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1、j “全国生物质材料，E 环保型人造板新技术雀幌句附会 无甲醛木塑胶合板的发展及性能 常亮，高黎，郭文静王正 ( 中国林科院木材工业研究所，北京1 0 0 0 9 1 ) 摘要t 本文介绍了无甲醛木塑胶合板发展的技术背景和行业背景，以及目前的研究现状，分 析了无甲醛木塑胶合板性能上的一些特点 关t 诃t 无甲醛术塑胶合板；发展背景；产品性能 T h e D e v e l o p m e n tB a c k g r o u n d sa n d P e r f o r m a n c e sf o r W o o d p l a s t i c sC o m p o s i t en o -
2、 f o r m a l d e h y d eP l y w o o di nC h i n a C h a n gL i a n g ，g a ol i ，G U OW e n j i n g ，w a n gz h e n g ( C h i n e s e A c a d e m yo f F o r e s t r y R e s e a r c h I n s t i t u t e o f W o o d I n d u s t r y ，B e l j i n g1 0 0 0 9 1 C h i n a ) A b s t r a c t ：T h i sp a p e ri
3、 n t r o d u c e st h et e c h n o l o g yb a c k g r o u n d s ，i n d u s t r yb a c k g r o u n d s ，a n dr e s e a r c h s t a t u sO l lt h ed e v e l o p m e n to fw o o d - p l a s t i c sc o m p o s i t ep l y w o o d A san e wt y p eo fp l y w o o d tt h e c h a r a c t e r i s t i c so i lt
4、 h ep e r f o r m a n c eo fw o o d - p l a s t i c sc o m p o s i t e1 1 1 3 , - f o r m a l d e h y d ep l y w o o d _ a r o a n a y z 缸 K e yw o r d s ：w o o d - p l a s t i c sc o m p o s i t ei i & - f o r m a l d e h y d ep l y w o o d ；t h ed e v e l o p m e n tb a c k g r o u n d s ； t h e p
5、 e r f o r m a n c eo f p r o d u c t 无甲醛木塑胶合板是以木材单板为基 国外将木材、麻、农业秸秆等生物质材 本材料，以塑料为粘结材料，以传统胶合板料与高分子材料直接复合形成新型生物质 生产工艺为基础，采用特定工艺制造出的一基复合材料的研究开始于上世纪7 0 年代。 种无甲醛的新型胶合板材。8 0 年代后，出于对环境保护的考虑，使用回 它解决了传统胶合板多以甲醛类胶粘收的废弃塑料和各种形态的木质材料进行 剂为粘结材料而引起的游离甲醛释放问题，复合，使得以物理作用为主要连接机制的木 在生产和使用中均无游离甲醛释放是一种塑复合材料成为研究主流。其主要技术路线 绿
