綠色視角下人造板工業(yè)用膠黏劑產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景

張忠濤 王 雨

林業(yè)產(chǎn)業(yè)作為最大的綠色經(jīng)濟(jì)體，是國(guó)家綠色發(fā)展的優(yōu)勢(shì)和潛力所在。人造板工業(yè)的發(fā)展對(duì)于林業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著極其重要的影響，如何可持續(xù)發(fā)展人造板工業(yè)一直是林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)注的重點(diǎn)，而膠黏劑制造水平是衡量人造板工業(yè)技術(shù)和發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。我國(guó)木材膠黏劑約90%用于人造板工業(yè)，“十三五”時(shí)期，加快構(gòu)建科技含量高、環(huán)境污染少的人造板工業(yè)用膠黏劑綠色制造體系，實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型發(fā)展，對(duì)于增加人造板綠色產(chǎn)品和服務(wù)有效供給具有十分重要的意義。

1 產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

人造板工業(yè)用膠黏劑主要品種包括脲醛樹(shù)脂膠黏劑（含改性）、酚醛樹(shù)脂膠黏劑、聚醋酸乙烯乳液、異氰酸酯以及生物質(zhì)膠黏劑，其中脲醛樹(shù)脂膠黏劑（含改性）是最主要的品種。

膠黏劑的生產(chǎn)大多依附于人造板生產(chǎn)工廠，約90%以上用量由人造板企業(yè)自建制膠設(shè)施制備，即產(chǎn)即用。隨著人造板工業(yè)的快速發(fā)展，近年來(lái)，膠黏劑消耗量持續(xù)增長(zhǎng)、膠黏劑品種不斷豐富。

1.1 消耗量持續(xù)增長(zhǎng)

2006—2015年，我國(guó)人造板工業(yè)用膠黏劑消耗量從454萬(wàn) t增長(zhǎng)到約1 530萬(wàn) t，年均增長(zhǎng)率10.1%（如圖1），主要品種為脲醛樹(shù)脂膠黏劑（含改性）和酚醛樹(shù)脂膠黏劑（其他品種類(lèi)的膠黏劑占比很?。迦?shù)脂膠黏劑（含改性）的消耗量從429萬(wàn) t增長(zhǎng)到1 392萬(wàn) t，年均增長(zhǎng)率為9.4%；酚醛樹(shù)脂膠黏劑的消耗量從25萬(wàn) t增長(zhǎng)到約138萬(wàn) t，年均增長(zhǎng)率為18.2%（如圖2）。產(chǎn)值從207.73億 元增長(zhǎng)到736.74億 元，年均增長(zhǎng)率達(dá)到10.9%（如圖3）。

2015年，我國(guó)人造板產(chǎn)量為28 679.52萬(wàn) m3[1]，人造板工業(yè)用膠黏劑消耗量約為1 530萬(wàn) t（固體含量100%），比2014年增長(zhǎng)4.0%，占全部木材工業(yè)用膠黏劑消耗量的87.8%。其中脲醛樹(shù)脂膠黏劑（含改性）消耗量約為1 392萬(wàn) t，比2014年增長(zhǎng)3.6%，占人造板工業(yè)用膠黏劑用量的近91.0%；酚醛樹(shù)脂膠黏劑消耗量約為138萬(wàn) t，比2014年增長(zhǎng)8.5%，約占人造板工業(yè)用膠黏劑用量的9.0%。另外，大豆蛋白基膠黏劑年消耗量約為5 000 t，異氰酸酯膠黏劑年消耗量約為10 000 t。

圖1 2006—2015年人造板工業(yè)用膠黏劑消耗量Fig.1 Consumption of adhesive for wood-based panel industry in 2006—2015

圖2 2006—2015年脲醛樹(shù)脂膠黏劑和酚醛樹(shù)脂膠黏劑消耗量Fig.2 Consumption of urea-formaldehyde resin adhesive and phenolic resin adhesive in 2006—2015

