CN105368071B - 生物质树脂及其纤维定向刨花复合板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物质树脂及其以生物质树脂为胶粘剂制备纤维定向刨花复合板的方法。本发明生物质树脂由水100份,复合稳定剂1~3.5份,植物蛋白粉5~50份,蛋白酶制剂0.01~0.05份,植物淀粉2~10份,改性植物纤维素粉1~7份,复合酶制剂0.01~0.05份,分子结构酰化改性剂0.1~5份,交联剂0.1~0.5份,树脂助剂0.01~10份,消泡剂0.01~0.05份,防腐剂0.1~0.5份和填料5~10份制备而成。另外,本发明生物质树脂作为胶粘剂应用到纤维定向刨花复合板的制备工艺中,在降低粘度、提高固含量、提高胶干燥后二次胶合性能等方面均有明显改善。
Description
技术领域
本发明属于人造板加工技术领域,具体涉及一种生物质树脂及其以生物质树脂为胶粘剂制备纤维定向刨花复合板的方法。
背景技术
目前,世界森林资源日益匮乏,导致木材市场供不应求。我国木材市场的原料已经由天然林资源转变为人工林木材、竹材、农作物秸秆和木材加工剩余物等。不仅减少了森林资源的采伐,也减少了环境污染。这些木质材料资源都具有来源分散、收集较困难、径级较小、堆积密度小等特点。这些特点决定了今后木材工业将呈现在原材料方面采取以就地加工成半成品再进行远距离运输的供给模式,在产品品种上以刨花板和纤维板逐步取代胶合板的发展趋势。
定向刨花板具有较高的物理力学性能,被认为是未来胶合板的理想廉价替代产品。纤维板材质细密,具有优于胶合板和刨花板的表面加工性能。纤维定向刨花板复合板综合了纤维板和刨花板的优点,克服了定向刨花板表面加工性差和纤维板物理力学性能差的缺陷,是未来家具板材的主要用材之一。按照目前的设备及生产工艺状况,直接加工纤维定向刨花板难度较大。通常的做法是将已经加工好的定向刨花板表面砂光,再经过辊式涂胶机双面涂胶,复合两层薄型中密度纤维板,经过预压、热压等工序,最后得到纤维定向刨花板。这种加工方法在原材料上产生一定程度的浪费,在加工过程上前后经过三次热压成型,消耗了过多的热能和人工等费用,不利于节能减排和集约化生产的加工模式转变。
目前在加工定向刨花板和密度板中使用的胶黏剂主要是脲醛树脂(UF)或者三聚氰胺改性的脲醛树脂(MUF)。以脲醛树脂为主体的胶黏剂具有粘度低、初黏性强、易于施胶、常温预固化后能在高温下二次固化等特点,在人造板加工领域尤其是刨花板和密度板生产中占居主导地位。然而随着人们环保意识的增强和国内国际环保法规的不断强化,脲醛树脂在人造板加工和使用过程中释放甲醛等有机挥发物损害人体健康、产生工业废弃物污染环境等缺点被暴露出来。尤其对室内空气质量的影响日益威胁人们的居住环境。据报道,我国正在成为室内装修污染最严重的国家。近年来,人们对木材加工制品使用过程中的甲醛及挥发性有机化合物污染问题的关注度日益提高。因此,以植物蛋白等生物质材料为原料的生物质树脂胶黏剂作为无甲醛添加类胶黏剂(NAF)家族中的一员,正日益成为国内外科研工作者的研究热点。目前,以大豆基木材胶黏剂(Soybean Based Adhesive)为代表的生物质胶黏剂已经在胶合板和细木工板等人造板加工领域进入工业化应用阶段。然而由于其固含量低和粘度较高等特性,阻碍了生物质胶黏剂在刨花板和纤维板生产中的应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:为了克服现有生物质胶粘剂在刨花板和纤维板生产中存在的不足之处,本发明提供一种新的生物质树脂及其以生物质树脂为胶粘剂制备纤维定向刨花复合板的方法,即本发明提供一种生物质树脂及其纤维定向刨花复合板的制备方法。
