劉少球

廣西壯族自治區(qū)國(guó)有東門(mén)林場(chǎng) 廣西崇左 532108

雖然我國(guó)的人造板數(shù)量在不斷上升，但是也凸顯出了許多問(wèn)題，如環(huán)境壓力大、資源供應(yīng)較為緊張等，故而開(kāi)發(fā)出環(huán)保、綠色的人造板、尋找新人造板原料，都已經(jīng)成為目前木材工業(yè)迫切需要解決的問(wèn)題。在上個(gè)世紀(jì)四十年代初，各個(gè)國(guó)家的科技工作者就已經(jīng)開(kāi)始對(duì)合成膠粘劑進(jìn)行改進(jìn)，且開(kāi)發(fā)了一些可再生資源來(lái)當(dāng)作膠粘劑，同時(shí)開(kāi)始研究人造板制造過(guò)程中不加入膠粘劑的方法，即無(wú)膠制板。

1 無(wú)膠膠合技術(shù)原理

實(shí)際上，無(wú)膠膠合屬于一種合成膠黏劑，它不必添加酚醛樹(shù)膠或者是脲醛樹(shù)膠，只依靠材料自身所含有的成分，在特定的工藝條件下達(dá)到“自粘接”的目的，最終粘合成板的一種制造技術(shù)。無(wú)膠膠合技術(shù)的機(jī)理是通過(guò)特殊的方法，促使植物纖維出現(xiàn)活化反應(yīng)，其中活化反應(yīng)里包含碳水化合物與木素之間所出現(xiàn)的消化反應(yīng)、氧化反應(yīng)等，在反應(yīng)過(guò)程中生成粘膠劑與粘膠劑類(lèi)似物質(zhì)，這些物質(zhì)在熱壓的條件之下，就能夠膠粘成板。目前，較為主流的使用方法是利用化學(xué)助劑來(lái)處理植物纖維原料，將其表面活性提高，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)膠膠合[1]。

在無(wú)膠膠合過(guò)程中，主要是有木材中的木質(zhì)素、半纖維素以及纖維素等這些成分發(fā)生變化，最終粘合成板。而無(wú)膠膠合能夠被制作成各種人造板，如膠合板、刨花板等。

2 無(wú)膠膠合技術(shù)的方法

2.1 酸催化縮聚

這種方法中所使用的酸是硫酸，且酸能夠和絕大多數(shù)化學(xué)組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。而硫酸能夠?qū)w維素進(jìn)行降解，甚至能夠讓被降解產(chǎn)物在脫水之后形成糖醛類(lèi)物質(zhì)。在熱壓條件之下，糖醛類(lèi)物質(zhì)能夠通過(guò)聚合而成為聚合物，從而可以將其作為膠黏劑來(lái)使用。另外，對(duì)于木素來(lái)講，酸能夠起到良好講解作用，可以引發(fā)木素產(chǎn)生縮合反應(yīng)[2]。

2.2 自由基引發(fā)

這種方法通過(guò)應(yīng)用化學(xué)方法，使得木材產(chǎn)出自由基，而氧化還原反應(yīng)是常用的一種化學(xué)方法。當(dāng)兩個(gè)材料都含有自由基，且表面還能夠滿(mǎn)足自由基作用距離時(shí)，通過(guò)弧電子進(jìn)行配對(duì)，能夠形成共價(jià)結(jié)合。常用處理劑是富含鐵離子的鹽以及過(guò)氧化物等，其中過(guò)氧化物常應(yīng)用過(guò)氧化氫，富含鐵離子的鹽則是氧化鐵。

2.3 氧化結(jié)合

常應(yīng)用的氧化劑包括臭氧、硝酸鹽等，將這些氧化劑應(yīng)用在原材料表面之后，就會(huì)發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，如纖維素會(huì)被氧化劑氧化，原材料的表面層會(huì)被塑化，木素會(huì)脫落，進(jìn)而變得疏松，并形成良好塑性活性層，在木質(zhì)基表面撒上填料，通過(guò)加熱之后，就能夠膠接成板。

3 無(wú)膠人造板的應(yīng)用

通過(guò)無(wú)膠膠結(jié)原理與方法所制造出來(lái)的人造板，具備多種突出特點(diǎn)，如保溫、防腐、無(wú)毒等，相較于合成樹(shù)脂所制造出來(lái)的人造板，無(wú)膠人造板更受到消費(fèi)者的喜愛(ài)[3]。