圖3 2006—2015年人造板工業(yè)用膠黏劑產(chǎn)值Fig.3 Output value of adhesive for wood-based panel industry in 2006—2015

1.2 生產(chǎn)及應(yīng)用技術(shù)不斷進(jìn)步

我國(guó)膠合板生產(chǎn)用膠黏劑以脲醛樹(shù)脂膠黏劑（含改性）和酚醛樹(shù)脂膠黏劑為主，個(gè)別企業(yè)開(kāi)始以木質(zhì)素、生物蛋白、淀粉等為主要原料的生物基無(wú)添加醛膠黏劑批量生產(chǎn)膠合板。纖維板生產(chǎn)用膠黏劑以脲醛樹(shù)脂膠黏劑（固體含量50%）和三聚氰胺改性脲醛樹(shù)脂膠黏劑為主，異氰酸酯膠黏劑在個(gè)別企業(yè)批量應(yīng)用，部分企業(yè)開(kāi)始嘗試使用生物蛋白、淀粉等為主要原料的生物基無(wú)添加醛膠黏劑。刨花板生產(chǎn)用膠黏劑以脲醛樹(shù)脂膠黏劑（固體含量65%）和三聚氰胺改性脲醛樹(shù)脂膠黏劑為主，部分企業(yè)開(kāi)始批量使用生物蛋白、淀粉等為主要原料的生物基無(wú)添加醛膠黏劑。異氰酸酯膠黏劑在刨花板生產(chǎn)中應(yīng)用比例逐步增大，在秸稈刨花板、定向刨花板生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

近年來(lái)，人造板工業(yè)用膠黏劑生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備也相應(yīng)得到了較大發(fā)展，人造板工業(yè)用膠黏劑生產(chǎn)多采用間歇生產(chǎn)工藝，呈現(xiàn)出規(guī)模大型化、設(shè)備自動(dòng)化、控制精確化、生產(chǎn)連續(xù)化的趨勢(shì)，反應(yīng)釜及輔助設(shè)備逐步實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)自動(dòng)顯示和自動(dòng)控制，尿素自動(dòng)投料系統(tǒng)也得到廣泛應(yīng)用。搪瓷夾套反應(yīng)釜已經(jīng)逐漸被不銹鋼反應(yīng)釜所取代；釜內(nèi)攪拌槳從單一的錨式改進(jìn)為錨和平板復(fù)合式；單一盤(pán)管、夾套換熱器被管板、半壁蛇管等換熱器所替代。專(zhuān)業(yè)化的人造板用膠黏劑生產(chǎn)企業(yè)逐步增多，專(zhuān)業(yè)集中制膠有望成為未來(lái)發(fā)展方向。

在生產(chǎn)技術(shù)方面，低摩爾比制膠工藝被廣泛采用，部分企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始用乙二醛、糠醛等全部或部分代替甲醛生產(chǎn)改性脲醛樹(shù)脂和酚醛樹(shù)脂膠黏劑；用木材液化產(chǎn)物、木材裂解產(chǎn)物、栲膠、木質(zhì)素等生物質(zhì)原料部分取代苯酚制備生物質(zhì)基酚醛樹(shù)脂膠黏劑，人造板產(chǎn)品甲醛釋放量大幅降低。采用高濃度甲醛與脲醛預(yù)縮液作原料來(lái)生產(chǎn)改性脲醛樹(shù)脂膠黏劑，較好地解決制膠車(chē)間污水排放問(wèn)題。

1.3 新型膠黏劑應(yīng)用逐漸成熟

近年來(lái)，隨著人們環(huán)境安全意識(shí)的提高，人造板工業(yè)用無(wú)添加醛膠黏劑及其制品越來(lái)越受到重視，一批新型膠黏劑產(chǎn)品出現(xiàn)并得到應(yīng)用。目前，研究與應(yīng)用較多的無(wú)添加醛膠黏劑主要有異氰酸酯膠黏劑、淀粉膠黏劑和大豆蛋白膠黏劑等。雖然無(wú)添加醛膠黏劑在人造板市場(chǎng)份額還較小，但隨著人們環(huán)保與健康意愿的增強(qiáng)，環(huán)保型膠黏劑的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣。