为了解决上述问题,本发明采取的技术方案为:
本发明提供一种生物质树脂,以重量份表示,所述生物质树脂是由原料水100份,复合稳定剂1~3.5份,植物蛋白粉5~50份,蛋白酶制剂0.01~0.05份,植物淀粉2~10份,改性植物纤维素粉1~7份,复合酶制剂0.01~0.05份,分子结构酰化改性剂0.1~5份,交联剂0.1~0.5份,树脂助剂0.01~10份,消泡剂0.01~0.05份,防腐剂0.1~0.5份和填料5~10份制备而成。
根据上述的生物质树脂,所述复合稳定剂为柠檬酸氢二钠、柠檬酸三钠、碳酸钠、硅酸钠、硫酸亚铁、碳酸氢钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、硼酸、酒石酸钾钠、海藻胶、瓜儿豆胶、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸钠和聚丙烯酰胺中的至少一种;
所述植物蛋白粉为脱脂大豆粉、大豆分离蛋白粉、大豆浓缩蛋白粉、玉米黄浆粉、脱脂花生粉、小麦蛋白粉、脱脂菜籽粉、脱脂棉籽粉和小桐子饼粕粉中的至少一种;
所述蛋白酶制剂为胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、胃蛋白酶、毛霉蛋白酶、黑曲霉蛋白酶和菠萝蛋白酶中的至少一种;
所述植物淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉和红薯淀粉中的至少一种;
所述改性植物纤维素粉为小麦纤维粉、玉米纤维粉、棉花纤维粉和亚麻纤维粉中的至少一种;
所述复合酶制剂为α-淀粉酶、β-淀粉酶、纤维素酶、半纤维素酶和木聚糖酶中的至少一种;
所述分子结构酰化改性剂为乙酸酐、丙酸酐、丙二酸酐、琥珀酸酐和戊二酸酐中的至少一种;
所述交联剂为乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、二乙烯三胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、己二酸、乙烯基三乙氧基硅烷、多官能团氮丙啶、环氧氯丙烷和环氧硅烷中的至少一种;
所述树脂助剂为四氯化碳、正己烷、单甘酯、间苯二酚、对苯二酚、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、邻苯二酚、甘油、山梨醇、乙二醇、聚乙二醇、二甘醇、醇酯十二和丙烯酸中的至少一种;
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、二甲基聚氧烷、山梨糖醇、氯化钙、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯、乳化硅油和脂肪酸甘油脂中的至少一种;
所述防腐剂为山梨酸钾、植酸、脱氢乙酸、对羟基苯甲酸丁酯、甲基-苯骈咪唑-2-氨基甲酸甲酯、咪唑烷基脲、重氮咪唑烷基脲、异噻唑啉酮、10,10'-氧代双吩恶砒、富马酸二甲酯、双乙酸钠、苯甲酸钠、丙酸钠和丙酸钙中的至少一种;
所述填料为硅藻土、氧化镁、高岭土、膨润土、陶土、硅灰石和重晶石粉中的至少一种。
根据上述的生物质树脂,所述植物蛋白粉中蛋白质的质量百分含量≥50wt%,粒度≤300目。
根据上述的生物质树脂,所述改性植物纤维素粉的粒度≤100目。
根据上述的生物质树脂,所述填料的粒度≤150目。
另外,提供一种上述生物质树脂的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
(1)首先按照上述生物质树脂的配比比例称取各种原料;
(2)将称取的复合稳定剂加入水中配制成浓度为0.1~5%的水溶液;
