無醛人造板市場份額持續(xù)擴大

在“雙碳”戰(zhàn)略背景下，我國人造板產業(yè)迎來了歷史性發(fā)展機遇，增長內生動力不斷增強，供給側結構性改革不斷推進，優(yōu)質產品供給能力持續(xù)提高，落后產能淘汰加速，整體步入高質量發(fā)展階段。2021年，我國人造板產量為3.367 3億m3，同比增長8.3%，連續(xù)4年增長，被廣泛應用于地板、家具、木門、木制玩具和工藝品、室內裝飾等與人民生活息息相關的領域。隨著人民生活水平的提高，居室環(huán)境健康成為人們關注的熱點，無醛人造板產品的需求逐步提高。

1 產業(yè)發(fā)展現狀

無醛人造板亦稱無甲醛添加人造板，是以木材或非木材植物纖維材料為主要原料，加工成各種材料單元，施加無甲醛膠黏劑或不施加膠黏劑，且不添加含有甲醛成分的其他添加劑生產，滿足團體標準T/CNFPIA3002—2018《無醛人造板及其制品》指標限制要求的人造板。隨著人造板產業(yè)綠色升級，無醛人造板產品生產穩(wěn)步增長，產品比例顯著提升，市場份額持續(xù)擴大，2022年無醛人造板產品產量約為810萬m3（無醛膠合板160萬m3，無醛纖維板20萬m3，無醛刨花板630萬m3），同比增長36.36%，見圖1。

圖1  2020—2022年度無醛人造板產品產量

我國無醛膠合板類產品產量近幾年保持穩(wěn)步增長態(tài)勢，2020年，我國無醛膠合板類產品產量約為125萬m3，占無醛人造板產品產量的28.74%，占膠合板類產品總產量0.6%。2021年，無醛膠合板類產品產量約135萬m3，同比增長8.00%，占無醛人造板產品產量的22.73%，占膠合板類產品總產量0.6%。2022年，無醛膠合板類產品產量約160萬m3，同比增長18.52%，占無醛人造板產品產量的19.75%。產品種類進一步豐富，主要生產用膠黏劑包括水性聚氨酯類膠黏劑（EPI）、豆基蛋白膠黏劑、木質素膠黏劑、熱塑性樹脂膠膜等，不同膠黏劑制備的無醛膠合板產量見圖2。

圖2  2020—2022年度各類無醛膠合板產品產量

2020年，我國無醛纖維板類產品產量約為60萬m3，占無醛人造板產品產量的13.79%，占纖維板類產品總產量的1.0%。2021年，無醛纖維板類產品產量約為89萬m3，同比增長48.33%，占無醛人造板產品產量的14.98%，占纖維板類產品總產量的1.4%。2022年，無醛纖維板類產品產量約為20萬m3，同比降低77.53%，占無醛人造板產品產量的2.47%。無醛纖維板類產品生產用膠黏劑主要包括聚氨酯類膠黏劑、豆基蛋白膠黏劑等，不同膠黏劑制備的無醛纖維板產量具體見圖3。

圖3  2020—2022年度各類無醛纖維板產品產量

無醛刨花板類產品產量及應用呈快速增長趨勢，2020年，我國無醛刨花板類產品產量約為250萬m3，占無醛人造板產品產量的57.47%，占刨花板類產品總產量的8.3%。2021年，無醛刨花板類產品產量約為370萬m3，同比增長48.00%，占無醛人造板產品產量的62.29%，占刨花板類產品總產量的9.3%。2022年，無醛刨花板類產品產量約為630萬m3，同比增長70.27%，占無醛人造板產品產量的77.78%。主要生產用膠黏劑包括聚氨酯類（MDI）膠黏劑、水性聚氨酯類膠黏劑、豆基蛋白膠黏劑及其他類膠黏劑，不同膠黏劑制備的無醛刨花板產量具體見圖4。

