无醛胶黏剂 科学还是谎言

  记得几年前在地板行业的时候，帮实木地板企业形象做销售话术和培训教材，针对多层复合地板和强化复合地板这两大类主要竞品，要突出实木地板最大的产品优势，就是纯天然、无甲醛、所以更安全环保。在话术和教材中，有这样一句堪称“金科玉律”般的话：无醛不成胶，有胶必有醛。是说胶黏剂是人造板的甲醛释放之源，只要你是人造板，就会用到胶黏剂，而只要用到胶黏剂，就一定存在甲醛。所以，无论多层复合地板与强化复合地板号称自己有多环保，无论是E1还是E0，因为他们所使用的基材分别是人造板(胶合板和中密度纤维板)，就一定会有甲醛释放，在环保性能上一定比不过纯实木地板。

  几年后的今天，无论是地板行业还是全屋定制行业，使用人造板材作为基材的品牌们，都响亮地喊出了“无醛”的口号，直接否定了“无醛不成胶，有胶必有醛”这一曾经的金科玉律，理直气壮地表示：我们所使用的人造板材，使用的是“无醛胶”，所以，我们的产品是无醛的!还有说法是，我们所使用的人造板，生活过程中根本不用胶!

  那么，今天我们就在这里掰一掰，人造板生产用胶那些事儿。

  本文主要回答以下问题：

  1、人造板生产所用到的胶有哪些种?

  2、有真正的“无醛胶”存在吗?

  3、MDI胶到底是何方神圣，好在哪里?

  4、不用胶生产人造板，你信不信?

  01

  先从最基础的问题说起，人造板生产所用到的胶有哪些种?

  加工人造板使用的胶黏剂主要有：脲醛树脂胶、酚醛树脂胶、三聚氰胺胶，都是以甲醛为原料而制成的。

  脲醛树脂胶 UF

  以甲醛和尿素为主要原料全称为脲醛树脂粘合剂，简称脲醛胶、脲甲醛树脂，制成品为不溶、不熔化的半透明固体，颜色比较浅。脲醛树脂胶是一种性能好、价格低廉、制造简便、应用广泛的胶黏剂，特点是：耐弱酸弱碱、绝缘性能好，主要缺点是不耐水，遇潮遇热就容易分解，同时初粘差、收缩大、脆性大、耐侯性(指对温湿度压力变化下的稳定性)较差。脲醛树脂胶主要用于中(高)密度纤维板生产

  酚醛树脂胶 PF

  是由苯类与醛类在催化剂存在下经缩聚反应制得，制成品可以为液体、粉状及胶膜三种。酚醛树脂胶的特点是化学稳定性高、胶合强度高、耐水、耐油、耐磨、耐腐蚀、耐老化、耐热性好(长期使用情况下可耐120度高温)、绝缘性能好，强度高。

  三聚氰胺树脂胶(MF)

  是由三聚氰胺和甲醛缩聚而成，液体三聚氰胺胶为乳白色均匀粘性物，固化后的三聚氰胺胶为无色透明、富有光色。三聚氰胺的特点是化学活性高、热稳定性好、耐沸水性，耐化学药品性和电绝缘性好。其中在耐热性和耐水性方面，均优于酚醛树脂胶和脲醛树脂胶。三聚氰胺主要用于胶合板生产。

  这三种胶黏剂中，脲醛树脂胶(UF)的用量最大。随着人们安全环保意识的增强，甲醛释放所带来的危害越来越受到人们的关注，胶粘剂的无醛革新是零醛释放的核心，开发无甲醛或低游离甲醛型胶粘剂成为大家居行业的发展趋势。

  02

  那么，有真正的无醛胶存在吗?

