人造板无醛胶黏剂技术开发与产业化

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环境治理与低碳环保
绿色能源与节能环保
前沿新材料
技术领域:先进材料
榜单金额:2000 万
合作方式:联合攻关
发布日期:20241201
截止日期:-
需求发布单位: 江苏扬农化工集团有限公司
关键词: 人造板生产  胶合板  纤维板  刨花板  无醛胶黏剂  低成本  工艺兼容  充足原料  自主知识 

需求的背景和应用场景

在人造板生产行业中,实木家具的木材利用率有限,大量边角料和碎颗粒被用于生产胶合板、纤维板、刨花板等人造板。中国作为全球人造板生产、消费和贸易的第一大国,年产量占全球50%以上。然而,当前人造板生产中主要使用的胶黏剂为脲醛树脂,其占人造板胶黏剂总消费量的90%以上。但使用脲醛树脂制造的人造板在生产、运输和使用过程中存在甲醛释放问题,已被世界卫生组织列为“已知致癌物”,对人体健康构成严重威胁。因此,为解决人造板甲醛污染难题,开发一种无醛胶黏剂技术成为迫切需求,具有广阔的应用前景和重要的社会价值。

要解决的关键技术问题

  • 技术原理与架构:研发一种新型无醛胶黏剂,需兼容现有脲醛胶的使用工艺(如施胶、热压等),确保生产过程的顺利过渡,减少企业更换胶种的成本。
  • 成本优化:确保新开发的单位体积人造板胶黏剂成本优于脲醛胶,提高市场竞争力。
  • 原料供应与工业化:原料需充足且易于获取,能够实现百万吨级的工业化生产规模,满足市场需求。
  • 关键技术点:解决无醛胶黏剂成本高、胶合性能差、工艺复杂等难题,确保其与现有人造板制备工艺的匹配性,降低企业前期投入。

效果要求

  • 效益:新开发的无醛胶黏剂应显著降低人造板生产中的甲醛释放,提高产品环保性能,满足消费者对健康家居的需求。
  • 竞争优势:通过成本控制和工艺优化,使无醛胶黏剂在价格上具备与脲醛胶竞争的能力,同时提升产品的综合胶合性能。
  • 创新性:拥有自主知识产权,形成技术壁垒,防范新进入者,保持技术领先地位。
  • 产业化:实现百万吨级的工业化生产,满足国内外庞大的人造板市场需求,推动行业绿色可持续发展。

1、技术需求 在人造板胶黏剂领域,开发一种兼容脲醛胶的使用工艺(施胶、热压等)、单位体积人造板胶黏剂成本优于脲醛胶、原料供应充足易实现百万吨级工业化且拥有自主知识产权的无醛胶黏剂合成与应用技术。 2、需求背景及应用方向 实木家具的木材利用率不超过50%(榉木、柚木、橡木、松木和樟木等),大量的边角料、碎颗粒、刨花以及其他木材(杨木、松木、按木、杉木、杂木和秸秆等)等被用于生产胶合板、纤维板、刨花板等人造板。我国是全球人造板生产、消费和贸易第一大国,年产量占全球50%以上,2022年国内人造板总产量约3亿m2,其中胶合板约2亿m2、纤维板约0.7亿m2、刨花板约0.4亿立方米。 胶黏剂是人造板生产中的重要原料,2021年国内消费量1684万吨(折固,使用时一般配制50-60%溶液),其中甲醛系胶黏剂1657万吨(占98.3%)、产值889亿元,甲醛系胶黏剂中脲醛树脂1524万吨,占人造板胶黏剂总消费量90%以上。 使用脲醛树脂制造的人造板在生产、运输和使用过程中均存在甲醛释放的问题,世界卫生组织国际癌症研究署(IARC)已于2004年将甲醛列为1类的“已知致癌物”,已有明确证据表明长时间的甲醛接触会导致鼻咽癌和白血病等癌症。 为从根本上解决人造板甲醛污染难题,无醛胶黏剂成为近年的研发热点。 3、技术难点 虽然无醛胶黏剂属于研究热点,但是其使用量仍远小于甲醛系树脂胶黏剂。2022年国内人造板无醛胶黏剂消费量为:异氰酸酯类胶黏剂(MDI胶)约16万吨、豆基蛋白胶黏剂约9.5万吨、木质素胶黏剂约2.0万吨,上述无醛胶黏剂的总用量仅占脲醛树 脂胶黏剂的1.8%。目前,无醛胶黏剂难以大规模产业化应用的主要原因在于: (1)成本高,部分产品胶合性能差; (2)胶合工 艺复杂,与现有人造板制备工艺不匹配,企业更换胶种需要更新生产设备,前期投入大; (3)产能难以与庞大的市场体量匹配。 因此,从低生产成本、施加工艺简便性、综合胶合性能、产能等方面考虑,开发出一种新型无甲醛人造板胶黏剂具有重要的研究意义和应用价值。 4、技术指标/成本要求 ①兼容脲醛胶的使用工艺(施胶、热压等)②单位体积人造板胶黏剂成本优于脲醛胶③原料供应充足易实现百万吨级工业化5、其他事项 拥有自主知识产权,且足以防范该领域新进入者。

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