圖4  2020—2022年度各類無醛刨花板產品產量

2 技術研究

無醛人造板技術研究主要集中在無醛膠黏劑研發(fā)及其膠合工藝技術研究，人造板用無醛膠黏劑主要包括聚氨酯類膠黏劑、豆基蛋白類膠黏劑、淀粉類膠黏劑、熱塑性樹脂膠黏劑、木質素膠黏劑等。國外無醛膠黏劑研究開始于20世紀50年代，到90年代末，無醛膠黏劑技術仍處于研發(fā)萌芽期，自1997年后進入技術增長期，目前國外無醛膠黏劑技術研究處于平穩(wěn)成熟階段。我國無醛膠黏劑技術研究2008年之前仍處于萌芽期，相關專利申請量較少，隨著人們環(huán)保意識的逐步增強，無醛膠黏劑技術研究蓬勃發(fā)展，2012年之后，國內專利申請量超越國外整體申請量，無醛膠黏劑研發(fā)種類進一步豐富。

聚氨酯類膠黏劑富含異氰酸基及少量氨酯基，極性和活性較高，與木材中羥基反應，使無醛產品具有優(yōu)異的膠合性和耐水性，聚氨酯類膠黏劑在我國無醛人造板生產中廣泛應用。聚氨酯類膠黏劑人造板產品在生產過程中安全防護要求較高，產品硬度高而影響其后續(xù)加工性能，穩(wěn)定狀態(tài)變形等問題也需進一步探索和解決。姚周開展生物質改性水性聚氨酯復合木材膠黏劑制備，對膠黏劑各組分結構、耐水性能、耐熱性能等理化性能進行了研究，并探究了木材膠黏劑的粘接性能。呂城龍等人開展不同施膠量下的異氰酸酯膠黏劑與木刨花的界面結構和力學性能分析。

豆基蛋白類膠黏劑是以豆粉或大豆分離蛋白等為原料制備的天然生物質膠黏劑，價格低廉，黏貼力強，但豆基蛋白類膠黏劑人造板產品耐水性、抗霉變、抗蟲性、膠合穩(wěn)定性及工藝適應性等方面需進一步改進。羅晶采用環(huán)氧化物增強大豆蛋白膠黏劑，利用交聯劑調控膠黏劑的交聯結構，改善大豆蛋白膠黏劑耐水膠結性能差、黏度高等問題。閆高陽開展大豆基木材環(huán)保膠黏劑的結構與性能分析，利用木質素磺酸鈉、羧甲基纖維素鈉、蛋白酶對大豆蛋白質進行改性處理。

淀粉類膠黏劑是以淀粉為主要原料制備的天然高分子材料，天然環(huán)保，價格低廉，但存在濕膠合強度較低、耐水性不足、易霉變、黏度偏低等問題，作為人造板膠黏劑使用較少。邵卓峰等人對淀粉酯化-氧化改性、膠乳共混等復合改性，并加入交聯劑復配制備耐水性能優(yōu)異的高溫固化型木材用淀粉膠黏劑。陳磊以微細化玉米淀粉為原料，采用酸解、糊化、接枝聚合等多種淀粉改性方法，研究制備高性能淀粉基木材膠黏劑。

熱塑性樹脂膠黏劑是通過受熱和冷卻可反復被軟化和硬化的線形或支鏈形結構聚合物，可替代傳統(tǒng)脲醛樹脂和酚醛樹脂膠黏劑，以溶體形式進行黏結，黏結性好，耐水性優(yōu)良，但樹脂與木材的極性相差較大，界面相容性較差，熱壓溫度較高，且無法預壓，導致板坯固定和修整成本較高。于培靜利用等離子體處理技術對樹脂薄膜進行表面改性，提高與楊木單板的界面相容性，研究制備力學性能良好和環(huán)保性的膠合板。劉曉輝對影響熱塑性樹脂膠合板制作過程中板坯溫度變化的主要因素進行研究，以便更好地控制產品質量。

