无醛工艺(打破“无醛不成胶”山东大学研发无醛胶开启产业化应用)

Posted 2023-05-28

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无醛工艺(打破“无醛不成胶”山东大学研发无醛胶开启产业化应用)

“装修界都说‘无醛不成胶’，可我们自主研发和生产的，就是真正的无醛胶，原料和加工过程没有任何甲醛添加！”1月17日，年关临近，山东大学环境科学与工程学院教授王曙光和他的同事们，仍在位于青岛蓝谷海科创业中心的实验室忙碌着。

这间面积仅30余平方米的实验室，正在生产一种被命名为“ENF-JH”的黄色液体，日产量约100公斤。春节后，这些无醛胶黏剂将被运往一家南方品牌地板企业，应用于高档胶合板的生产。

“中国市场上胶合板、刨花板、纤维板等的人造板材的年消费总量约3亿立方米，其中胶合板是最主要品种，占比超过60%。”王曙光认为，“ENF-JH”无醛胶黏剂在板材头部企业的产业化应用，将推动中国胶合板市场开启无醛环保新篇章。

难题：

有醛胶市场占比超七成，现有无醛胶难推广

甲醛（HCHO），被国际癌症研究中心（IARC）确定为致畸、致癌物质。数据显示，我国每年使用的胶黏剂总量为6000万吨以上，其中脲醛胶、酚醛胶、三聚氰胺甲醛胶等有醛胶的市场份额超过70%，大豆胶、淀粉胶、异氰酸酯胶等无醛胶的市场份额不足30%。这些无醛胶虽然实现了绿色环保，但却因存在性能不稳定、成本过高等问题，在推广使用方面存在困难。

围绕无醛胶黏剂的研发和生产，山东大学环境科学与工程学院于2016年组建了由王曙光、于伟、张根成、吕祥兴、张伟等科研人员组成的研发团队。历经数年探索，该团队在实验室完成了产品配方、设计出了成套生产装备、实现了自动化控制，为该技术的产业化奠定了基础。

2021年，该团队与山东佰世达集团合作研制的AFF无醛胶黏剂及人造无醛纤维板产品，通过了国家装饰装修材料质量监督检验中心的检测，达到了国家标准最高等级ENF级（甲醛释放量≤0.025mg/m³）。目前，1至18mm的新一代无醛绿色纤维板已相继在山东佰世达集团下线，填补了国内新一代超薄无醛绿色纤维板的是空白。

攻克了纤维板用无醛胶黏剂后，该团队又向着市场消费用最大的胶合板用无醛胶黏剂发起了“冲锋”。

突破：

研发新一代无醛胶，实现对有醛胶的完全可替代

据团队成员于伟介绍，胶合板使用的胶黏剂，对初黏性、防水性等要求更高。“初黏性不好的话，板材叠放后容易滑落，影响企业生产进度；防水性不好的话，家具就会出现裂缝、鼓包等问题。”于伟介绍说，由于市面上现有无醛胶在这两个关键性能上表现不够理想，所以胶合板生产过程中使用的大多仍是有醛胶。此外，这些有醛胶在使用时需要按照约1:0.5的比例加入面粉进行混兑，按照目前胶合板的市场消费体量，其生产过程每年大约要消耗掉至少2000万吨面粉。

如何让胶合板用无醛胶性能更强，使用过程更环保、更低碳？研发团队在实验室内反复调整配方和工艺、反复试错，最终取得了关键技术突破，“ENF-JH”成功面世。“它的防水性能，达到了最高等级防潮板的水准；它的初黏性，一点儿都不输于有醛胶；更重要的是，它在使用时无需添加面粉，而是添加团队具有自主产权的一种矿物型无机添料，不会浪费一粒粮食。”于伟表示，在胶合板生产过程中，“ENF-JH”可以实现对有醛胶的完全替代。

更值得一提的是，“ENF-JH”无醛胶黏剂的生产全程绿色环保清洁，无“三废”排放。这得益于科研团队的另一项技术突破：在国内首次将电磁加热技术应用于精细化工。据科研团队成员吕祥兴介绍，电磁加热技术长期以来难以应用在精细化工领域，难点就在于精准控温，科研团队在这方面进行了大量研究和突破，最终将其成功应用于无醛胶黏剂的生产工艺，替代了传统锅炉蒸汽加热，实现了生产过程的绿色低碳。目前，该科研团队围绕电磁加热技术已成功申报了4项专利。

前景：

高校做“链长”拉起产业链，推动无醛胶大规模应用

对于胶合板生产企业来说，以“ENF-JH”无醛胶黏剂代替有醛胶，无需增加新投资，无需引入新设备，也不用改变原有生产工艺流程，不会降低产能。目前，地板、家装领域的多家头部品牌企业已与研发团队洽谈合作，部分企业的试生产已经展开。

于伟表示，山大研发团队已与济南一家化工企业达成合作，正在搭建一条“ENF-JH”无醛胶黏剂生产线，日产10至20吨，预计2022年2月投入生产。围绕无醛胶黏剂的生产，研发团队已以“链长”角色拉起一条由国内5家企业参与的产业链，可以提供从产品配方到设备安装到生产培训的整体解决方案，以“交钥匙工程”的形式面向企业进行输出，无醛胶黏剂在胶合板行业实现大规模应用指日可待。

事实上，“ENF-JH”无醛胶黏剂已经不是山东大学（青岛）在蓝谷的首个产业化项目。落地以来，山东大学（青岛）充分利用整合学校在智慧资本、科技成果等方面的优势，构建创新服务平台，在科学研究、产学研对接、人才引进、创新创业项目落地等方面与青岛蓝谷建立全面合作关系，一批由山大主导的项目落户蓝谷，为地方经济社会发展作出了贡献。

（大众报业·大众日报客户端肖芳报道）