  有。无醛胶黏剂，即不以甲醛及分解产生甲醛的物质为直接原料制备的胶黏剂。

  在现代人造板工业中，MDI技术正迅速成为“无甲醛添加”的一种解决方案。MDI胶，可谓当前人造板行业最主流、技术最成熟、使用最广泛的无醛胶。(详见本文第3部分)。

  除了MDI胶外，见于技术文献的其它无醛胶还有：

  1、生物质胶黏剂

  非粮淀粉基胶黏剂。淀粉是一种天然胶黏剂，早在中国古代就有了广泛的应用。淀粉广泛分布于植物中，来源广泛，价格低廉，是生产胶黏剂的理想原料。但淀粉基木材胶黏剂的胶合强度比较低，耐水性不足;淀粉乳液不稳定、易凝沉、易结晶，且在使用过程中易霉变，不能直接应用于人造板生产。这就要求在淀粉胶黏剂的制备中对淀粉进行改性，改性后的淀粉具有良好的黏合性能，并且无毒环保。

  目前人造板行业使用的都是与聚乙烯醇、丙烯酸及异氰酸酯复配后的淀粉基胶黏剂。

  2、改性大豆蛋白基胶黏剂

  大豆蛋白基无甲醛胶黏剂最早由美国研制成功，但其胶合强度不高，尤其是耐水性能较差、且成本较高。目前使用的大豆蛋白基胶黏剂大多经过物理、化学或生物改性，提高耐水解性、改善胶合强度及防霉变。

  3、木质素基环保胶黏剂

  目前木质素在胶黏剂中的应用主要有2种方式：一种是木质素直接作为胶黏剂;另一种是木质素改性胶黏剂。在众多植物基生物质资源中，木质素储量仅次于纤维素。资源丰富、绿色环保是木质素能够应用于胶黏剂行业的巨大优势，但同时木质素分子量大、分子结构复杂，又导致其应用受到限制。

  说到无醛板，必然会说到MDI无甲醛胶。的确，相对于上述这些“无醛胶”，MDI是技术最成熟的一种，为众多人造板企业的无甲高端产品生产所使用。

  03

  MDI胶，这个人造板第一网红，到底好在哪里呢?

  MDI的化学名称是二苯基甲烷二异氰酸酯。MDI分类较多，主要有：

  (1)异氰酸酯(MDI)，指单一的异氰酸酯。

  (2)可聚合异氰酸酯(PMDI)，指一定比例二苯基甲烷二异氰酸酯与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的混合物，PMDI，就是人造板生产使用的胶粘剂，也有人直接称之为MDI胶。

  (3)可乳化异氰酸酯(EMDI)。

  异氰酸酯胶黏剂除了不含甲醛的优势外，由于本身结构具有很强的极性和活泼性，可以与木材发生反应，从而在木材和胶层间形成化学键，并且能够与木材中的水分反应。因此，用异氰酸酯制得的板材胶接强度高，且耐水性好。

  与传统的胶黏剂相比，MDI胶用于人造板生产，除了无甲醛添加外，优点在于：耐水、耐候性能优良，尤其是在隔热、隔音、耐磨、耐油、弹性等方面有其它合成材料无法比拟的优点，化学性质十分稳定，不易挥发变质，具有很强的稳定性。与传统胶黏剂相比，要取得同样的胶黏效果，MDI胶的施胶量更少、并可以覆盖定向结构板OSB/1~OSB/4全等级的板材生产，同时，苯、TVOC的释放量也趋于零。

  MDI胶看似是建材界的“新面孔”，但实际上它在国防、生化、航天、轻工、化工、石油、纺织、交通、汽车、医疗等各个高精尖领域都有十分广泛的应用，例如潜艇的外壳、航天器材重要部件、莱卡纤维、甚至植入人体的药物载体等，都有MDI胶的身影。因其优异的安全性和稳定性，MDI甚至被应用在人造血管、心脏瓣膜这类人造制造方面。

  04

  不用胶生产人造板，你信不信?

