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守护环保健康的居家环境——生物基无醛胶黏剂转移转化纪事(一):初识醛害 直面需求痛点

  2006年年底,朱锦携全家人回国探亲。几个朋友因为知道朱锦从事塑料产品开发工作,就约他到临沂的废旧塑料回收厂参观,考察废旧塑料做木塑项目。在参观归途路径临沂市西郊时,他被一大片白花花的不知名的东西所吸引。便问朋友那是什么东西,在朋友颇自豪的口吻中,朱锦得知这是由木材旋切而成,用来做胶合板用的木片。临沂是全国最大的胶合板生产基地,每天消耗的木材成千上万吨,周围所有的杨树都用做胶合板生产。在好奇心的驱使下,朱锦提出去胶合板生产厂家看一看。在朋友的联系下,他们很快就来到了一家颇具规模的胶合板生产厂家。

  一进工厂大院,刺鼻的甲醛气味,顿时让朱锦眉头紧锁。等进了车间,甲醛气味之大让初次进入胶合板生产车间的朱锦泪流满面。甲醛是一种具有强烈刺激性气味的有害气体,世界卫生组织国际癌症研究机构将其列为一类致癌物,可以诱导和引发癌症。国内的木材胶黏剂主要是以甲醛为基本原材料的“三醛”胶,占整个木材加工行业用胶量的90%以上。含有甲醛胶黏剂的木制品用于室内,甲醛释放期可长达15年。在生产车间中,他只能隐约看到几十个工人正在车间里做工。他问工人这样的环境怎么能呆得住,工人说适应了。参观完后朱锦非常震惊:一是作为全国的胶合板生产基地,工厂的生产环境竟然如此之原始和恶劣,说工人是在以健康为代价赚钱,毫不为过;二是作为全世界最大的人造板生产国,技术水平离国际先进水平差距之大、经济附加值之低,让人深思。这种震惊激起了朱锦内心的“倔劲”,一股强烈的责任感油然而生。尽管没有从事过木材胶黏剂的经验,但是凭着在高分子领域15年的研发积累,他暗下决心要解决这个问题。当下便对同行的朋友表态,要做无醛木材胶黏剂,哪怕做出来一分钱不赚也值得。

  回到美国后,朱锦便开始了无醛胶黏剂的研究准备工作。表态容易,但真要实施起来却发现非常困难。在文献检索的过程中,发现世界各国早已在研究新型胶黏剂,其中最多的是用大豆蛋白质作为原材料。摆在朱锦面前的最大困难是没有试验条件。当时,朱锦是美国加州一家高分子材料公司的环境友好材料研发部项目经理,主要从事塑料改性研发工作,不做涉及胶黏剂方面的产品,没有条件可以利用。另外,无醛胶黏剂是个人的研究兴趣,试验理所当然也不能在公司做。

  白天要在公司工作,朱锦的试验就安排在晚上和周末。胶合试验过程很简单:将黏合剂把冰棒棍子黏合,将烤箱作为加热源,夹子作为压机压制木块,再用水煮来判定小木块的耐水性。但是在外行面前,试验的过程却充满了坎坷,一方面因家里简陋的试验条件无法准确判断每次配方改进的微妙变化,一切全凭感觉;另一方面胶合板的制造工艺对于朱锦来说简直就是一张白纸,家里做出的蛋白质胶黏剂,并没有考虑冷压和涂胶的工艺要求,拿到工厂试用时发现胶黏剂的固含量太低,无法涂胶。使用纯蛋白做原材料胶合强度不错,耐水也不错,但是固含量没法提高,所以后来不得不改为用豆粉。改用豆粉后,耐水性就达不到要求。同时,胶黏剂的初粘性不好,涂胶性能和冷压也都达不到要求。

  几经周折后,朱锦突然想到之前所做的高分子纳米黏土复合材料,使用黏土能够提高高分子的耐热性和熔体强度。这一灵感让朱锦解决了胶黏剂的冷压问题并最终在家中完成了小试。同时这个板材行业的“外行”选用冰棍棒子做顺纹复合板(顺纹的胶合强度一般比纵横交错的大2倍以上),“歪打正着”最终得到的胶合强度大于6MPa,是国家标准指标的8倍多,这意味着经过一年多的攻坚,无醛木材胶黏剂的研究已经跨越了科学探索、概念验证阶段,初步完成了原理验证阶段。但这只是无醛胶产品实现商业化,解决我国消费者饱受的甲醛污染之苦万里长征的第一步。在完成小试试验,配方基本锁定后,回国中试的想法在朱锦脑中显得愈发清晰。

  

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