CN102268232A - 一种无醛胶粘剂及其用途 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无醛胶粘剂及其施用方法，所述无醛胶粘剂包括原胶部分和调胶部分，所述原胶部分包括如下重量组分：聚乙烯醇8～12重量份；氧化淀粉3～5重量份；过硫酸盐0.01～0.05重量份；丙苯乳液8～20重量份；亚硫酸盐0.008～0.015重量份；硼砂0.01～0.025重量份；氧化锌0～0.3重量份；水55-75重量份。本发明提供了一种环保的无醛胶的配方。

Description

一种无醛胶粘剂及其用途

技术领域

本发明涉及一种胶水组合物及其用途，具体地涉及一种无醛胶粘剂及其用途。

背景技术

当前，甲醛对环境，特别是居住环境的影响是众所周知的。世界各国都越来越重视环境质量，我国也不例外，针对甲醛对环境和人体健康的严重影响，国家对人造板制品中的甲醛释放量作出了严格的规定，于2002年1月1日颁布了《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量GB18580-2001强制标准，自2002年7月1日起市场上停止销售不符合国家标准的产品。这一标准的出台和强制执行，使高甲醛释放的产品将逐步退出市场。而目前人造板制品中的甲醛释放主要来自于含醛胶粘剂。例如多层实木复合地板中的胶粘剂。

目前，为了减少木材资源的消耗，可采用多层实木复合地板取代实木地板。多层实木复合地板可以感受到实木地板的脚感，同时降低木材的消耗。多层复合地板中，通常由多层单板进行粘接而成。为此，本领域的技术人员致力于开发一种更为环保的无醛胶的配方。

综上所述，本领域缺乏一种环保的无醛胶的配方。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种环保的无醛胶粘剂。

本发明的第二目的在于提供一种环保的无醛胶粘剂的制备方法。

本发明的第三目的在于提供一种环保的无醛胶粘剂的用途。

在本发明的第一方面，提供了一种无醛胶粘剂，所述无醛胶粘剂包括原胶部分和调胶部分，所述原胶部分包括如下重量组分：

聚乙烯醇        8～12重量份；

氧化淀粉        3～5重量份；

过硫酸盐        0.01～0.05重量份；

丙苯乳液        8～20重量份；

亚硫酸盐        0.008～0.015重量份；

硼砂            0.01～0.025重量份；

氧化锌          0～0.3重量份；以及

水              55-75重量份。

在本发明的一个具体实施方式中，所述聚乙烯醇为聚乙烯醇17-99型。

在本发明的一个具体实施方式中，所述过硫酸盐为过硫酸钾。

在本发明的一个具体实施方式中，所述亚硫酸盐为亚硫酸钠。

在本发明的一个具体实施方式中，相对于100重量份的无醛胶的原胶部分，所述调胶部分的重量组分为：

多苯基多亚甲基多异氰酸酯        10～14重量份；

小麦粉：                        7～9重量份；

碳酸钙：                        3～5重量份。

在本发明的一个具体实施方式中，所述碳酸钙为轻质碳酸钙。

本发明的第二方面提供一种无醛胶粘剂的施用方法，其包括如下步骤：

(a)将所述的组合物进行混合，得到无醛胶粘剂的原胶部分；

(b)将步骤(a)得到的无醛胶粘剂的原胶部分进行调胶，得到可以直接施用的无醛胶粘剂胶液。

在本发明的一个具体实施方式中，步骤(b)中调胶时的组成如下：

无醛胶粘剂的原胶部分            100重量份；

多苯基多亚甲基多异氰酸酯        10～14重量份；

小麦粉：                        7～9重量份；以及

碳酸钙：                        3～5重量份。

在本发明的一个具体实施方式中，所述方法还包括以下步骤：

(c)将所述步骤(b)得到的胶液在木板上进行布胶，得到布胶的木板；

(d)对所述步骤(c)的布胶木板进行冷压、热压，得到无醛胶粘合的多层板。

本发明第三方面提供一种所述的无醛胶粘剂在粘接多层实木复合地板的面板方面的用途。

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入的研究，通过改进制备工艺，获得了一种新的可适用于多层实木复合地板的无醛胶的配方。在此基础上完成了本发明。所述无醛胶的配方也可以用于其他人造板制品。

