人造板還可以不用膠？一篇文章帶你認識無膠人造板技術！

05-21

來自專欄木材行業資訊

提到人造板，相信大部分人和小編一樣，覺得人造板是跟膠黏劑緊緊聯繫在一起的，小編第一次聽說無膠人造板的時候，在小編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，那麼無膠人造板到底是怎麼一回事呢？別著急，小編帶你一探究竟，這篇文章為你揭開無膠人造板神秘的面紗。

百度百科上關於人造板的定義如下：

「人造板是以木材或其他非木材植物為原料，經一定機械加工分離成各種單元材料後，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製品。」

很多人都容易忽視後面的話，而無膠膠合指的就是不加傳統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「自粘結」從而粘合成板的技術。

無膠膠合原理

通過特殊的處理方法使植物纖維表面發生活化，這種活化包括木素和碳水化合物一系列的反應，如氧化、硝化、水解、縮聚、降解以及自由基引發等…

是不是很複雜，有沒有後悔高中化學沒有好好學…不過沒關係，雖然反應很複雜，目的就是為了使木材中的三大素（纖維素、半纖維素、木質素）等成分發生一系列變化產生類似於膠黏劑的物質在熱壓條件下粘合成板。簡單來說，無膠膠合板不使用傳統膠黏劑，那就要想辦法創造「膠黏劑物質」達到類似或同樣的效果。

無膠膠合方法

那麼不使用傳統膠黏劑就粘合成板，要用什麼樣的方法呢？根據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：

天然物質轉化法

這個方法顧名思義，就是利用某些天然物質本身所固有的或外加的某些天然成分，在特定工藝下經化學轉化而生成的具有膠黏劑作用的一些新物質，從而在熱壓條件下實現自身膠接。

既然是天然物質，除了木質纖維材料以外，一些非木質纖維材料如玉米桿、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境的影響。

氧化結合法

氧化結合法即加入氧化劑使原料表面經過氧化處理髮生活化，整個表面層被潤張和塑化，三大素經過反應形成了一個具有良好的疏鬆性、塑性和多種反應官能基的活性層，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。

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，木質材料中含有酚羥基的木質素經過催化反應，迅速產生具有膠合性能的聚合物，從而使木質材料產生膠合作用。

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生化學反應。酸能降解纖維素和半纖維素，產生醛類物質並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。

鹼溶液活化法

提到酸怎麼能漏掉鹼呢?有學者研究證實，薄的木板經過3M氫氧化鈉（添加一定比例的甲基化木素），在熱壓條件下製成的板材，其剪切強度和耐水效果與傳統的酚醛樹脂膠黏劑不分上下！常用的鹼溶液處理劑有氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉等。

無膠人造板與有膠人造板之間的對比

無膠人造板和有膠人造板之間除了簡單的是否添加合成樹脂膠黏劑之外，還有以下特點：

降低成本

由於無膠人造板不需要添加膠黏劑，從而簡化了生產工藝，不會產生膠斑和膠厚預估化層的現象。產品沒有預估化層，這樣無膠工藝就可以用多層壓機來生產，有膠人造板生產過程中的連續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，也減少了設備投資，降低了成本。

節能

由於無膠工藝的要求，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，節約了能源。

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生了變化，經歷了化學水解、降解再重新聚合的過程。而有膠人造板生產過程中，物料僅僅發生形態上的變化，因此無膠人造板工藝是一種新的材料聚合工藝。

無膠人造板的特點及應用

文章這麼長，看到這裡的你一定是優秀的！相信經過前面的描述，大家對無膠人造板技術有了一定的了解，那麼為什麼有那麼多科研工作者從上世紀40年代就開始研究開發這門技術呢？科研工作者之所以百折不撓，鍥而不捨地研發這門技術確實是因為有太多優點了，小編帶你去看無膠人造板身上blingbling的閃光點——

無毒

大家都知道，家居環境中甲醛大部分來自木製傢具的油漆和膠水，有膠（區分於無膠人造板）人造板中的膠黏劑如脲醛膠和酚醛膠是產生甲醛的主要原因。而無膠人造板工藝中沒有使用來自石油產品的樹脂膠黏劑，加入的催化劑、活化劑以及天然物質都是無毒的，因此做成的產品也沒有毒性，對環境沒有污染，對人體也沒有損害。可以用來製作室內卧室傢具，甚至於用來盛裝食品或者與食品接觸的器具。

耐腐

關於耐腐性曾經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，結果表明，在耐腐性這方面，無膠膠合板明顯要優於合成樹脂膠合板，所以在防腐和防蟲要求高的環境中，可以考慮使用無膠人造板。

隔熱

無膠人造板的導熱係數和導溫係數都要低於相近密度的氣干木材，具有良好的隔熱性能，可以用來製作保溫建築材料，如地板墊板，內牆裝飾板等。

抗老化

測定無膠人造板存放前和存放12個月以後的剪切強度，發現幾乎沒有變化，因此無膠人造板也非常適合用來製作室外木製品。

無膠人造板工藝與有膠人造板工藝差別不大，設備也大同小異，目前在有膠人造板生產線中只要稍作改動就可以生產無膠人造板。但是小編要告訴大家的是，雖然我國無膠人造板技術從上世紀80年代左右就開始引起很多人研究，目前還是處於實驗探索階段，已經有人將這個技術申請專利，以後用於工業化生產也有了很多可能，應用於工業化生產是目前研究的主要方向，也是人造板工業中非常有意義的發展議題。