異氰酸酯膠黏劑與傳統(tǒng)醛基樹(shù)脂膠黏劑相比具有不含甲醛、產(chǎn)品甲醛釋放量低、產(chǎn)品具有良好的力學(xué)強(qiáng)度和耐水性能等特點(diǎn)。隨著異氰酸酯膠黏劑供應(yīng)能力增大，成本降低，工藝技術(shù)不斷完善，其逐步在纖維板、刨花板、定向刨花板生產(chǎn)中得到應(yīng)用，應(yīng)用前景樂(lè)觀。

大豆蛋白基膠黏劑具有原料來(lái)源豐富、價(jià)格相對(duì)低廉、資源可再生等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)多年的研究和優(yōu)化，大豆膠克服了耐水性差的問(wèn)題，逐步得到了市場(chǎng)的認(rèn)可。目前已有一些企業(yè)使用大豆膠批量生產(chǎn)膠合板，生產(chǎn)刨花板、纖維板的工藝也在持續(xù)研發(fā)中。

淀粉膠黏劑使用方便、干強(qiáng)度高、價(jià)格低廉、無(wú)毒環(huán)保，是一種環(huán)境友好型膠黏劑，具有較好的開(kāi)發(fā)潛力和應(yīng)用前景。單獨(dú)使用淀粉或者改性淀粉制造人造板存在耐水膠結(jié)性能差、初黏性差、易霉變等問(wèn)題，常常與其他膠黏劑復(fù)合以改性增強(qiáng)。

此外，阻燃型膠黏劑、抗菌防霉飾面用膠黏劑、常溫快速固化膠黏劑等多功能高性能膠黏劑也逐步在人造板生產(chǎn)中得到應(yīng)用。

1.4 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系亟需完善

人造板工業(yè)用膠黏劑類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)體系亟需完善，現(xiàn)行人造板工業(yè)用膠黏劑類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)有8項(xiàng)，其中國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)，林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng)(見(jiàn)表1)。隨著人造板工業(yè)用膠黏劑的創(chuàng)新發(fā)展，亟需補(bǔ)充一些新型膠黏劑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

表1 現(xiàn)行人造板工業(yè)用膠黏劑類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 The current standards of adhesive for wood-based panel industry

2 綠色發(fā)展要求

綠色發(fā)展是破解我國(guó)資源環(huán)境約束的必然要求。2016年工業(yè)和信息化部、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)等部門(mén)陸續(xù)印發(fā)了《工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃（2016—2020年）》、《綠色制造工程實(shí)施指南（2016—2020年）》、《綠色制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》、《開(kāi)展綠色制造體系建設(shè)》以及《綠色制造2016專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案》等一系列重要文件，從國(guó)家宏觀政策層面高舉綠色發(fā)展大旗，大力支持發(fā)展綠色制造產(chǎn)業(yè)。人造板工業(yè)用膠黏劑產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展從企業(yè)層面來(lái)說(shuō)，以管理和技術(shù)為手段，實(shí)施生產(chǎn)全過(guò)程污染控制，在生產(chǎn)過(guò)程中做到環(huán)境友好，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降耗、減排,生產(chǎn)環(huán)保型產(chǎn)品，滿(mǎn)足市場(chǎng)消費(fèi)升級(jí)需求。具體要求可參考《工業(yè)和信息化部辦公廳關(guān)于開(kāi)展綠色制造體系建設(shè)的通知》（工信廳節(jié)函〔2016〕586號(hào)）文件中綠色工廠的評(píng)價(jià)要求，筆者主要列出污染物排放標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)供參考。