(3)在步骤(2)所得溶液中加入称取的植物蛋白粉,调节pH值至6~9;
(4)在步骤(3)所得溶液中加入称取的蛋白酶制剂,于35~55 ℃条件下反应160~240min;当体系粘度达到800~1200mPa.s时,升温至70~80℃,保温15~20min;
(5)在步骤(4)所得反应溶液中加入称取的植物淀粉与改性植物纤维素粉,降温至45~55℃,然后加入称取的复合酶制剂,反应60~80min;升温至70~80℃,保温15~25min;
(6)将步骤(5)所得反应溶液降温至30~50℃,加入称取的分子结构酰化改性剂,反应20~60min;
(7)在步骤(6)所得反应溶液中加入称取的交联剂,于70~90℃条件下聚合反应30~50min,依次向反应体系中加入称取的树脂助剂、消泡剂、防腐剂和填料,继续聚合反应15~25min,反应后得到产品生物质合成树脂。
此外,还提供一种上述生物质树脂作为胶粘剂在制备纤维定向刨花复合板中的应用。
根据上述生物质树脂作为胶粘剂在制备纤维定向刨花复合板中的应用,所述纤维定向刨花复合板的制备方法为:
(1)以小径材、间伐材或枝桠材为原料,经过树皮分离后得到木质材料,将木质材料采用由鼓式削片机和刨片机组成的两工段刨片制备工艺,加工成0.25~0.4mm厚度刨花,干燥后得到干燥刨花,备用;
(2)以枝桠材或木材加工剩余物为原料,依次经过鼓式削片机和热磨机加工制成木纤维浆;以上述生物质树脂为胶粘剂,采用由高压均质泵和蒸汽喷射装置组成的施胶***对木纤维浆进行管道施胶,施胶量为300~350g/m3;通过管道干燥机将原料水分干燥至5~10%,输送至前段和后段料仓,作为表背层原料;
(3)将步骤(1)得到的干燥刨花送至拌胶机,以上述生物质树脂为胶粘剂,通过高压均质泵增压,增压后采用旋转式雾化器在滚筒式拌胶机中以250~300g/m3的施胶量对刨花进行施胶,输送至中段料仓,作为芯层原料;
(4)采用五个铺装头铺装机,将步骤(2)得到的表背层原料通过前段纤维铺装头铺在底层;采用三个定向刨花铺装头将步骤(3)得到的芯层原料按照三层相互垂直结构铺在芯层;再将步骤(2)得到的表背层原料通过后段纤维铺装头铺装在表层;最后通过连续预压、热压,得到纤维定向刨花板。
本发明的积极有益效果:
1、以本发明产品生物质树脂作为纤维定向刨花复合板制备过程中的胶粘剂,在降低粘度、提高固含量、提高胶干燥后二次胶合性能等方面均有明显改善。目前,在胶合板领域应用的大豆基胶黏剂粘度多在8000~20000mPa.s,固含量在35%以下,在木材表面涂布常温下表干后基本失去粘接性能。本发明制备的生物质树脂胶黏剂粘度小于1000mPa.s,固含量达到35~45%,涂布木材表面在常温下表干后2小时内不影响胶合强度。在不改变原有总体生产工艺布局的基础上,只需增添加个别辅助设备就可实现在刨花板和纤维板生产中顺利施胶。
2、本发明制备的产品一次成型纤维定向刨花复合板由表层纤维层、芯层定向刨花层和底层纤维层组成(详见附图1)。芯层采用定向刨花结构,物理力学性能高于普通刨花板。表背纤维层具有较好的表面加工性能,弥补了定向刨花板的不足。纤维层与定向刨花层通过一次性热压成型,减少了原材料浪费和加工过程成本、节约了热能损耗,有利于节能减排和集约化生产。
附图说明:
图1 本发明制备的纤维定向刨花复合板的结构示意图。
图中:1-1和1-2为表面纤维层;2为芯层定向刨花层。
具体实施方式:
以下结合实施例进一步阐述本发明,但并不限制本发明的内容。
以下实施例中采用的植物蛋白粉中蛋白质的质量百分含量≥50wt%,粒度≤300目;改性植物纤维素粉的粒度≤100目;所述填料的粒度≤150目。
实施例1:
