CN105349093A - 一种纤维板用豆粕基胶黏剂及合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种纤维板用豆粕基胶黏剂，其特征在于：其组分按质量份计如下：豆粕粉200-300份，水600-1000份，改性剂50-100份，防腐剂5-10份，PH催化剂1-5份。方法步骤如下：1）将粉碎后的豆粕粉，搅拌下缓慢加入水中；2）加入PH催化剂，加热升温至80-90℃左右，保温1-3小时；3）待反应液粘度达到15-25s(T-4杯，20℃)，加入改性剂；4）合成反应1-2小时后调节pH值为7.0-8.0，加入防腐剂，搅拌均匀后冷却至45℃以下出料即可。本发明降低了无醛纤维板的生产成本，提高了豆粕基胶黏剂的胶合强度以及胶黏剂的储存期，延长了板材的使用寿命。

Description

一种纤维板用豆粕基胶黏剂及合成方法
技术领域
本发明涉及豆粕基胶黏剂制造技术领域，尤其涉及一种纤维板用豆粕基胶黏剂及制造方法。
背景技术
我国是目前世界上最大的人造板生产与消费国，而纤维板以其独特的优越性成为人造板主要品种之一。随着化石资源的日渐枯竭及人民对环境环保问题的日益关注，寻找可再生的、零甲醛释放的环保生物基胶黏剂制造生物基无醛添加人造板，具有重大的现实意义。既符合行业低碳循环技术要求，又可从根本上解决人造板的甲醛释放及对化石资源的依赖问题。而生物质豆粕，又称“大豆粕”，是大豆提取豆油后得到的一种副产品，其优点是来源丰富、可再生，可替代部分的不可再生资源，符合环保低碳的要求。目前国内对豆粕基胶黏剂的改性研究中虽取得一定进展，但未见有研制出纤维板生产专用的优质价廉的豆粕基胶黏剂并成功实现产业化的公开文献报道，关键瓶颈问题是豆粕基胶黏剂本身存在的粘度大、耐水性差、胶合强度小、易降解、易老化等缺陷未真正实现突破，进一步攻关研究或优化改进迫在眉睫，意义重大。
发明内容
本发明是针对人造板现有的淀粉/蛋白/豆粕等生物基胶黏剂技术存在的不足问题，提供一种纤维板专用优越的豆粕基胶黏剂及合成方法，本发明提供的豆粕基胶黏剂具有粘度小、胶合强度及流动性好、耐水性强等优点。
本发明提供了一种纤维板用豆粕基胶黏剂及合成方法，其组分按质量份计如下：豆粕粉200-300份；水600-1000份；改性剂50-100份；防腐剂5-10份；PH催化剂1-5份。所用的改性剂为酰胺类聚合物、马来酸酐、胍盐中的至少一种。所用的防腐剂为乳酸、山梨酸钾、多菌灵中的至少一种。
所述的豆粕基胶黏剂PH催化剂为片碱、盐酸、磷酸、硼酸中的至少一种或两种及其以上的混合物组成。
所述的豆粕基胶黏剂的固体含量在35％wt-40％wt，pH值为7.0-8.0。
所述的纤维板用豆粕基胶黏剂合成方法步骤为：
1)将粉碎后的豆粕粉，搅拌下缓慢加入水中；2)加入PH催化剂，加热升温至80-90℃左右，保温1-3小时；3)待反应液粘度达到15-25s(T-4杯，20℃)，加入改性剂；4)合成反应1-2小时后调节pH值为7.0-8.0，加入防腐剂，搅拌均匀后冷却至45℃以下出料即可。
本发明的有益效果在于：
1)与现有的技术对比，解决了黏度大、难施胶及耐水性差的共性问题，可利用现有纤维板施胶***实现产业化生产。
2)解决了豆粕基胶黏剂制成纤维板自身存在的防腐问题，提高了胶黏剂的储存期，延长了板材的使用寿命。
3)降低了无醛纤维板的生产成本，提高了豆粕基胶黏剂的胶合强度，具有显著的经济社会效益。
附图说明
图1为使用本发明豆粕基胶黏剂生产纤维板的优选(多层压机)热压曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1
1)豆粕基胶黏剂原料配比为：豆粕粉200份；水600份；改性剂50份；防腐剂5份；PH催化剂1份。所用的改性剂为酰胺类聚合物或马来酸酐至少一种。所用的防腐剂为乳酸、多菌灵中的至少一种。PH催化剂为片碱、盐酸中的至少一种或两种及其以上的混合物组成。
2)豆粕基胶黏剂合成工艺为：将粉碎后的豆粕粉，搅拌下缓慢加入水中，加入pH催化剂，加热升温至80-85℃左右，保温1小时，待反应液粘度达到15s左右(T-4杯，20℃)，加入改性剂，合成反应1小时后调节pH值为7.0-7.5，加入防腐剂，搅拌均匀后冷却至45℃以下出料即可。
实施例2：
1)豆粕基胶黏剂原料配比：豆粕粉300份；水1000份；改性剂100份；防腐剂10份；PH催化剂5份。所用的改性剂为马来酸酐、胍盐中的至少一种。所用的防腐剂为山梨酸钾、多菌灵中的至少一种。
2)豆粕基胶粘剂制造方法：将粉碎后的豆粕粉，搅拌下缓慢加入水中，加入PH催化剂，加热升温至90℃左右，保温3小时，待反应液粘度达到25s左右(T-4杯，20℃)，加入改性剂，合成反应2小时后调节pH值为7.5-8.0，加入防腐剂，搅拌均匀后冷却至45℃以下出料即可。
实施例3：
1)豆粕基胶黏剂原料配比：豆粕粉250份；水800份；改性剂75份；防腐剂7.5份；PH催化剂3.0份。所用的改性剂为酰胺类聚合物、马来酸酐中的至少一种。所用的防腐剂为乳酸、山梨酸钾中的至少一种。
2)豆粕基胶粘剂制造方法：将粉碎后的豆粕粉，搅拌下缓慢加入水中，加入PH催化剂，加热升温至80-90℃左右，保温1-3小时，待反应液粘度达到15-25s左右(T-4杯，20℃)，加入改性剂，合成反应1-2小时后调节pH值为7.0-8.0，加入防腐剂，搅拌均匀后冷却至45℃以下出料即可。
所述将豆粕基胶黏剂应用于纤维板生产方法为多层压机/连续压机平压法，其制备方法主要包括以下工艺步骤：
(1)纤维制备：将木质原料通过削片成木片、摔选除铁后进行蒸煮软化，再进行热磨并添加熔融石蜡或防水剂；
(2)施胶和干燥：木质纤维在进干燥管道前先施加豆粕基胶黏剂，施胶后干燥5.0～10.0s，并控制原料含水率在6.5～14.5％；
(3)铺装和预压：纤维通过机械铺装好后以100～150Bar的压力进行板坯预压，并对板坯进行齐边；
(4)板材热压：在热压温度160～245℃，热压压力150～390Bar，对预压后的板坯热压数分钟后，制成密度为650～900Kg/m3的板材，具体热压曲线如图1所示；
(5)板材后处理：将完成热压的板材置于室内条件下48h后，通过砂光机进行砂光，再经过检验、锯切、打包即得到所需的豆粕基纤维板产品。
使用本发明的豆粕基胶粘剂代替传统的脲醛胶黏剂生产的中密度纤维板，各项性能不但完全符合国标GB/11718-2009《中密度纤维板》规定的干燥状态下使用的家具型中密度纤维板(MDF-FNREG)性能要求，而且具有无游离甲醛释放、防腐、成本低廉等优点，纤维板生产线不需改变原设备工艺即可实现生产。