木質素膠黏劑是基于木質素結構單元上羥基、羧基以及苯環(huán)等官能團，參與多種化學反應，制備人造板用無醛膠黏劑。木質素膠黏劑多作為部分替代異氰酸酯膠黏劑使用，價格成本相對較低且膠合強度相當，但存在固化溫度高、顏色過重等缺點。潘氏瑛對木質素基膠黏劑的熱固化性能及膠結機理進行研究。王麗等人探討了木質素膠黏劑施加量、PMDI施加量、熱壓溫度、熱壓時間等工藝參數對纖維板性能的影響。

3 標準規(guī)范

甲醛釋放量是評價人造板及其制品環(huán)保性能重要指標，我國現行人造板甲醛釋放限量標準有7項，其中，國家標準4項，環(huán)境保護行業(yè)標準1項，團體標準2項（見表1）。標準技術指標和檢測方法已與國際接軌，其中GB/T 39600—2021《人造板及其制品甲醛釋放量分級》中的ENF級（≤0.025 mg/m3）是目前國際上對人造板及其制品甲醛釋放限量最嚴格的要求，ENF級在業(yè)內俗稱無醛級，主要規(guī)定了消費者最關心的甲醛限量指標。團體標準T/CNFPIA 3002—2018《無醛人造板及其制品》給出了無醛人造板定義，從使用膠黏劑、甲醛釋放限量（≤0.03 mg/m3）和TVOC釋放率不得超過0.50 mg/（m2·h）（72 h）給出了要求，色漆飾面無醛人造板制品的可溶性重金屬含量同時應符合GB 18584—2001《室內裝飾裝修材料 木家具中有害物質限量》的要求。無醛和低醛產品是未來的發(fā)展方向，我國無醛人造板產業(yè)標準的制修訂研究持續(xù)推進，促進了人造板及其制品產業(yè)綠色發(fā)展。

表1  我國現行人造板甲醛釋放限量標準

4 產品應用情況

我國無醛人造板主要應用于家具、地板等領域，其中家具領域的使用量占下游消費市場的75%～80%，建筑領域的使用量占下游消費市場的5%～10%，包裝領域的使用量占下游消費市場的3%～5%，地板領域的使用量占下游消費市場的2%～5%，其他領域的使用量占比5%～10%（見圖5）。95%以上無醛人造板經二次飾面后應用，主要飾面方式包括浸漬膠膜紙飾面、HPL（high-pressure laminates）飾面、聚丙烯（PP）飾面、油漆飾面、聚氯乙烯（PVC）薄膜飾面、CPL（continuous pressure laminate）飾面等。

圖5  我國無醛人造板應用領域比例

對于人造板室內使用限量，GB/T 39598—2021《基于極限甲醛量的人造板室內承載限量指南》，給出了基于極限甲醛釋放量的人造板室內承載限量計算方法和需考慮的要點等信息，適用于室內家具、櫥柜、木質門、木質墻板、木質地板等木質制品使用的人造板承載限量。根據使用場景，消費者可以理性選擇E1、E0和ENF級或無醛人造板產品，ENF級和無醛人造板產品更適合使用在人造板及其制品用量較大的空間，敏感人群使用空間，醫(yī)院、養(yǎng)老院和幼兒園等特殊場所以及特殊消費群體等。

5 展望

未來無醛人造板產品的比例將持續(xù)提升，生產過程中及使用中的VOC釋放、游離酚等對人體健康有影響的其他物質將逐步受到消費者關注；無醛人造板產品的品種將進一步豐富，生產效率和質量要求將進一步提高；無醛與人造板產品功能性需求將逐步結合，根據不同應用領域和場所配置超薄、異型、阻燃、防潮、抗菌、防蟲、防靜電、低氣味等功能性無醛產品將成為主要發(fā)展方向之一；工藝及性能更加成熟的無醛飾面材料開發(fā)需求將更加迫切。

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