本发明生物质树脂,以重量份表示,原料组成为:水100份,柠檬酸氢二钠0.26份,柠檬酸三钠1.48份,海藻胶0.1份,瓜儿豆胶0.2份,脱脂大豆粉35份,黑曲霉蛋白酶制剂0.02份,马铃薯淀粉8份,玉米纤维粉5份,α-淀粉酶0.03份,纤维素酶0.01份,乙酸酐0.2份,乙烯基三乙氧基硅烷0.5份,对苯二酚0.05份,纳米二氧化硅0.02份,乳化硅油0.02份,异噻唑啉酮0.1份和氧化镁5份。
实施例2:
本发明实施例1生物质树脂的制备方法,详细步骤如下:
(1)首先按照实施例1所述生物质树脂的配比比例称取各种原料;
(2)将称取的复合稳定剂加入水中配制成水溶液;
(3)在步骤(2)所得溶液中加入称取的植物蛋白粉,调节pH值至7;
(4)在步骤(3)所得溶液中加入称取的蛋白酶制剂,于40 ℃条件下反应200 min;当体系粘度达到800~1200 mPa.s时,升温至75℃,保温18min;
(5)在步骤(4)所得反应溶液中加入称取的植物淀粉与改性植物纤维素粉,降温至50℃,然后加入称取的复合酶制剂,反应70min;升温至75℃,保温20min;
(6)将步骤(5)所得反应溶液降温至40℃,加入称取的分子结构酰化改性剂,反应40min;
(7)在步骤(6)所得反应溶液中加入称取的交联剂,于80℃条件下聚合反应40min,依次向反应体系中加入称取的树脂助剂、消泡剂、防腐剂和填料,继续聚合反应20min,反应后得到产品生物质合成树脂。
实施例3:
本发明生物质树脂,以重量份表示,原料组成为:水100份,硫酸亚铁0.4份,硅酸钠0.1份,聚乙烯醇0.5份,聚丙烯酸钠0.01份,脱脂花生粉50份,胰蛋白酶制剂0.05份,玉米淀粉6份,棉花纤维粉3份,α-淀粉酶0.01份,β-淀粉酶0.01份,半纤维素酶0.01份,琥珀酸酐0.4份,二乙烯三胺0.2份,环氧氯丙烷0.2份,甘油3份,二甲基聚氧烷0.01份,山梨酸钾0.05份,丙酸钠0.05份和陶土6份。
实施例4:
本发明实施例3生物质树脂的制备方法,详细步骤如下:
(1)首先按照实施例3所述生物质树脂的配比比例称取各种原料;
(2)将称取的复合稳定剂加入水中配制成水溶液;
(3)在步骤(2)所得溶液中加入称取的植物蛋白粉,调节pH值至8;
(4)在步骤(3)所得溶液中加入称取的蛋白酶制剂,于55℃条件下反应160min;当体系粘度达到800~1200 mPa.s时,升温至70℃,保温20min;
(5)在步骤(4)所得反应溶液中加入称取的植物淀粉与改性植物纤维素粉,降温至45℃,然后加入称取的复合酶制剂,反应80min;升温至70℃,保温25min;
(6)将步骤(5)所得反应溶液降温至30℃,加入称取的分子结构酰化改性剂,反应60min;
(7)在步骤(6)所得反应溶液中加入称取的交联剂,于90℃条件下聚合反应30min,依次向反应体系中加入称取的树脂助剂、消泡剂、防腐剂和填料,继续聚合反应15min,反应后得到产品生物质合成树脂。
实施例5:
本发明生物质树脂,以重量份表示,原料组成为:水100份,酒石酸钾钠0.5份、聚乙二醇1份,聚乙烯吡咯烷酮0.03份,小麦蛋白粉10份,脱脂大豆粉30份,毛霉蛋白酶0.01份,木瓜蛋白酶0.02份,木薯淀粉 10份,小麦纤维粉3份,α-淀粉酶0.01份,β-淀粉酶0.01份,木聚糖酶0.01份,半纤维素酶0.01份,丙二酸酐4份,戊二醛0.2份,乙二醇9份,磷酸三丁酯0.03份,对羟基苯甲酸丁酯0.1份和高岭土10份。
实施例6:
本发明实施例5生物质树脂的制备方法,详细步骤如下:
(1)首先按照实施例5所述生物质树脂的配比比例称取各种原料;
(2)将称取的复合稳定剂加入水中配制成水溶液;
(3)在步骤(2)所得溶液中加入称取的植物蛋白粉,调节pH值至9;
(4)在步骤(3)所得溶液中加入称取的蛋白酶制剂,于35 ℃条件下反应240 min;当体系粘度达到800~1200 mPa.s时,升温至80℃,保温15min;
