内容节选自《林产工业》杂志2018年第6期《秸秆板材用无机环保型胶黏剂制备与应用研究》
作者：刘振、马磊、聂宁等
我国是农业大国，秸秆资源十分丰富。据专家测算，我国农作物秸秆年产量为7 亿t，约占全世界秸秆总量的30%，目前农作物秸秆的有效利用率仅有30%。农作物秸秆中含有丰富的纤维素，可以作为人造板原材料。在当前木材资源紧缺的大背景下，发展农作物秸秆人造板产业不仅能将农业剩余物变废为宝，节约木材资源，而且经济和社会效益显著。
常用胶分析
秸秆作为原料生产人造板，通常需要借助外加的胶黏剂和一定的生产工序。胶黏剂是秸秆板材生产的核心，决定着所生产板材的性能。常用的胶黏剂有脲醛树脂胶黏剂、异氰酸酯和植物蛋白胶黏剂等。其中，脲醛树脂胶黏剂属于甲醛系的胶黏剂，虽然价格相对低廉，但其与秸秆原料粘结性较差，所生产板材强度较低；另外秸秆板生产及其使用过程中释放出的游离甲醛会对人体健康造成很大的伤害。异氰酸酯是一种毒性较低的优质胶种，但是其合成原料来源有限、合成工艺复杂、价格昂贵，致使板材的粘结成本高，且此类板材具有易燃、吸潮、成型阶段能耗大等技术问题。植物蛋白胶黏剂具有原料来源丰富、价格便宜、无毒性等优点，但其耐水性较差，满足不了生产要求。要解决这些难题，开发一种集无污染、高强度、耐水性强、保温隔热性能于一体，同时价格低廉、板材生产能耗低的秸秆板用环保型胶黏剂已迫在眉睫。
新型无机环保胶黏剂
笔者开发出一种以硅溶胶(mSiO2·nH2 O)为主胶体，氯化铝（AlCl3）、氧化铝(Al2 O3 )、氧化镁(MgO)、氧化锌(ZnO)和氢氧化铝[Al(OH)3 ]为填料的无机环保胶黏剂，并将其应用于秸秆板材制造中。通过检测所制板材含水率、密度、抗压强度、抗折强度、24 h吸水厚度膨胀率和匀温灼烧性能，研究胶黏剂中各填料用量及胶黏剂用量对秸秆板材性能的影响。
胶黏剂配方
经前期大量试验，胶黏剂中AlCl3、Al2 O3、MgO、ZnO和Al(OH)3 的用量均对所制板材的性能有较大影响。笔者通过改变胶黏剂中AlCl3、Al2 O3、MgO、ZnO和Al(OH)3 用量，测试所压制板材含水率、密度、抗压强度、抗折强度、24 h吸水厚度膨胀率、匀温灼烧性能，采用单因素试验法确定制备无机环保胶黏剂的配方。
结论
以硅溶胶(mSiO2·nH2O)为主胶体，氯化铝（AlCl3）、氧化铝(Al2 O3 )、氧化镁(MgO)、氧化锌(ZnO)和氢氧化铝[Al(OH)3 ]为填料制备了秸秆板用无机环保型胶黏剂。通过检测所压制板材性能，确定了无机环保型胶黏剂最优配方，配方中各填料与硅溶胶百分数为：AlCl36%、Al2 O3 2%、MgO 6%、 ZnO 2 %和Al(OH)3 2 %，胶黏剂与秸秆的最佳质量比为1.0。
在最优胶黏剂配方和胶黏剂/秸秆质量比下所压制板材的各项性能指标分别为：含水率4 .53%、密度888 .56 kg/m3、抗折强度3 .56 MPa、抗压强度3 .59 MPa、导热系数0 .13 W/(m·k)、24 h吸水厚度膨胀率2 .25%、匀温灼烧性能4.53%，相关指标均持平或优于同类产品企业标准。