以下对本发明的各个方面进行详述：如无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。

原胶

本发明的所述无醛胶粘剂包括原胶部分和调胶部分，所述原胶部分包括如下重量组分：

聚乙烯醇            8～12重量份；

氧化淀粉            3～5重量份；

过硫酸盐            0.01～0.05重量份；

丙苯乳液            8～20重量份；

亚硫酸盐            0.008～0.015重量份；

硼砂                0.01～0.025重量份；

氧化锌              0～0.3重量份；以及

水                  55-75重量份。

所述聚乙烯醇可通过市售得到。其聚合度根据所需产品的要求而定。

在本发明的一个具体实施方式中，所述聚乙烯醇为聚乙烯醇17-99型。聚乙烯醇17-99又称浆纱树脂(Sizing resin)，简称PVA17-99。白色或微黄色粉末或絮状物固体。玻璃化温度85℃，皂化值3～12mgKOH/g。溶于90～95℃的热水，几乎不溶于冷水。浓度大于10％的水溶液，在室温下就会凝胶成冻，高温下会变稀恢复流动性。

所述氧化淀粉是本领域的一种常规的改性淀粉，其具体性状可参见本领域的辞典手册。所述氧化淀粉是本领域技术人员所熟知的，可市售得到。

在本发明的一个具体实施方式中，所述过硫酸盐为过硫酸钾。

在本发明的一个具体实施方式中，所述亚硫酸盐为亚硫酸钠。

所述丙苯乳液(styrene-acrylic latex)可市售得到。

在一优选例中，本发明提供一种无醛胶粘剂，其原胶包括如下重量组分：聚乙烯醇8～12重量份、氧化淀粉3～5重量份、过硫酸钾0.01-0.05重量份.亚硫酸钠0.008-0.015重量份.丙苯乳液8～20重量份、硼砂0.01～0.025重量份、氧化锌0～0.3重量份、水55-75重量份。

所述水的用量也可以根据产品的要求而定。

调胶

在本发明的一个具体实施方式中，相对于100重量份的无醛胶的原胶部分，所述调胶部分的重量组分为：

多苯基多亚甲基多异氰酸酯    10～14重量份；

小麦粉：                    7～9重量份；

碳酸钙：                    3～5重量份。

具体地，调胶时包括如下重量组分：无醛胶原胶100重量份.多苯基多亚甲基多异氰酸酯10-14重量份.小麦粉7-9重量份.轻质碳酸钙3-5重量份

所述淀粉可以采用各种本领域的淀粉，例如玉米淀粉、小麦淀粉。优选地，所述淀粉是小麦粉。

所述多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI)可以市售得到。

所述填料可以采用各种粘合剂适用的填料，只要其不对本发明的发明目的产生限制即可。优选为CaCO₃，更优选为轻质碳酸钙。

无醛胶粘剂及其施用方法

本发明提供一种无醛胶粘剂的施用方法，其包括如下步骤：

(a)将所述的组合物进行混合，得到无醛胶粘剂的原胶部分；

(b)将步骤(a)得到的无醛胶粘剂的原胶部分进行调胶，得到可以直接施用的无醛胶粘剂胶液。

在本发明的一个具体实施方式中，步骤(b)中调胶时的组成如下：

无醛胶粘剂的原胶部分        100重量份；

多苯基多亚甲基多异氰酸酯    10～14重量份；

小麦粉：                    7～9重量份；以及

碳酸钙：                    3～5重量份。

在本发明的一个具体实施方式中，所述方法还包括以下步骤：

(c)将所述步骤(b)得到的胶液在木板上进行布胶，得到布胶的木板；

(d)对所述步骤(c)的布胶木板进行冷压、热压，得到无醛胶粘合的多层板。

通常，本发明的无醛胶粘剂在施胶工序中进行施用。施胶时可以采用本领域常规的方法进行，例如辊涂、淋胶、挤胶、加压喷胶。例如，可以采用单面施胶方法，也即将无醛胶粘剂施加在单板的正面或反面上；也可以采用双面施胶方法，也即将无醛胶施加在单板的正面和反面上。所述施胶量根据单板的材质而定。