(5)在步骤(4)所得反应溶液中加入称取的植物淀粉与改性植物纤维素粉,降温至55℃,然后加入称取的复合酶制剂,反应60min;升温至80℃,保温15min;
(6)将步骤(5)所得反应溶液降温至50℃,加入称取的分子结构酰化改性剂,反应20min;
(7)在步骤(6)所得反应溶液中加入称取的交联剂,于70℃条件下聚合反应50min,依次向反应体系中加入称取的树脂助剂、消泡剂、防腐剂和填料,继续聚合反应25min,反应后得到产品生物质合成树脂。
实施例7:
本发明生物质树脂,以重量份表示,原料组成为:水100份,硼酸1.5份、碳酸钠0.5份、聚氧化乙烯0.04份,小桐子饼粕粉35份,黑曲霉蛋白酶0.02份,菠萝蛋白酶0.01份,马铃薯淀粉8份,亚麻纤维粉7份,α-淀粉酶0.02份,纤维素酶0.02份,半纤维素酶0.01份,乙酸酐3份,己二酸0.2份,纳米碳酸钙0.05份,单甘酯3份,脂肪酸甘油酯0.02份,甲基-苯骈咪唑-2-氨基甲酸甲酯0.2份和硅灰石5份。
实施例8:
本发明实施例7生物质树脂的制备方法,详细步骤如下:
(1)首先按照实施例7所述生物质树脂的配比比例称取各种原料;
(2)将称取的复合稳定剂加入水中配制成水溶液;
(3)在步骤(2)所得溶液中加入称取的植物蛋白粉,调节pH值至6.5;
(4)在步骤(3)所得溶液中加入称取的蛋白酶制剂,于45 ℃条件下反应180 min;当体系粘度达到800~1200 mPa.s时,升温至75℃,保温20min;
(5)在步骤(4)所得反应溶液中加入称取的植物淀粉与改性植物纤维素粉,降温至50℃,然后加入称取的复合酶制剂,反应75min;升温至75℃,保温20min;
(6)将步骤(5)所得反应溶液降温至35℃,加入称取的分子结构酰化改性剂,反应50min;
(7)在步骤(6)所得反应溶液中加入称取的交联剂,于75℃条件下聚合反应45min,依次向反应体系中加入称取的树脂助剂、消泡剂、防腐剂和填料,继续聚合反应22min,反应后得到产品生物质合成树脂。
实施例9:
本发明生物质树脂,以重量份表示,原料组成为:水100份,硫酸亚铁2.5份,碳酸氢钠0.5份,聚丙烯酰胺0.06份,脱脂棉籽粉38份,胃蛋白酶0.03份,木瓜蛋白酶0.015份,木薯淀粉 7份,棉花纤维粉5份,α-淀粉酶0.02份,β-淀粉酶0.01份,纤维素酶0.01份,丙酸酐4份,多官能团氮丙啶0.15份,间苯二酚0.03份、山梨醇5份,乳化硅油0.01份,山梨酸钾0.4份和硅藻土7份。
实施例10:
本发明实施例9生物质树脂的制备方法,详细步骤如下:
(1)首先按照实施例9所述生物质树脂的配比比例称取各种原料;
(2)将称取的复合稳定剂加入水中配制成水溶液;
(3)在步骤(2)所得溶液中加入称取的植物蛋白粉,调节pH值至7.2;
(4)在步骤(3)所得溶液中加入称取的蛋白酶制剂,于40 ℃条件下反应200 min;当体系粘度达到800~1200 mPa.s时,升温至75℃,保温20min;
(5)在步骤(4)所得反应溶液中加入称取的植物淀粉与改性植物纤维素粉,降温至50℃,然后加入称取的复合酶制剂,反应70min;升温至75℃,保温20min;
(6)将步骤(5)所得反应溶液降温至40℃,加入称取的分子结构酰化改性剂,反应40min;
(7)在步骤(6)所得反应溶液中加入称取的交联剂,于80℃条件下聚合反应40min,依次向反应体系中加入称取的树脂助剂、消泡剂、防腐剂和填料,继续聚合反应20min,反应后得到产品生物质合成树脂。
本发明生物质树脂作为胶粘剂在纤维定向刨花复合板制备中的应用实例:
利用本发明生物质树脂制备纤维定向刨花复合板的方法,详细步骤如下:
(1)以小径材、间伐材或枝桠材为原料,经过树皮分离后得到木质材料,将木质材料采用由鼓式削片机和刨片机组成的两工段刨片制备工艺,加工成0.25~0.4mm厚度刨花,干燥后得到干燥刨花,备用;
(2)以枝桠材或木材加工剩余物为原料,依次经过鼓式削片机和热磨机加工制成木纤维浆;以权利要求1所述生物质树脂为胶粘剂,采用由高压均质泵和蒸汽喷射装置组成的施胶***对木纤维浆进行管道施胶,施胶量为300~350g/m3;通过管道干燥机将原料水分干燥至5~10%,输送至前段和后段料仓,作为表背层原料;
(3)将步骤1得到的干燥刨花送至拌胶机,以权利要求1所述生物质树脂为胶粘剂,通过高压均质泵增压,增压后采用旋转式雾化器在滚筒式拌胶机中以250~300g/m3的施胶量对刨花进行施胶,输送至中段料仓,作为芯层原料;
(4)采用五个铺装头铺装机,将步骤(2)得到的表背层原料通过前段纤维铺装头铺在底层;采用三个定向刨花铺装头将步骤(3)得到的芯层原料按照三层相互垂直结构铺在芯层;再将步骤(2)得到的表背层原料通过后段纤维铺装头铺装在表层;最后通过连续预压、热压,得到纤维定向刨花板。
根据相关国家标准,做了生物质树脂性能指标检测,利用实施例1、3、5、7和9技术方案制备的生物质树脂性能的检测结果见表1。
。
利用本发明产品生物质树脂作为胶粘剂制备的纤维定向刨花复合板的性能指标的检测结果详见表2。
。
Claims (6)
1.一种生物质树脂,其特征在于:以重量份表示,所述生物质树脂是由原料水100份,复合稳定剂1~3.5份,植物蛋白粉35~50份,蛋白酶制剂0.01~0.05份,植物淀粉2~10份,改性植物纤维素粉1~7份,复合酶制剂0.01~0.05份,分子结构酰化改性剂0.1~5份,交联剂0.1~0.5份,树脂助剂0.01~10份,消泡剂0.01~0.05份,防腐剂0.1~0.5份和填料5~10份制备而成;
所述复合稳定剂为柠檬酸氢二钠、柠檬酸三钠、碳酸钠、硅酸钠、硫酸亚铁、碳酸氢钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、硼酸、酒石酸钾钠、海藻胶、瓜儿豆胶、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸钠和聚丙烯酰胺中的至少一种;
所述植物蛋白粉为脱脂大豆粉、大豆分离蛋白粉、大豆浓缩蛋白粉、玉米黄浆粉、脱脂花生粉、小麦蛋白粉、脱脂菜籽粉、脱脂棉籽粉和小桐子饼粕粉中的至少一种;
所述蛋白酶制剂为胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、胃蛋白酶、毛霉蛋白酶、黑曲霉蛋白酶和菠萝蛋白酶中的至少一种;
所述植物淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉和红薯淀粉中的至少一种;
所述改性植物纤维素粉为小麦纤维粉、玉米纤维粉、棉花纤维粉和亚麻纤维粉中的至少一种;
所述复合酶制剂为α-淀粉酶、β-淀粉酶、纤维素酶、半纤维素酶和木聚糖酶中的至少一种;
所述分子结构酰化改性剂为乙酸酐、丙酸酐、丙二酸酐、琥珀酸酐和戊二酸酐中的至少一种;
所述交联剂为乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、二乙烯三胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、己二酸、乙烯基三乙氧基硅烷、多官能团氮丙啶、环氧氯丙烷和环氧硅烷中的至少一种;
所述树脂助剂为四氯化碳、正己烷、单甘酯、间苯二酚、对苯二酚、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、邻苯二酚、甘油、山梨醇、乙二醇、聚乙二醇、二甘醇、醇酯十二和丙烯酸中的至少一种;
