用木质素无醛胶黏剂制造刨花板的探索与实践

李斐红，黄 江，陈 林，林立辉，李 宁，黄加文

（1.广西高峰桂山人造板有限公司，广西 贺州 542814；2.广西大学，广西 南宁 530004）

刨花板产业经过几十年的发展，生产技术和产品市场已日臻成熟。近年来，家具市场的竞争愈加激烈，刨花板作为家庭装修的首选，制造低成本环保型的刨花板已成为行业的一种趋势。人们的环保意识不断增强，对居住环境的要求在不断提高，终端市场对家具甲醛释放量的控制要求也越来越高。

目前刨花板生产用胶黏剂以脲醛树脂胶最为广泛，这类胶黏剂以甲醛为合成原料，成品使用过程中存在一定的甲醛释放量，危害人们的身体健康。根据国家强制性标准GB/T18580-2017 规定,刨花板的甲醛释放量限值为0.124mg/m3（E1 级），行业内的限值为4mg/100g（E0 级），但依然无法满足人们对高质量生活的追求。因此，无醛刨花板的研发是市场需求的必然趋势。

行业内的无醛刨花板生产分为纯二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）无醛刨花板和木质素无醛刨花板，纯MDI 无醛刨花板在生产过程只使用MDI 胶黏剂进行生产，而木质素无醛胶刨花板的生产过程是以添加木质素无醛胶黏剂为主，添加MDI 胶黏剂为辅进行生产。广西高峰桂山人造板有限公司采用木质素胶黏剂及辅助MDI 进行了无醛刨花板的生产试验，探索可行的工艺，取得了较好的成果。

1 木质素无醛胶黏剂的特点

木质素胶黏剂是以木材中所含的木质素为基体的植物胶黏剂，木质素又称木素，在天然植物中木质素就像黏合剂一样，分布在纤维的周围以及纤维内部的细小纤维之间，与纤维素和半纤维组成植物强有力的骨架结构。

木质素主要从纸浆废液中提取。从硫酸盐纸浆中提取的为硫代木质素；从亚硫酸盐纸浆中提取的为磺酸木质素。其制成的无醛胶黏剂主要用于木材胶接和刨花板、层压板和纤维板等的生产。

2 木质素无醛刨花板的生产工艺

采用木质素胶黏剂生产刨花板，工艺过程与采用脲醛胶生产刨花板基本相同。但木质素胶黏剂的粘度、固含量和固化温度等与脲醛胶相比有较大区别，因此在具体工艺实施中需要进行适当调整。

2.1 木质素无醛胶黏剂的调配

木质素无醛胶黏剂的粘度比较低,检测结果在40～60MPa·s 左右，在刨花板生产过程中，胶黏剂粘度过低，会导致刨花之间的胶接强度低，铺装的板坯成型性很差，在板坯运输过程中容易出现裂纹等现象。同时，板坯进入压机时，因钢带与皮带之间的落差，导致板面出现严重的皱纹，板坯与上钢带接触的瞬间，板面的粉尘出现反扑，使得生产出来的产品板面白斑现象严重，无法达到后续贴面的标准。为了增加胶黏剂的粘度，需要在调胶过程适量添加增粘剂，将胶黏剂的粘度调至350～450MPa·s，以保证板坯的成型性、提高板坯的运输稳定性以及进入压机的效果，保证产品的板面质量达到后续的加工需求。木质素无醛胶黏剂调胶前后数对比如表1 所示。

表1 木质素无醛胶黏剂调胶前后数据对比

2.2 木质素无醛胶黏剂的添加量

木质素无醛胶黏剂添加在表层刨花的施胶量为10%～12%，可辅助添加MDI 胶黏剂量0.5%～0.8%。芯层刨花施胶量木质素无醛胶黏剂5%，MDI 为1.5%～2.5%，目的是增加芯层的铺装成型性，以及增加板材的防水性能。