2.1 污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

人造板工業(yè)用膠黏劑生產(chǎn)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)主要執(zhí)行GB 31572—2015 《合成樹(shù)脂工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、DB 13/2322—2016《工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》、GB 16297—1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》以及GB 14554—93 《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。

廢水排放主要執(zhí)行GB 31572—2015 《合成樹(shù)脂工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、GB 8978—1996 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》。

噪聲施工期執(zhí)行GB 12523—2011《建筑施工場(chǎng)界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》，運(yùn)營(yíng)期項(xiàng)目廠界噪聲執(zhí)行GB 12348—2008《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》。

工業(yè)固體廢物執(zhí)行GB 18599—2001《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置污染控制標(biāo)準(zhǔn)》及修改單中的相關(guān)規(guī)定。

危險(xiǎn)廢物執(zhí)行GB 5085.1～7—2007 《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)》和GB 18597—2001 《危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》及修改單中的相關(guān)規(guī)定。

其中新建企業(yè)自2015年7月1日起，現(xiàn)有企業(yè)自2017年7月1日起，其水污染物和大氣污染物排放控制按GB 31572—2015 《合成樹(shù)脂工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定執(zhí)行，地方省級(jí)人民政府對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)未作規(guī)定的項(xiàng)目，可以制定地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)已作規(guī)定的項(xiàng)目，可以制定嚴(yán)于該標(biāo)準(zhǔn)的地方污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)境影響評(píng)價(jià)文件或排污許可證要求嚴(yán)于該標(biāo)準(zhǔn)或地方標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，按照批復(fù)的環(huán)境影響評(píng)價(jià)文件或排污許可證執(zhí)行[2]。

2.2 產(chǎn)品環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)

綠色產(chǎn)品是實(shí)現(xiàn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的最終體現(xiàn)，側(cè)重于產(chǎn)品全生命周期的綠色化。按照全生命周期的理念，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段系統(tǒng)考慮原材料選用、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、使用、回收、處理等各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)資源環(huán)境造成的影響，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品對(duì)能源資源消耗最低化、生態(tài)環(huán)境影響最小化、可再生率最大化。通用評(píng)價(jià)方法可參考GB/T 32161—2015 《生態(tài)設(shè)計(jì)產(chǎn)品評(píng)價(jià)通則》，評(píng)價(jià)要求可參考GB/T 32163—2015《生態(tài)設(shè)計(jì)產(chǎn)品評(píng)價(jià)規(guī)范》。人造板工業(yè)用膠黏劑產(chǎn)品是中間產(chǎn)品，其環(huán)保性能主要體現(xiàn)在人造板產(chǎn)品上，筆者節(jié)選了目前消費(fèi)者關(guān)注度比較高的甲醛標(biāo)準(zhǔn)。未來(lái)隨著產(chǎn)品全生命周期理念的逐步深入，甲醛釋放限量將不會(huì)是評(píng)判綠色產(chǎn)品的唯一標(biāo)準(zhǔn)。