所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、二甲基聚氧烷、山梨糖醇、氯化钙、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯、乳化硅油和脂肪酸甘油脂中的至少一种;
所述防腐剂为山梨酸钾、植酸、脱氢乙酸、对羟基苯甲酸丁酯、甲基-苯骈咪唑-2-氨基甲酸甲酯、咪唑烷基脲、重氮咪唑烷基脲、异噻唑啉酮、10,10'-氧代双吩恶砒、富马酸二甲酯、双乙酸钠、苯甲酸钠、丙酸钠和丙酸钙中的至少一种;
所述填料为硅藻土、氧化镁、高岭土、膨润土、陶土、硅灰石和重晶石粉中的至少一种;
所述生物质树脂的制备方法如下:
(1)首先按照上述生物质树脂的配比比例称取各种原料;
(2)将称取的复合稳定剂加入水中配制成浓度为0.1~5%的水溶液;
(3)在步骤(2)所得溶液中加入称取的植物蛋白粉,调节pH值至6~9;
(4)在步骤(3)所得溶液中加入称取的蛋白酶制剂,于35~55 ℃条件下反应160~240min;当体系粘度达到800~1200mPa.s时,升温至70~80℃,保温15~20min;
(5)在步骤(4)所得反应溶液中加入称取的植物淀粉与改性植物纤维素粉,降温至45~55℃,然后加入称取的复合酶制剂,反应60~80min;升温至70~80℃,保温15~25min;
(6)将步骤(5)所得反应溶液降温至30~50℃,加入称取的分子结构酰化改性剂,反应20~60min;
(7)在步骤(6)所得反应溶液中加入称取的交联剂,于70~90℃条件下聚合反应30~50min,依次向反应体系中加入称取的树脂助剂、消泡剂、防腐剂和填料,继续聚合反应15~25min,反应后得到产品生物质合成树脂。
2.根据权利要求1所述的生物质树脂,其特征在于:所述植物蛋白粉中蛋白质的质量百分含量≥50wt%,粒度≤300目。
3.根据权利要求1所述的生物质树脂,其特征在于:所述改性植物纤维素粉的粒度≤100目。
4.根据权利要求1所述的生物质树脂,其特征在于:所述填料的粒度≤150目。
5.一种权利要求1所述的生物质树脂作为胶粘剂在制备纤维定向刨花复合板中的应用。
6.根据权利要求5所述的生物质树脂作为胶粘剂在制备纤维定向刨花复合板中的应用,其特征在于,所述纤维定向刨花复合板的制备方法为:
(1)以小径材、间伐材或枝桠材为原料,经过树皮分离后得到木质材料,将木质材料采用由鼓式削片机和刨片机组成的两工段刨片制备工艺,加工成0.25~0.4mm厚度刨花,干燥后得到干燥刨花,备用;
(2)以枝桠材或木材加工剩余物为原料,依次经过鼓式削片机和热磨机加工制成木纤维浆;以权利要求1所述生物质树脂为胶粘剂,采用由高压均质泵和蒸汽喷射装置组成的施胶***对木纤维浆进行管道施胶,施胶量为300~350g/m3;通过管道干燥机将原料水分干燥至5~10%,输送至前段和后段料仓,作为表背层原料;
(3)将步骤(1)得到的干燥刨花送至拌胶机,以权利要求1所述生物质树脂为胶粘剂,通过高压均质泵增压,增压后采用旋转式雾化器在滚筒式拌胶机中以250~300g/m3的施胶量对刨花进行施胶,输送至中段料仓,作为芯层原料;
(4)采用五个铺装头铺装机,将步骤(2)得到的表背层原料通过前段纤维铺装头铺在底层;采用三个定向刨花铺装头将步骤(3)得到的芯层原料按照三层相互垂直结构铺在芯层;再将步骤(2)得到的表背层原料通过后段纤维铺装头铺装在表层;最后通过连续预压、热压,得到纤维定向刨花板。
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