2.3 热压工艺控制

由于胶黏剂的固化温度比普通脲醛树脂胶要高，所以生产木质素无醛刨花板时，热压温度要比普通板高5～10℃。

木质素无醛胶黏剂的初粘度比较低，板坯成型比较差，板面容易出现质量问题，因此需增加表层刨花含水率，一般控制在14%～16%。但表层含水率较高时容易鼓爆板，为了防止板坯出现这种现象，必须降低芯层的含水率，以平衡表层增加的水分，一般控制在4%～5%。

3 木质素无醛胶黏剂在刨花板生产中的优势

纯MDI 刨花板的生产过程中，因为MDI 胶黏剂黏性比较强，会对生产设备带来负面影响，比如盘式分筛盘片、铺装皮带、打散辊、成型线皮带、预压网带、预压皮带、压机钢带等都很容易出现黏胶，导致板面出现质量问题，而且MDI 胶黏剂固化后很难处理，所以对压机钢带的保护必须到位。一般生产纯MDI 无醛板的厂家，都会对压机钢带进行喷淋，花上百万资金进行技术改造，增加钢带脱模剂喷淋，而且脱模剂的成本也不低。

木质素无醛刨花板表层以添加木质素无醛胶黏剂为主，表层MDI 的添加量很少，只需在切换生产无醛板前对钢带进行简单喷淋，对生产线的运输皮带、网带基本没有影响，可以省去压机钢带喷淋的技术改造投资。而且木质素无醛胶黏剂无毒，且易于去除，使用清水冲洗就可以清理干净，便于对管道、喷头等难清理部位进行打扫，对环境造成的危害很小。

4 生产木质素无醛刨花板存在的问题与解决措施

经过试验与生产的不断探索，对采用木质素无醛胶黏剂制造刨花板的工艺及产品状况进行总结分析，发现了一些问题，并提出了解决方案。

4.1 生产效率

由于木质素无醛胶黏剂性初粘性较弱，使得板坯成型差，固化时间比较长，所以生产效率比较低，相比普通脲醛树脂胶的效率降低了30%。一般通过以下方法提高木质素无醛胶黏剂的生产效率：增加板坯预热设备，提前激发胶黏剂活性；增加芯层固化剂；通过提高热压油温等方法加快芯层反应速度。

4.2 防水性能

由于木质素无醛胶黏剂的吸水性较强，会使成品板的24h 吸水膨胀率容易偏高。解决的方法是增加防水剂的添加量和MDI 胶黏剂的施加量，提高板材整体密度和内结合强度等，保证板材的防水性能。

4.3 板材分层鼓泡

由于表层刨花含水率较高，生产过程为保证芯层温度而提高了热压油温，导致表层固化过快，板坯内水蒸气过多，排气不顺畅，易造成板材分层鼓泡。解决方案是：通过调整中间皮带速度比例，减少板坯拉裂，从而可适当降低表层含水率；提高压机最后一区油温，保证胶的固化效果；适当降低干燥刨花含水率，减少板材分层鼓泡。

4.4 成品板板面局部泛白

造成成品板表面局部泛白的原因一般是：芯层铺装铺料不均匀；芯层压辊未能有效压实芯层刨花；凹坑处通过表层料弥补；在热压过程固化程度不同；排气不均匀等原因导致的毛板厚度不均匀，使得在砂光过程中偏厚的地方容易出现泛白现象。解决方案是：通过增加芯层刨花预压辊，压实芯层料，并排出一部分多余的空气，改善铺装平整度，提高压机热压效果等可以稳定板材厚度，从而减少泛白现象的产生。

5 结语

人们对生活质量要求提高，对家具产品的甲醛低释放量要求也就越来越高，生产无醛刨花板是刨花板行业发展的必然趋势。目前各家刨花板工厂，都在不断研发无醛板的生产技术，市场竞争越来越激烈，成本控制是工厂生存必须攻克的难题。本公司在采用木质素无醛胶黏剂制造刨花板方面的不断探索和实践的结果表明，采用木质素无醛胶黏剂制造刨花板是可行的，相比采用纯MDI 制造无醛刨花板，可有效地降低生产成本，为刨花板无醛化生产获取了一定的经验，为同行提供了参考。