豆蛋白質基木材膠粘劑面世 可望解決甲醛污染難題
“大豆蛋白質基木材膠粘劑一旦投入工業化生產,將會對我國木材行業產生深遠影響”。這是我國著名木材膠粘劑研究專家南京林業大學木材工業學院院長周定國一年前在對上海弘涵化工科技有限公司楊光博士研發成功的“豆寶寶大豆蛋白質基木材膠粘劑”作鑒定時所寫的一段評語?,F在 ,經我國一些大型木材企業應用證明,這種新型無毒生物膠,有望解決人造板甲醛污染難題。
目前,已有美國、印度尼西亞等國的建材商、木業企業打來電話,前來咨詢洽談生意。對“大豆蛋白膠”的發展前景楊光博士充滿信心,最近他在接受采訪時曾驕傲地告訴記者:“在木材膠粘劑的核心技術創新領域,中國作為世界人造板的制造大國必須走在世界前面。如果中國的膠粘劑核心技術拿不下來,就是沒盡到自己的責任”。
我國是世界人造板生產大國。2003年產量就超過美國成為世界上人造板**生產大國。由于缺乏核心技術,我國人造板產業在產量上雖然搶占世界制高點,但在產品整體質量上卻處于世界人造板產業的“低端”,甚至一些企業不得不充當“世界加工廠”的角色。而西方一些發達國家,早在第二次世界大戰后,便開始關注木材工業大量采用甲醛類膠粘劑給石油能源消耗和環境污染帶來的影響。 以美國為例,當時的美國與全球其它國家一樣,在木材工業上,1844年歐洲人發現的從石油和其它化學物質中提取的甲醛,被大量制成“三醛膠”即脲醛膠、酚醛膠、三聚氰胺甲醛膠,廣泛應用于木材產業。九十年代起,隨著石油資源的日益匱乏,甲醛類膠粘劑的生產成本隨著石油價格的節節攀升而上漲和國際社會對甲醛引發的污染危害日益關注,特別是三醛膠中大量存在的有毒揮發性成分甲醛、苯酚等對人體健康的危害,已嚴重影響到膠粘劑產業、人造板產業的生產。在這種情況下,美國等發達國家紛紛在“開發綠色資源、替代石油能源”方面,開展了“競爭前研發”的戰略行動,試圖盡快找到一種能替代“三醛膠”的無醛型木材膠粘劑。
與此同時,他們在降低“三醛膠”的甲醛含量和提高其品質方面也展開了科技攻關。使一些膠粘劑產品開始向“高品質、高性能”升級換代,使人造板質量有了較大提高,一些達到E1級環保標準的“歐松板”、“俄松板”大舉高價進入國際市場,逐漸成為行業競爭中的“強勢高端”品牌。而我國整體質量還處在“E2級”的人造板產業只能處在“低端”,飽受競爭的折磨,面臨生存與發展的嚴峻挑戰。由于高性能、高品質膠粘劑屬于高技術產品,雖然我國市場需求迫切,但其技術復雜,開發難度較大,一般很難于介,因此全球高端膠粘劑一直被少數幾個發達國家寡頭所壟斷。
隨著時光的推移,近年來,在 “天然植物膠”開發方面,逐步出現了“淀粉膠”、“蛋白質膠”兩大類。其中在“蛋白膠”的研發領域,出現了大豆蛋白膠、玉米蛋白膠、小麥面筋蛋白膠等。
2002--2004年,美國能源部(DOE)的“大豆蛋白質基膠粘劑”研究項目開始在國際上暫露頭角。他們匯集多國科技精英展開的“可替代脲醛膠、酚醛膠的抗水性增強型大豆基膠粘劑”的科研攻關。我國江南大學食品專業畢業的楊光博士,因在我國“植物蛋白質和抗性淀粉的研究領域”具有卓越的成就和研發能力,而被具體承擔這個項目的美國堪薩斯州立大學生物和農業工程系選中并聘任為博士后研究員,赴美專門從事這個項目的研究工作。他們確立的研究重點是攻克當時在國際天然植物膠研發領域中長期以來沒有徹底解決的“耐水性差、膠合強度弱,成本高”三大世界難題。
楊光博士和他的團隊后來在研究中取得重大技術突破,把蛋白質膠的耐水性大幅度提高,解決了國際上數十年未解決的技術難題,申請了兩項美國專利。中國作為世界人造板的制造大國,在木材膠粘劑方面卻沒有掌握核心技術。楊博士認為,由于商業利益的驅動,今后擁有這項核心技術的母公司必然會對其市場潛力巨大的技術進行壟斷,用“高價成套出口”或者“高價出口原料”,甚至“再收取部分銷售提成”等方式賺取高額利潤,將國外一些膠粘劑和人造板企業的命運掌握在自己的手里。而中國作為一個人造板生產和消費大國,如果不掌握自己的核心技術,就無法擺脫落被動的局面。他覺得,“在這場耐人尋味的商戰中,中國在木材膠粘劑技術創新領域無論如何都應該走在世界前面,如果中國的木材膠粘劑核心技術拿不下來,就是沒盡到自己的責任”。
