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…
是不是很复杂,有没有后悔高中化学没有好好学…不过没关系,虽然反应很复杂,目的是为了使木材中的三大素(纤维素、半纤维素、木质素)等成分发生一系列变化产生类似于胶黏剂的物质在热压条件下粘合成板。简单来说,无胶胶合板不使用传统胶黏剂,那要想办法创造“胶黏剂物质”达到类似或同样的效果。
无胶胶合方法
那么不使用传统胶黏剂粘合成板,要用什么样的方法呢?根据刚才列举的对原材料不同的活化作用以及使用不同的助化剂,无胶胶合方法可分为以下几种:
1
天然物质转化法
这个方法顾名思义,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。
既然是天然物质,除了木质纤维材料以外,一些非木质纤维材料如玉米杆、棉杆、稻壳、花生壳、甘蔗渣等。还有木工加工厂的废料树皮都是天然胶黏剂的主要原料,这些天然物质不仅品种丰富还可再生,充分利用,减少焚烧造成的对大气环境的影响。
2
氧化结合法
氧化结合法即加入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。常用的氧化剂有硝酸、硝酸盐、次氯酸盐等。
3
酶活化法
漆酶活化法是酶活化法中最典型的方法。漆酶是一种氧化还原酶,可以催化酚羟基的氧化反应,木质材料中含有酚羟基的木质素经过催化反应,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。
4
酸催化缩聚法
酸催化缩聚法常用的酸是硫酸,酸对木材有较强的破坏作用,与各个化学组分都可以发生化学反应。酸能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。另外,木素也能被酸降解从而引起木素的缩合反应。
5
碱溶液活化法
提到酸怎么能漏掉碱呢?有学者研究证实,薄的木板经过3M氢氧化钠(添加一定比例的甲基化木素),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!常用的碱溶液处理剂有氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠等。
无胶人造板与有胶人造板之间的对比
无胶人造板和有胶人造板之间除了简单的是否添加合成树脂胶黏剂之外,还有以下特点:
降低成本
由于无胶人造板不需要添加胶黏剂,从而简化了生产工艺,不会产生胶斑和胶厚预估化层的现象。产品没有预估化层,这样无胶工艺可以用多层压机来生产,有胶人造板生产过程中的连续式压机大部分需要进口。因此无胶人造板工艺不仅减少了原料消耗,也减少了设备投资,降低了成本。