6、色环保的生物质材料。作为传统胶合板行是利用传统的塑料加工工艺如挤出、注塑、 业中的支新军，以其优异的环保优势和良混炼等工艺“1 。进入上世纪9 0 年代，生物 好的力学性能，已经引起了行业人士的重质基塑料复合材料的研究逐步成为生物质 视。本文就无甲醛术塑胶合板的研究背景和材料领域的研究热点。 现状以及性能特点进行了介绍，为无甲醛木不同的复合途径对复合材料的性能有 塑胶合板的推广做一些工作。很大影响，美国和加拿大等国开始对其它技 1 无甲醛木塑胶合板研究的技术术路线的生物质基复合材料进行研究，如无 背景纺织、人造板加工等也成为了木塑复合材料 木材、麻以及农业秸秆等生物质材料与生产的重要技术，用于
7、不同类型的木塑复合 热塑性高分子材料复合，形成新型生物质基 材料生产。其中采用无纺织技术路线的木塑 复合材料是当前生物质材料研究领域的重 复合材料已经在汽车内饰工业中得到应用。 要发展方向之一。北美与欧洲市场的生物质基塑料复合 “全田生物质材料置环保型人造板新技术发展研讨会 材料，如木粉塑料复合材料、木纤维合成 纤维复合材料等，都是以塑料挤出加丁工艺 主。虽然人造板工艺生产木塑复合材料生产 效率更高，因其研究相对较晚，发展和推广 相对落后。 2 无甲醛木塑胶合板发展的行业 背景 2 1 我国胶合板工业的突飞猛进 我国是胶合板消费和出口大国。据统 计，我国2 0 0 4 年胶台板产量超过2 1
8、0 0 万立 方米。作为我国木材产业中的传统产品，胶 合板与其他几类人造板品种如纤维板、刨花 板和细木工板相比，其近年来的发展速度是 最快的”1 。 2 0 0 1 年，我国胶台板在对外进出口贸易 方面，首次实现顺差贸易。2 0 0 4 年，出口量 己猛增到4 2 9 0 9 万立方米，显示出令人瞩 目的后续增长的强劲势头”。从我国胶合板 生产市场需求、原料来源、成本投入、质量 保证等多方面要素来看，其发展前景及潜在 力量是十分广阔和巨大的。 首先，我国目前及今后经济的快速增 长，必然成为促进胶合板市场需求的强劲牵 引力。而我国华北、华东以及长江中下游一 带速生丰产林木材大量涌进市场，以及国外
9、 优质阔叶木材的不断补充，汇成我国胶合板 工业不断发展的巨大原料提供源泉。还有就 是我国充足的人力资源，也是我国发展胶台 板工业的成本核算与其他胶合板生产国相 比占有优势的重要因素。1 。 2 2 我国胶合板行业面临的压力 我国胶合板在面对巨大机遇的同时，也 面临来自多方面的巨大压力，主要包括以下 几个方面： 2 2 1 游离甲醛释放 胶合板主要用于建筑、装修、家具、包 装材料等领域。目前市场上9 0 以上的产品 用的是含甲醛成分的胶粘剂，加上胶液质量 控制的问题，产品最终可能会有大量游离甲 醛释放引起环境污染。而目前控制胶合板甲 醛散发的三步曲，“单板预处理、胶粘剂改 进、板子后处理”“1
10、，可谓是治标不治本。 世界卫生组织公布( 2 0 0 2 年世界卫生报 告中，明确将室内空气污染列为威胁人类 健康的十太因素之一，2 0 0 4 年6 月5 日世界卫 生组织发布第1 5 3 号公告，宣布甲醛为强烈 致癌物。 甲醛问题的严重性从我国室内装修的 甲醛污染问题便可见一斑。人们对居室装修 材料的安全性与环保性要求越来越高，对以 甲醛为首的室内空气污染也越来越警惕。 从胶合板出口的角度来看，呈现愈是发 达国家，其国民的环保意识愈强，对于“有 害化学物质释放量超标”的检测愈严格。 2 2 2 限制原木出E l 和森林认证制度 随着国际环保之声日益高涨，大多数木 材生产国出于保护本国森林资
11、源的压力，纷 纷限制原木出口，这给很大程度上依赖国外 优良资源补充来保持发展的我国胶合板工 业带来巨大困难和挑战。 另外，越来越多的国家开始对胶合板等 木材产品提出“森林认证”，要求制作胶合 板的本材必须来自可持续经营的森林。这对 我国胶合板加大出口贸易也是个巨大考验。 2 2 ，3 成本优势削减 我国胶合板产品近年来一直阗成本较 低而在国际市场具有较强的竞争力。但近两 年伴随国际原油价格的不断攀升，海运成本 升幅，使其原有的价格优势逐渐被冲抵，竞 争力受挫。 2 2 4 反倾销 我国胶合板出口遭遇到欧盟以及其他 “全国生物质材料l E 环保型人造板新技术冀J 民研讨会 一些进口国的反倾销申诉