2004年末,立志從美回來報效祖國的楊光,開始了研發屬于中國的“大豆蛋白質基木材膠粘劑”的艱難歷程。當時,國內對植物蛋白膠的研究開發雖已起步,但參與單位很少,研發力度較弱,而在淀粉膠的研發領域也因若干技術瓶頸問題無法解決,制約著應用和推廣。楊光博士回國后采用全新的技術路線,從“環環增值生產工藝、吃干榨凈每粒原料”上入手,進一步破解植物膠的成本和耐水之謎。2006年,終于研發成功從生產成本、耐水性、粘結強度上都超越了“美國創造”的“中國大豆蛋白質基木材膠粘劑”。經南京林業大學、中國林科院木材研究方面的權威專家實際應用檢驗和上??萍记閳笱芯克桶不帐】萍记閳笱芯克蛐畔⒙摍C查詢證實:目前國內無同類工業化產品(成本低、耐水強);國外同類技術尚處試驗室研究階段,未實現產業化,本項技術屬于國際領先水平。
2006年12月,江蘇省教育廳主持召開了“速生楊木無醛膠合板制造技術”科技成果鑒定會,受到與會專家的一致好評。2007年南京林業大學木材工業學院采用這種膠粘劑制造出品質性能優越的膠合板、刨花板;張洋教授在“第三屆國際膠合板制造技術學術研討會”上發表了采用這種木材膠粘劑制造無醛膠合板的研究報告。同年9月楊光博士的 “木材膠粘劑及其制備方法” 發明專利在第十七屆全國發明展覽會上還獲得了金獎。
與此同時,浙江、江蘇等地的大型木業企業用這種膠粘劑生產的膠合板產品質量經國家有關部門鑒定,完全達到國家“Ⅱ類膠合板”(耐水型膠合板)質量指標和歐洲E0級以及世界上最嚴苛的日本F☆☆☆☆級標準。
這一歷史性的突破,使我國大豆蛋白基木材膠粘劑的高新技術上搶占了世界的制高點,使中國成為繼美國之后第二個擁有這種核心技術的國家,并且以絕對壓倒的技術創新優勢,遠遠超越了“美國創造”。專家評價說:泓涵“豆寶寶大豆蛋白質基木材膠粘劑”的研發成功,對中國的人造板制造業來說,意味著我國已經打破了美國高新技術專利的封鎖,擺脫了今后“高價成套引進”或者“高價進口原料”的命運,為國產人造板產業低成本實現整體質量的升級換代提供了基礎條件。對于出口企業來說,意味著我們已經能夠用世界**質量標準生產人造板,并且在國際競爭中與跨國公司華山論劍,以實力贏得尊重。對世界人造板制造工業來說,意味著人造板膠粘劑將不再依賴石油等不可再生資源,在節約能源資源、保護生態環境、保障消費者健康安全方面具有深遠的戰略意義;尤其對消費者來說,意味著人類近半個世紀以來在人造板消費中遭受甲醛危害的歷史宣告結束。它的誕生為中國民族膠粘劑及人造板工業的發展創造了一個世界奇跡。
據悉,目前在歐美發達國家用可再生資源制造的膠粘劑**大應用領域為節能建材,而目前中國95%以上的人造板沒有使用此類膠粘劑,所以“大豆蛋白質基木材膠粘劑”在中國會有突破性增長。專家預計,未來十年,我國綠色無醛膠、無醛板產業將會異軍突起,成為極具亮點的朝陽行業,像"泓涵豆寶寶”這樣的新型綠色無毒膠必將取代三醛膠已成為大勢所趨。
面對良好的“大豆蛋白膠”發展前景,楊光的心里又升起了一個更大的夢想:讓中國人造板制造業由大變強,確立中國民族品牌在世界的地位。在這一“預期目標”中,逐漸形成“大豆蛋白膠”獨特的“塔型”發展體系?!八狻笔呛诵募夹g,引領無醛板產業的發展方向;“塔身”是應用上的再創新,包括形成裝修和家具的集成服務體系;“塔基”是人造板消費者收益,盡快獲得健康安全保障。楊光告訴記者:“國家之間的競爭,最終表現為核心競爭力的競爭。泓涵的最終目標是:在新材料的研究領域用具有國際競爭力的自主創新成果為我國人造板制造業助力,推動國內人造板企業提高技術含量,實現全行業的整體升級換代。
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