Claims (9)

1.一种纤维板用豆粕基胶黏剂，其特征在于：其组分按质量份计如下：豆粕粉200-300份，水600-1000份，改性剂50-100份，防腐剂5-10份，PH催化剂1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种纤维板用豆粕基胶黏剂，其特征在于：所述改性剂为酰胺类聚合物、马来酸酐、胍盐中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种纤维板用豆粕基胶黏剂，其特征在于：所述防腐剂为乳酸、山梨酸钾、多菌灵中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种纤维板用豆粕基胶黏剂，其特征在于：所述PH催化剂为片碱、盐酸、磷酸、硼酸中的至少一种或两种及其以上的混合物组成。
5.根据权利要求1所述的一种纤维板用豆粕基胶黏剂，其特征在于：所述的豆粕基胶黏剂固体含量为35％wt-40％wt，pH值为7.0-8.0。
6.根据权利要求1所述的一种纤维板用豆粕基胶黏剂的合成方法，其特征在于：方法步骤包括如下：1)将粉碎后的豆粕粉，搅拌下缓慢加入水中；2)加入PH催化剂，加热升温至80-90℃左右，保温1-3小时；3)待反应液粘度达到15-25s(T-4杯，20℃)，加入改性剂；4)合成反应1-2小时后调节pH值为7.0-8.0，加入防腐剂，搅拌均匀后冷却至45℃以下出料即可。
7.根据权利要求1所述的一种纤维板用豆粕基胶黏剂的合成方法，其特征在于：豆粕基胶黏剂原料配比为：豆粕粉200份；水600份；改性剂50份；防腐剂5份；PH催化剂1份。
8.根据权利要求7所述的一种纤维板用豆粕基胶黏剂的合成方法，其特征在于：方法步骤包括如下：1)将粉碎后的豆粕粉，搅拌下缓慢加入水中；2)加入PH催化剂，加热升温至80-90℃左右，保温1小时，待反应液粘度达到15s左右(T-4杯，20℃)；3)加入改性剂，合成反应1小时后调节pH值为7.0-7.5；4)加入防腐剂，搅拌均匀后冷却至45℃以下出料即可。
9.根据权利要求1所述的一种纤维板用豆粕基胶黏剂应用于纤维板生产方法为多层压机/连续压机平压法，其制备方法包括以下工艺步骤：
(1)纤维制备：将木质原料通过削片成木片、摔选除铁后进行蒸煮软化，再进行热磨并添加熔融石蜡或防水剂；
(2)施胶和干燥：木质纤维在进干燥管道前先施加豆粕基胶黏剂，施胶后干燥5.0～10.0s，并控制原料含水率在6.5～14.5％；
(3)铺装和预压：纤维通过机械铺装好后以100～150Bar的压力进行板坯预压，并对板坯进行齐边；
(4)板材热压：在热压温度160～245℃，热压压力150～390Bar，对预压后的板坯热压0.2-0.6min/mm后，制成密度为650～900Kg/m3的板材，连续压机热压采用压力逐级递减的曲线方式，多层压机采用二次加压的曲线方式；
(5)板材后处理：将完成热压的板材置于室内条件下48h后，通过砂光机进行砂光，再经过检验、锯切、打包即得到所需的豆粕基纤维板产品。
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