綠色環保木材用膠黏劑的應用進展

張曄

摘 要：我國的社會在進行大范圍的經濟環境建設的時候，忽略了對于當前環境的保護工作，這也是大部分處于發展過程中的國家面臨的共性問題，因此我國相應國際環保機構關于建設環保社會的號召，逐步將社會發展的工業化向環保化方向進行轉化，雖然木材膠黏劑相對于一般的化工材料有著綠色環保的優勢，但是現在木材膠黏劑也面臨著環保隱患問題。本文通過對新型的綠色環保的木材膠黏的實際應用來談談其發趨勢。

關鍵詞：環保；木材膠黏劑；應用進展

我國的消費者權益日剛剛結束，如今的消費者對于自身的合法消費權益以及消費品的質量越來越看重，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，然而在實際生產中，很多商家為了節省資本，獲取更多的商業利益，在消費品中投放入不合標準的化學成分，對于消費者的身心健康都造成了嚴重的損壞，有的不正規的制造商生產的不合格的木材膠黏劑，其甲醛的釋放量已經嚴重超出標準，為人類以及社會帶來了雙重傷害。

1 木質素膠黏劑

纖維素是當前自然界的第一大可再生資源，木質素同樣也是一種可再生資源，根據木質素的相關統計數據顯示，全球范圍內的木質素的生產量在6萬噸左右，人們應用木質素的時間也很長了，雖然木質素很早之前就被投入到工農業中，進行生產活動，但是其投入使用一直存在局限性，因為木質素具有反應活性不高的特點，因此木質素的相關研究學者一直對其活化進行研究。木質素的性能與結構決定了它自身的特點，它是一種聚酚類的呈現三維網狀形態的高分子化合物，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，因此難以進行反應，另外木質素的含甲氧基量偏高，含羥基量小，苯環上位阻大，通過合成木質素膠黏劑的過程就能發現，苯酚、酚醛樹脂、甲醛與木質素在發生反應時，木質素的活性明顯不夠，因此我們能夠得出這樣一個關于木質素的結論，即：木質素能夠產生良好反應的基礎條件是：在保證甲氧基量減少時保持羥基的含量增加來對木質素的反應活性進行刺激，將木質素應用于膠黏劑中主要可以通過兩種不同的方法：在長時間的熱壓作用后，其溫度與酸度都居高不下，膠黏劑呈現黑色，另外其耐水性能與力學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素混合在一起后，通過改變樹脂的原有性質進行制作膠黏劑。

在大力開發使用木質素作為膠黏劑的原材料時要注意改變其活性的問題，實現木質素從三維網狀的高分子化合物向芳香環狀的分子量小的混合物的分解，有效地改變其羥基，增強其發生反應時的活性，在進行木質素的活化工作時，要注意對其反應機理展開深入地探討與分析。從木質素中得到的啟示是在進行膠黏劑制作時，還可開發其他的可再生資源，如蛋白質、淀粉等無害資源。

我國對于將木質素應用于膠黏劑的研究雖然晚于其他國家，但是仍舊對其投入大量的科研力量，但是處于探索階段的木質素膠黏劑的研究還存在一些問題，我國對于木質素膠黏劑的加工工藝與設備并不是最先進的，我國投入生產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對木質素膠黏劑的制作加大研究的力度。未來我國的膠黏劑市場份額也一定有很大一部分是木質素膠黏劑。

2 淀粉基膠黏劑

淀粉作為膠黏劑的優勢在于成本相對比較低，價格低廉，并且與木質素相同也是一種可再生資源。然而一般的淀粉并不能對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井淀粉向低分子物質轉化，來作為填料。淀粉的生產特點一般都是大規模、高速度利用淀粉的這一優勢，可以進行環保型膠黏劑的生產制作。

淀粉類是以大規模、高效率生產與提純的廉價天然高分子聚合物，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長城的基石。但由于受到科學水平的限制，一直到20世紀中葉，天然高分子膠黏劑被合成高分子聚合物取代前，傳統淀粉基膠黏劑的制作水平都無突破性的進展。傳統淀粉基膠黏劑因為耐水性能差、膠接強度低而被局限于紡織業、造紙業、包裝紙箱、瓦楞紙板等工業生產上使用，用于木材加工工業的則極為少見。隨著對淀粉理化特性認識越來越清楚，淀粉作為膠黏劑的很多弱點通過改性得到了有效的改善。利用這一廉價、可再生的天然高分子材料開發價格、性能、環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。但可用于木材黏結的傳統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效率很低，故傳統淀粉基膠黏劑黏結力主要來源于淀粉鏈上為數眾多的羥基之間產生的氫鍵接合力，以及依賴硼砂對羥甲基的絡合作提高淀粉基膠黏劑的耐水膠接性能，應在淀粉分子鏈之間均勻導入適量接合牢固的化學鍵，如氨酯鍵、醚鍵、縮醛鍵和酯鍵等。

3 環保性脲醛膠

脲醛樹脂膠由于價格低廉，膠合強度好，具有一定耐水性等優點，被廣泛應用于木材加工行業，尤其是室內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，會釋放出大量的游離甲醛，刺激人的眼睛及呼吸系統，危害人體健康，我國政府于2001年12月制定強制性標準GB18580-2001（室內裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量），GB18583-2001（室內裝飾裝修材料膠黏劑中有害物質限量）等10項國家標準，要求國內脲醛樹脂膠黏劑生產廠家必須生產E2和E1級環保產品。目前采用國內技術已能生產E2環保產品，但生產E1級產品只能靠引進技術，這就需要國內脲醛樹脂膠黏劑生產廠家和科研部門積極攻關，以解決目前存在的技術難題。國際脲醛樹脂膠黏劑生產企業一方面生產液體膠供應本地木材廠，另一方面大規模生產E1粉膠，降低成本進行國際化銷售。

結束語

無論是在哪一個發展中國家，綠色環保的膠黏劑的大量投入使用無疑是一個不可逆轉的趨勢，雖然我國現階段所使用的大部分木材膠黏劑還有環保問題，因此我國研制膠黏劑的相關化工人員，應當積極學習國外先進的膠黏劑相關技術，在原料的選擇上盡可能地選用環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

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