3.1 無(wú)毒

在應(yīng)用無(wú)膠膠合技術(shù)制造人造板過(guò)程中，所添加的物質(zhì)，如活化劑、催化劑等都是無(wú)毒的，因此，這種方法所制造出的人造板是無(wú)毒的，不僅不會(huì)對(duì)人體造成損害，而且也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，尤其適用于盛裝食品或者是制作家具。

3.2 滯火

在通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，利用物質(zhì)轉(zhuǎn)化所生產(chǎn)出的無(wú)膠人造板，由于所添加物質(zhì)中含有銨鹽滯火劑，在很大程度上使得含氧指數(shù)得到提高，進(jìn)而縮短了燃燒時(shí)間。由于這種滯火性能，可將其應(yīng)用在干燥、高溫場(chǎng)所當(dāng)中。

3.3 防腐

將酚醛樹(shù)脂所形成的膠合板與無(wú)膠人造板同時(shí)感染上一種木腐菌，之后測(cè)定二者的重量損失率，結(jié)果顯示，無(wú)膠人造板所具備的防腐性能高于合成樹(shù)脂膠合板，故而在防蟲(chóng)、防腐環(huán)境中，可以大量應(yīng)用無(wú)膠人造板。

3.4 保溫

通過(guò)測(cè)定無(wú)膠人造板熱處理參數(shù)發(fā)現(xiàn)，相較于密度較為相似的木材來(lái)講，無(wú)膠人造板導(dǎo)溫系數(shù)與導(dǎo)熱系數(shù)較低，且保溫性能十分突出。

3.5 抗老化

將無(wú)膠人造板存放1年之后，測(cè)量其強(qiáng)度發(fā)現(xiàn)，相關(guān)數(shù)值和存放前數(shù)值并無(wú)明顯變化，因此可在制造室外木制品過(guò)程中應(yīng)用無(wú)膠人造板[4]。

4 未來(lái)無(wú)膠人造板的發(fā)展趨勢(shì)

利用天然物質(zhì)來(lái)完成轉(zhuǎn)化，并不需要添加其他的化學(xué)試劑，將植物纖維作為原材料，通過(guò)自身進(jìn)行轉(zhuǎn)換與組合，從而達(dá)到無(wú)膠膠合的目的。應(yīng)用這種方法所生產(chǎn)的無(wú)膠人造板具有許多優(yōu)勢(shì)，如不污染環(huán)境、成本低等，不僅能夠?qū)r(nóng)業(yè)剩余物進(jìn)行充分利用，還可以通過(guò)充分應(yīng)用木材里的“三剩物”，從而使得木料使用率得到提高。另外，無(wú)論是刨花板還是膠合板，都可以通過(guò)改變現(xiàn)在的制作流程來(lái)制造。對(duì)于我國(guó)而言，該加工方法十分適用，且發(fā)展前景較廣，能將其作為未來(lái)無(wú)膠人造板的發(fā)展方向[5]。

我國(guó)作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，據(jù)相關(guān)資料顯示，每年秸稈平均產(chǎn)量以達(dá)到7億噸。若能夠合理、科學(xué)的使用這些秸稈資源，就可能有效解決有關(guān)能源缺乏的這一問(wèn)題，故而科研工作者應(yīng)當(dāng)重視這個(gè)課題，并進(jìn)行深入研究。大多數(shù)農(nóng)作物原料里所含碳水化合物都十分豐富，在受到壓力及溫度作用之后，所形成的聚合物具備不溶性特點(diǎn)，最終形成良好的膠合性能。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，將秸稈應(yīng)用在無(wú)膠人造板生產(chǎn)中，不僅能夠使得農(nóng)業(yè)廢棄物這個(gè)問(wèn)題得到解決，還能夠有效緩解缺乏木材資源的問(wèn)題，進(jìn)而降低對(duì)木材的消耗，對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，在滿(mǎn)足國(guó)家持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求基礎(chǔ)上，還能夠創(chuàng)建節(jié)約社會(huì)資源的政策。對(duì)無(wú)膠秸稈人造板進(jìn)行研發(fā)，能夠使得人造板生產(chǎn)環(huán)節(jié)得到提高，還得讓產(chǎn)品用途得到擴(kuò)大，進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益。