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豆蛋白质基木材胶粘剂面世 |
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产品技术
2008-1-28
国家建材技术图书馆
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“大豆蛋白质基木材胶粘剂一旦投入工业化生产，将会对我国木材行业产生深远影响”。这是我国著名木材胶粘剂研究专家南京林业大学木材工业学院院长周定国一年前在对上海弘涵化工科技有限公司杨光博士研发成功的“豆宝宝大豆蛋白质基木材胶粘剂”作鉴定时所写的一段评语。现在 ，经我国一些大型木材企业应用证明，这种新型无毒生物胶，有望解决人造板甲醛污染难题。
目前，已有美国、印度尼西亚等国的建材商、木业企业打来电话，前来咨询洽谈生意。对“大豆蛋白胶”的发展前景杨光博士充满信心，最近他在接受采访时曾骄傲地告诉记者：“在木材胶粘剂的核心技术创新领域，中国作为世界人造板的制造大国必须走在世界前面。如果中国的胶粘剂核心技术拿不下来，就是没尽到自己的责任”。
我国是世界人造板生产大国。2003年产量就超过美国成为世界上人造板第一生产大国。由于缺乏核心技术，我国人造板产业在产量上虽然抢占世界制高点，但在产品整体质量上却处于世界人造板产业的“低端”，甚至一些企业不得不充当“世界加工厂”的角色。而西方一些发达国家，早在第二次世界大战后，便开始关注木材工业大量采用甲醛类胶粘剂给石油能源消耗和环境污染带来的影响。 以美国为例，当时的美国与全球其它国家一样，在木材工业上，1844年欧洲人发现的从石油和其它化学物质中提取的甲醛，被大量制成“三醛胶”即脲醛胶、酚醛胶、三聚氰胺甲醛胶，广泛应用于木材产业。九十年代起，随着石油资源的日益匮乏，甲醛类胶粘剂的生产成本随着石油价格的节节攀升而上涨和国际社会对甲醛引发的污染危害日益关注，特别是三醛胶中大量存在的有毒挥发性成分甲醛、苯酚等对人体健康的危害，已严重影响到胶粘剂产业、人造板产业的生产。在这种情况下，美国等发达国家纷纷在“开发绿色资源、替代石油能源”方面，开展了“竞争前研发”的战略行动，试图尽快找到一种能替代“三醛胶”的无醛型木材胶粘剂。
与此同时，他们在降低“三醛胶”的甲醛含量和提高其品质方面也展开了科技攻关。使一些胶粘剂产品开始向“高品质、高性能”升级换代，使人造板质量有了较大提高，一些达到E1级环保标准的“欧松板”、“俄松板”大举高价进入国际市场，逐渐成为行业竞争中的“强势高端”品牌。而我国整体质量还处在“E2级”的人造板产业只能处在“低端”，饱受竞争的折磨，面临生存与发展的严峻挑战。由于高性能、高品质胶粘剂属于高技术产品，虽然我国市场需求迫切，但其技术复杂，开发难度较大，一般很难于介，因此全球高端胶粘剂一直被少数几个发达国家寡头所垄断。
随着时光的推移，近年来，在 “天然植物胶”开发方面，逐步出现了“淀粉胶”、“蛋白质胶”两大类。其中在“蛋白胶”的研发领域，出现了大豆蛋白胶、玉米蛋白胶、小麦面筋蛋白胶等。
2002--2004年，美国能源部（DOE）的“大豆蛋白质基胶粘剂”研究项目开始在国际上暂露头角。他们汇集多国科技精英展开的“可替代脲醛胶、酚醛胶的抗水性增强型大豆基胶粘剂”的科研攻关。我国江南大学食品专业毕业的杨光博士，因在我国“植物蛋白质和抗性淀粉的研究领域”具有卓越的成就和研发能力，而被具体承担这个项目的美国堪萨斯州立大学生物和农业工程系选中并聘任为博士后研究员，赴美专门从事这个项目的研究工作。他们确立的研究重点是攻克当时在国际天然植物胶研发领域中长期以来没有彻底解决的“耐水性差、胶合强度弱，成本高”三大世界难题。
杨光博士和他的团队后来在研究中取得重大技术突破，把蛋白质胶的耐水性大幅度提高，解决了国际上数十年未解决的技术难题，申请了两项美国专利。中国作为世界人造板的制造大国，在木材胶粘剂方面却没有掌握核心技术。杨博士认为，由于商业利益的驱动，今后拥有这项核心技术的母公司必然会对其市场潜力巨大的技术进行垄断，用“高价成套出口”或者“高价出口原料”，甚至“再收取部分销售提成”等方式赚取高额利润，将国外一些胶粘剂和人造板企业的命运掌握在自己的手里。而中国作为一个人造板生产和消费大国，如果不掌握自己的核心技术，就无法摆脱落被动的局面。他觉得，“在这场耐人寻味的商战中，中国在木材胶粘剂技术创新领域无论如何都应该走在世界前面，如果中国的木材胶粘剂核心技术拿不下来，就是没尽到自己的责任”。