  既然大众谈醛色变，关于无醛，便有了很多传说。我曾看到过一篇关于不用胶生产人造板、从而避免甲醛释放的文章，解释了所谓的“无胶胶合原理”。怎么做的呢?言曰：通过特殊的处理方法使植物纤维表面发生活化，这种活化包括木素和碳水化合物一系列的反应，如氧化、硝化、水解、缩聚、降解以及自由基引发等……

  不太懂诶!能否举例说明?

  比如，天然物质转化法。就是利用某些天然物质本身所固有的或外加的某些天然成分，在特定工艺下经化学转化而生成的具有胶黏剂作用的一些新物质，从而在热压条件下实现自身胶接。

  比如，氧化结合法。即加入硝酸、硝酸盐、次氯酸盐等氧化剂使原料表面经过氧化处理发生活化，整个表面层被润张和塑化，三大素经过反应形成了一个具有良好的疏松性、塑性和多种反应官能基的活性层，在加热加压条件下即可胶接成板。

  比如，漆酶活化法。通过漆酶这种氧化还原酶，催化木质材料中含有的酚羟基，迅速产生具有胶合性能的聚合物，从而使木质材料产生胶合作用。

  比如，酸催化缩聚法。通过硫酸降解纤维素和半纤维素，产生醛类物质并在热压条件下聚合成类似胶黏剂的聚合物，木素也能被酸降解从而引起木素的缩合反应。

  比如，碱溶液活化法。有了酸怎么能漏掉碱，有研究证实，薄的木板经过3M氢氧化钠在热压条件下制成的板材，其剪切强度和耐水效果与传统的酚醛树脂胶黏剂不分上下!

  ……

  看到这里，反正我是笑了。我们这些人造板厂，做好产品的本事没有，编故事的本事可是一等一。这些神话，您信吗?再者，用了这些奇奇怪怪高深莫测的办法，甲醛我姑且相信是没有了，那些酸啊、碱啊、酶啊，就能确保是安全无害的吗。

  又看到资料说，近几年，中国林业科学研究院木材工业研究所研发出一款非醛类热塑性树脂胶合板制造技术，这是木材与高分子学科交叉的研究成果，打破了胶合板用液体胶黏剂涂胶、淋胶技术制造胶合板的传统方式，以不含甲醛的热塑性树脂薄膜替代常规液态胶黏剂。这个听起来似乎还有些靠谱。

  05

  下面，灵魂拷问来了

  “天下无醛”是众望所归，为什么不都用无醛胶?

  制约无醛胶推广使用的最根本问题，是成本和工艺两大问题。

  成本方面，前面提到的脲醛树脂胶、酚醛树脂胶、三聚氰胺胶这三醛胶，技术成熟，价格便宜而被广泛应用。然而，无醛胶不一样，无醛胶的生产成本大概在6500元/吨左右，相当于脲醛胶的三倍。生产成本高了，必然导致了板材的价格贵，地板、木门、全屋定制产品的价格都会跟着贵，所以，无醛人造板是作为“高端”产品存在的。不是所有人都有高端产品消费能力，有醛产品就一定会同时并存。

  工艺方面，PMDI胶技术已经成熟，但因其反应能力强、易与金属等反应，也存在着易造成“粘钢带”现象、板坯表面难成型、不易贮存等难题，不是所有的人造板生产企业都能轻松驾驭。至于其他所谓大豆、淀粉类的无醛胶，都存在各种各样的技术缺陷，根本不具备大规模生产和使用的条件。

  人造板的甲醛污染一直是消费者关注的热点问题，纯天然、无甲醛，纯实木类的家居制品当然更好，也是首选。然而，因为资源有限、性能缺陷、价格高企等各方面的因素，绝大多数的消费者，还是会选用以人造板为基材的木制家居产品。怎么样既享受人造板产品优于实木的性能与价格，又能避免甲醛的危害，无醛胶黏剂与人造板材的结合是大势所趋。我们看到，人造板行业在持续不断地探索价格低廉、工艺简单的无醛胶黏剂生产之路，我们也希望，颠覆性的革新不断发生，让环保材料越来越多元化，让人们的家居生产更加安全、环保。