我國(guó)目前人造板產(chǎn)品甲醛釋放限量主要執(zhí)行GB 18580—2001《 室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》標(biāo)準(zhǔn)(主要指標(biāo)見(jiàn)表2)，該標(biāo)準(zhǔn)是涉及木制品的唯一國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。2007年該標(biāo)準(zhǔn)被立項(xiàng)修訂，但由于種種原因至今仍未能發(fā)布修訂版?！董h(huán)境保護(hù)綜合名錄(2015年版)》在2014年版名錄基礎(chǔ)上，將人造板產(chǎn)品(纖維板、刨花板、膠合板)由整體列入“高污染、高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)”產(chǎn)品目錄，調(diào)整為符合GB/T 11718—2009《中密度纖維板》產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的纖維板產(chǎn)品；符合GB 18580—2001《室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》中甲醛釋放限量E1標(biāo)準(zhǔn)或HJ 571—2010《 環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求 人造板及其制品》標(biāo)準(zhǔn)的刨花板和膠合板產(chǎn)品，不再列入“高污染、高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)”產(chǎn)品目錄。未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)的修訂發(fā)布將對(duì)人造板產(chǎn)品是否整體不再列入“高污染、高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)”產(chǎn)品目錄至關(guān)重要，而且隨著消費(fèi)升級(jí)和環(huán)境管理要求的提高，客觀上要求人造板產(chǎn)品環(huán)保性能與國(guó)際領(lǐng)先標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步接軌。正是基于這樣的背景，中國(guó)林產(chǎn)工業(yè)協(xié)會(huì)在2016年12月1日正式發(fā)布T/CNFPIA 1001—2016《人造板甲醛釋放限量》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，提出了適應(yīng)更高環(huán)保要求的人造板產(chǎn)品甲醛釋放限量值，指標(biāo)高于GB 18580—2001《 室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》（E1標(biāo)準(zhǔn)）和GB/T 11718—2009《 中密度纖維板》限量要求，其兼?zhèn)湎冗M(jìn)性、實(shí)用性、可操作性和時(shí)效性，較好地解決了我國(guó)人造板行業(yè)的燃眉之急，也為今后同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的更新、修訂提供了基礎(chǔ)。

表2 人造板及其制品中甲醛釋放量試驗(yàn)方法及限量值[3]Tab.2 Test methods and limited values of formaldehyde emission for the wood-based panels and their products

T/CNFPIA 1001—2016《人造板甲醛釋放限量》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定直接或間接在人居環(huán)境中使用的人造板甲醛釋放限量符合表3的規(guī)定。

表3 人造板甲醛釋放限量[4]Tab.3 Formaldehyde emission limit value of wood-based panel

未來(lái)，E2級(jí)人造板產(chǎn)品將逐步退出市場(chǎng)，E1級(jí)產(chǎn)品將成為我國(guó)人造板產(chǎn)品的主流。目前部分人造板骨干企業(yè)已開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)游離甲醛釋放量更低或無(wú)添加醛產(chǎn)品，其環(huán)保性能與國(guó)際領(lǐng)先標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步接軌，人造板產(chǎn)品有望首批列入“環(huán)保領(lǐng)跑者”制度試點(diǎn)。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)人造板工業(yè)用膠黏劑生產(chǎn)大多依附于人造板企業(yè)，在許多中小型工廠未能得到足夠的重視和關(guān)注，發(fā)展模式粗放，不能適應(yīng)未來(lái)綠色發(fā)展的要求。未來(lái)要從規(guī)劃設(shè)計(jì)、原料采購(gòu)、生產(chǎn)控制、技術(shù)裝備、經(jīng)營(yíng)管理等多方面入手，在保證產(chǎn)品功能、質(zhì)量以及制造過(guò)程中員工職業(yè)健康安全的前提下，加快推進(jìn)綠色循環(huán)低碳發(fā)展方式。大力推動(dòng)清潔生產(chǎn)，嚴(yán)格控制生產(chǎn)過(guò)程污染物排放，加速淘汰落后工藝和落后產(chǎn)能，推動(dòng)質(zhì)量提升和品種創(chuàng)新，推進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量與國(guó)際領(lǐng)先標(biāo)準(zhǔn)接軌，滿(mǎn)足消費(fèi)升級(jí)需求，全面構(gòu)建生產(chǎn)清潔、產(chǎn)品安全的新業(yè)態(tài)。

[1]國(guó)家林業(yè)局.中國(guó)林業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒2015[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,2016.

[2]GB 31572—2015 合成樹(shù)脂工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國(guó)環(huán)境出版社,2015.

[3]GB 18580—2001 室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2002.

[4]T/CNFPIA 1001—2016 人造板甲醛釋放限量[S].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,2016.