2004年末，立志从美回来报效祖国的杨光，开始了研发属于中国的“大豆蛋白质基木材胶粘剂”的艰难历程。当时，国内对植物蛋白胶的研究开发虽已起步，但参与单位很少，研发力度较弱，而在淀粉胶的研发领域也因若干技术瓶颈问题无法解决，制约着应用和推广。杨光博士回国后采用全新的技术路线，从“环环增值生产工艺、吃干榨净每粒原料”上入手，进一步破解植物胶的成本和耐水之谜。2006年，终于研发成功从生产成本、耐水性、粘结强度上都超越了“美国创造”的“中国大豆蛋白质基木材胶粘剂”。经南京林业大学、中国林科院木材研究方面的权威专家实际应用检验和上海科技情报研究所和安徽省科技情报研究所全球信息联机查询证实：目前国内无同类工业化产品（成本低、耐水强）；国外同类技术尚处试验室研究阶段，未实现产业化，本项技术属于国际领先水平。
2006年12月，江苏省教育厅主持召开了“速生杨木无醛胶合板制造技术”科技成果鉴定会，受到与会专家的一致好评。2007年南京林业大学木材工业学院采用这种胶粘剂制造出品质性能优越的胶合板、刨花板；张洋教授在“第三届国际胶合板制造技术学术研讨会”上发表了采用这种木材胶粘剂制造无醛胶合板的研究报告。同年9月杨光博士的 “木材胶粘剂及其制备方法” 发明专利在第十七届全国发明展览会上还获得了金奖。
与此同时，浙江、江苏等地的大型木业企业用这种胶粘剂生产的胶合板产品质量经国家有关部门鉴定，完全达到国家“Ⅱ类胶合板”（耐水型胶合板）质量指标和欧洲E0级以及世界上最严苛的日本F☆☆☆☆级标准。
这一历史性的突破，使我国大豆蛋白基木材胶粘剂的高新技术上抢占了世界的制高点，使中国成为继美国之后第二个拥有这种核心技术的国家，并且以绝对压倒的技术创新优势，远远超越了“美国创造”。专家评价说：泓涵“豆宝宝大豆蛋白质基木材胶粘剂”的研发成功，对中国的人造板制造业来说，意味着我国已经打破了美国高新技术专利的封锁，摆脱了今后“高价成套引进”或者“高价进口原料”的命运，为国产人造板产业低成本实现整体质量的升级换代提供了基础条件。对于出口企业来说，意味着我们已经能够用世界最高质量标准生产人造板，并且在国际竞争中与跨国公司华山论剑，以实力赢得尊重。对世界人造板制造工业来说，意味着人造板胶粘剂将不再依赖石油等不可再生资源，在节约能源资源、保护生态环境、保障消费者健康安全方面具有深远的战略意义；尤其对消费者来说，意味着人类近半个世纪以来在人造板消费中遭受甲醛危害的历史宣告结束。它的诞生为中国民族胶粘剂及人造板工业的发展创造了一个世界奇迹。
据悉，目前在欧美发达国家用可再生资源制造的胶粘剂第一大应用领域为节能建材，而目前中国95%以上的人造板没有使用此类胶粘剂，所以“大豆蛋白质基木材胶粘剂”在中国会有突破性增长。专家预计，未来十年，我国绿色无醛胶、无醛板产业将会异军突起，成为极具亮点的朝阳行业，像"泓涵豆宝宝”这样的新型绿色无毒胶必将取代三醛胶已成为大势所趋。
面对良好的“大豆蛋白胶”发展前景，杨光的心里又升起了一个更大的梦想：让中国人造板制造业由大变强，确立中国民族品牌在世界的地位。在这一“预期目标”中，逐渐形成“大豆蛋白胶”独特的“塔型”发展体系。“塔尖”是核心技术，引领无醛板产业的发展方向；“塔身”是应用上的再创新，包括形成装修和家具的集成服务体系；“塔基”是人造板消费者收益，尽快获得健康安全保障。杨光告诉记者：“国家之间的竞争，最终表现为核心竞争力的竞争。泓涵的最终目标是：在新材料的研究领域用具有国际竞争力的自主创新成果为我国人造板制造业助力，推动国内人造板企业提高技术含量，实现全行业的整体升级换代。
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来源：人民网科技
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