12、，这对我国胶台板 行业也是巨大的挑战。 基于以上困难和挑战，发展胶合板新产 品，提升产品环保性能，提高人工林利用率， 增加胶合板附加值是增强我国胶合板市场 竞争力的必然途径。将我国胶合板的成本优 势最终转化为技术优势，是突破国际贸易壁 垒的最佳武器。 3 我国无甲醛木塑胶合板的研究 回顾及现状 3 1 无甲醛木塑胶合板的发展历程 我国开展生物质基塑料复合材料的研 究开始于上世纪9 0 年代初。中国林业科学 研究院木材工业研究所多年来一直致力于 木塑复合材料的研究与开发工作。通过国家 九五攻关、国家攀登计划、国家高新技术发 展计划( 8 6 3 ) 等科研项目的支持，已先后 完成了木塑复合材料的
13、复合原理、基本工艺 技术等方面的研究，开发出了多项生物质基 复合材料生产技术，获得相关国家发明专利 4 项，实用新型专利l 项。这些技术已经或 正在进入产业化示范推广阶段。 其中，无甲醛木塑胶合板制造技术是中 国林业科学研究院木材工业研究所在十五 期间，国家高技术研究发展计划( 8 6 3 ) 课 题的研究成果。2 0 0 5 年，包括该技术的8 6 3 课题“人工林木材与合成高聚物复合材料制 造技术”通过了由国家科技部组织的验收， 并获得成果认定。该项研究成果已获得国家 发明专利授权专利名称：“环保型胶合板 生产丁艺”，专利号为Z L 0 0 1 3 4 6 8 1 4 ，拥有 完全的自主知
14、识产权。 3 2 无甲醛木堑胶合板的研究现状 中国林科院木材所现已完成以下研究 工作：木塑复合机理、塑料种类筛选、塑料 与小单板复合工艺过优化及最佳工艺参数 1 3 6 确定、木单板与回收塑料界面改性增强技术 等。其中界面增强技术土耍研究了偶联剂增 强和纳米复合增强两方面。 基于无甲醛木塑胶台板的产业化要求， 工艺上解决了木材和塑料两种性质差异极 大原料的界面结合、板材变形、成本控制等 关键性问题，在国外尚未见到产业化生产报 道，技术已达到国际领先水平。目前中国 林科院木材所已与浙江云峰新材股份有限 公司签订协议，进行产业化推广。 3 3 无甲醛术塑胶合板的性能特点 目前的无甲醛木塑胶合板制造
15、技术是 以传统胶合板生产工艺为基础，经特殊的复 合工艺制成的新型环保材料。与现有普通胶 合板相比，其具有以下性能优势： 3 3 1 无游离甲醛释放 该技术产品以回收塑料替代常规胶粘 剂，打破了常规人造板产品以含甲醛热固性 树脂为胶粘剂的传统工艺，彻底解决了板材 游离甲醛污染的问题。并且，在生产过程中 也没有甲醛气体释放，保护了劳动环境和劳 动者的健康安全。 经过国家人造板检测中心测定，该类柳 桉胶合板( 厚3 l n m ) 的挥发甲醛量仅 0 0 2 m g L ，为相应胶台板国家标准( G B T 9 8 4 6 2 0 0 4 ) ”中对游离甲醛释放量要求最 严格的E o ( 0 5m
16、g J L ) 的1 2 5 ，为现有国 际甲醛释放量最严格的日本农林标准 F 级指标的1 1 5 ，几乎没有游离甲 醛释放。 3 3 2 良好的胶合强度 产品胶合强度达到和超过胶合板国家 标准( C B T9 8 4 6 2 0 0 4 ) 中I I 类胶台板的性 能要求。 在最佳工艺条件下，杨木和柳桉胶合板 的平均胶合强度均能达到1 O M P a 以上。如 、“全国生物质材料，E 环保型 造板新技术冀J 民研讨会 果通过纳米复合增强技术，该类胶合板的平 均胶合强度还能提高2 0 左右。 3 3 3 高利润空间 本产品技术路线与普通胶合板近似，投 资成本相差不多。其原料成本和生产成本与 普通E 。级脲醛胶合板也基本持平。 因此，该产品的利润空间要大大超过现 有胶合板产品，是名符其实的高附加值人造 板制品。 3 3 4 其他环保优势 无甲醛木塑胶合板的主要原料一一塑 料来自于回收材料，大量使用废弃回收材 料，有效缓解了废弃塑料对环境造成的“白 色污染”，有利
