn)E2環(huán)保產(chǎn)品，但生產(chǎn)E1級(jí)產(chǎn)品只能靠引進(jìn)技術(shù)，這就需要國內(nèi)脲醛樹脂膠黏劑生產(chǎn)廠家和科研部門積極攻關(guān)，以解決目前存在的技術(shù)難題。國際脲醛樹脂膠黏劑生產(chǎn)企業(yè)一方面生產(chǎn)液體膠供應(yīng)本地木材廠，另一方面大規(guī)模生產(chǎn)E1粉膠，降低成本進(jìn)行國際化銷售。

結(jié)束語

無論是在哪一個(gè)發(fā)展中國家，綠色環(huán)保的膠黏劑的大量投入使用無疑是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，雖然我國現(xiàn)階段所使用的大部分木材膠黏劑還有環(huán)保問題，因此我國研制膠黏劑的相關(guān)化工人員，應(yīng)當(dāng)積極學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的膠黏劑相關(guān)技術(shù)，在原料的選擇上盡可能地選用環(huán)保型綠色的可再生資源，研制的膠黏劑必須是多種功能綜合的膠黏劑，而不是只有一種性能的單一膠黏劑。

參考文獻(xiàn)

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