“无甲醛木材黏着剂”安全无毒，黏着性、耐水性佳，成功打进国际大厂的供应链，将有助于建筑、装潢等传统产业转型升级。（图片由工研院提供）
甲醛对健康的危害已经不是新闻，但大多数木制家俱板材仍须靠含甲醛的黏着剂来黏合。工研院研发出“无甲醛木材黏着剂”，不仅安全无毒，黏着性、耐水性佳，更与国际连锁家具大厂完成产品认证，一举拿下工研精英“杰出研究金牌奖”。
想像一下，如果今天人类的眼睛得以洞见微小粒子，眼前的木质装潢与家俱将会吐露何种气息？
答案或许令人难以忍受——甲醛，无所不在。
“像这些合板、拼板、或者是木质家俱的贴皮，都是用接着剂去黏贴组合的；还有一种粒子板，则是用绞碎的木屑再混合接着剂后，热压成型，”工研院材料与化工研究所组长林显光环顾会议室里的家俱与装潢，几乎无一不使用黏着剂。
甲醛为一级致癌物 有悖健康潮流
“现在市面上最常见的胶就是‘尿素甲醛树脂黏着剂’，应用在木材板料上已经有近70年的历史了，”林显光解释，2018年全球木材黏着剂需求大约有3,700万吨，其中高达9成的木头板材都采用尿素甲醛树脂黏着剂，理由再简单不过，“因为最便宜！”
除了成本低廉，尿素甲醛树脂黏着剂也具备黏着性强、快干，加上添加了甲醛，白蚁较不会啃咬等优势。然而甲醛对人体的危害，早已被联合国列为一级致癌物，长期暴露于甲醛环境中，增加罹患鼻咽癌、白血病、鼻窦癌风险；怀孕妇女也可能提高流产机会，只要家俱有磨损、破皮就会开始释放甲醛，且释放期为3至15年。
随着大众对甲醛的警觉性提高，美国于2018年初即规定所有进口美国的板材，其甲醛释放量都必须小于0.05ppm；而德国更有意在2020年订定比美国更低的检测标准。林显光表示，0.05ppm的标准已经相当严苛，近乎等同于天然木材本身的甲醛含量，“因此若是要达到标准，等于根本不能使用任何含甲醛的木材黏着剂。”
瞄准竞品痛点 作为研发目标
目前市面上无甲醛的木材接着剂，最知名的莫过于德国与美国所研发的新技术，然而这些最新技术在林显光看来，都有其难以突破的缺点。
“德国做出来的板材确实是无甲醛，虽然成品无毒，制作过程却很毒！”至于美国的技术，林显光回忆起7年前他在工研院内参加的一场演讲，“主讲者是院内从美国回来的一位顾问，他利用大豆为原料，成功做出无甲醛的木材黏着剂，也是目前北美唯一的无甲醛合板生产厂商。”
“但我一听，就觉得用大豆来做黏着剂的原料不可行，”林显光的考量有二，一来大豆容易腐坏，再者大豆也是食粮，恐有“与人争粮”的疑虑。
后来在一次与台湾最大的尿素甲醛树脂黏着剂制造商会面之际，对方与林显光谈起研发“无甲醛木材黏着剂”的可能性，“产业已经看到了未来市场的需求，不如就试着研发看看吧！”
无甲醛木材黏着剂突破国外都做不到的技术瓶颈，丢进沸水煮4个小时都不会化开。（图片由工研院提供）
设立安全无毒目标 突破技术瓶颈
考量到产品诉求的是安全无毒，就必须尽量避免石化材料，既要取之自然，又要避免粮食竞争，几番思虑，他们终于选定最合适的基材──纤维素，“不仅天然，而且取之不尽，是大自然界中最多的材料。”
研发团队很快就在实验室做出第一瓶“无甲醛木材黏着剂”，并找来两块木头，对接相黏1公分，黏着力道相当强韧，他们成功了！
但是林显光还不满足，光只有黏度强还不够，如果泡水就会溶掉，仍然进不了厨房跟浴室。于是再经过1年的不断调配与研发，终于通过耐水性的测试，将其丢进沸水煮4个小时都不会化开，林显光开怀表示：“这可是很严苛的技术，连美国的无甲醛木材黏着剂都做不到。”
有了实验证实后，接下来便是走出实验室，进行场域验证，确保这项研发确实可行于市场应用。第一个场域验证就在工研院院内的一个小舞台，研发团队铺设大约20坪的地板，结果证实无论是平整度、耐用度都很成功。
第一步踏稳了，也让他们更有信心向外面的业者推广，接下来他们不仅与专做山区木屋的业者合作，也接下高雄财税大楼共360坪室内空间的大案子。
振奋人心的消息不断传来，无甲醛木材黏着剂获得了国际连锁家俱大厂的青睐，其中欧洲知名的连锁家具大厂更预计在2022年前逐渐全面使用这项无甲醛木材黏着剂。
接洽初始，林显光表示，对方原本不太相信团队能达到他们的要求，特别是有些家俱的黏合制作，连国际大厂所生产的黏着剂都不见得能应付得来。
“厂商设计的某款家俱在弯角处使用了弯曲与弧度的曲木，曲木只有上下2片是竹皮，中间有5层桦木，在弯曲处很容易爆板，黏着技术相当困难，即使采用尿素甲醛树脂黏着剂，也只有一家马来西亚的厂商能通过，”林显光笑容满面地说：“而工研院就是第二家，而且是无甲醛！”
一般市售家具的甲醛含量居高不下。（图片由工研院提供）
与使用无甲醛木材黏着剂的甲醛含量相比可说是天壤之别。（图片由工研院提供）
成功推向市场 追求更上层楼
面对市场需求，林显光坦言，仍有不少人对于无甲醛木材黏着剂的应用有所迟疑，而迟疑的理由，就在于成本考量与抗虫害的问题。
“这2个问题在研发之初就已经纳入考量，”他解释，针对虫害问题，透过在黏着剂中加入对人体无害的杀虫剂，就成功达到与尿素甲醛树脂黏着剂同等的效果；而成本问题更不担心，“黏着剂的成本只占板材约十分之一至五分之一的价钱，占比并不高，社会环保意识越来越高、对甲醛危害的概念越来越普及时，环保又安全无毒的产品，若只要多付出一点钱，就能换来一生的健康，消费者绝对会买单。”
林显光回忆，这项研发计划的预算不足百万元，却在几年后创造数千万元的技转收入，可说是“小兵立大功”，还成功打进国际大厂的供应链，甚至新创公司也即将成立，有助于建筑、装潢等传统产业转型升级。
但研究的脚步尚未停止，未来团队还希望可以增加产品的耐燃性，如此一来就能应用在更多的家俱或是建材上面，还能将无醛化的目标锁定在黄胶、白胶、防水胶等相关产品上，打造出“无毒无醛”的生活环境，才是最终的目标。
（本文转载自工业技术与资讯月刊）