本发明还提供一种优选的具体实施方式，其中无醛胶粘剂的配方如下：

将上述组分进行调胶后进行施用。

用途

本发明还提供所述的无醛胶在粘接多层实木复合地板的单板方面的用途。

通常多层实木复合地板包括多层相邻层为交错结构或平行结构组合而成的若干层单板。所述单板(或称为基板)没有具体的限制，可以是本领域通用的复合地板的基板。例如：杨木基板、桉木、桦木、杂木单板，或几种木材的组合。单板也包括密度板、刨花板或其它胶合板之类。

所述单板的层数没有具体限制，可以是本领域传统的层数，具体地例子包括但不限于一层。

具体地，多层实木复合地板是这样制备的：将干燥的单板进行施胶、组坯、热压、后期处理。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。除非另外说明，否则所有的份数为重量份，所有的百分比为重量百分比，所述的聚合物分子量为数均分子量。

除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。此外任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。

实施例1～3

制胶配方1(单位：重量份)：

主剂1：1750水

氧化剂1：0.6过硫酸钾

主剂2：300PVA17-99

氧化剂2：0.3亚硫酸钠

主剂3：480的20-25％氧化淀粉溶液

氧化剂3：0.35硼砂

主剂4：450的苯丙乳液

制胶配方2：

主剂1：1950水

氧化剂1：1.2过硫酸钾

主剂2：300PVA17-99

氧化剂2：0.4亚硫酸钠

主剂3：50020-25％氧化淀粉溶液

氧化剂3：0.5硼砂

主剂4：550苯丙乳液

氧化剂4：5氧化锌

制胶配方3：

主剂1：1750水    氧化剂1：1.2过硫酸钾

主剂2：300PVA17-99    氧化剂2：0.3亚硫酸钠

主剂3：50020-25％氧化淀粉溶液    氧化剂3：0.35硼砂

主剂4：550苯丙乳液    氧化剂4：2氧化锌

原胶的质量指标：

固含量：19～25重量％，粘度：2500～5000cp

PH：6.5～8.5之间

操作工艺

1、在反应釜中加主剂1、主剂2、升温至95±1℃，保温30～60min。

2、降温至50±2℃，加氧化剂1反应15～30min。

3、加主剂3，调PH：6.5～8.5，反应40～60min。

4、加氧化剂2、氧化剂3，反应20～40min，调PH：6～7.5。

5、升温至70～80℃，达到规定粘度，降温至40℃。

6、加主剂4，搅拌30min，加任选的氧化剂4，搅拌30～60min，出料。

调胶

(1)比例

无醛胶原胶∶小麦粉∶轻质碳酸钙∶多亚甲基多苯基多异氰酸酯的比例为：100∶7-9∶3-5∶10-14。

(2)操作过程

1、无醛胶经实验室检验合格后方可使用。

2、小麦粉要求无霉变、结块、受潮等现象。

3、按配方量取无醛胶，称取小麦粉、轻质碳酸钙、多亚甲基多苯基多异氰酸酯。

4、将无醛胶放入调胶桶，量取要求的重量，启动电机搅拌。

5、称取要求重量的小麦粉、轻质碳酸钙、多亚甲基多苯基多异氰酸酯缓慢、均匀地加入调胶桶，充分搅拌均匀后放料使用。

6、调制好的胶水需在1.5个小时内组坯结束。

9、每班生产结束后，必须洗净调胶桶、管道和阀门，并做好交接班工作。

无醛胶布胶、冷压

1、工艺参数：

涂胶量：200～250g/m²(单面)

预压表压力：140～160kg/cm²(板面尺寸1270mm×2550mm)

预压时间：20～60分钟

2、操作过程

(1)配板：将面板和底板按照光面相对，面板光面向下，底板光面向上，一张面板和一张底板交错配成一套，以东北角两边为基准边，套与套之间错位摆放，要求板垛最下面一张为单张底板，最上面一张为单张面板，并在其表面注明配板类别、规格及配板套数，配板过程中检查单板质量。

(2)辅助工作：

a)上料：按组坯要求将配好的面板、底板和芯板摆放到位，组坯人员检查配板的基准面及尺寸是否与组坯要求一致，涂胶人员检查待涂胶芯板的基准边及尺寸是否与组坯要求一致。

b)启动四辊涂胶机，检查设备运转情况，运行正常方可使用。

c)根据单板厚度调整上下涂胶辊之间的间距。

d)将调制好的胶水放入涂胶辊和挤胶辊之间，并调整两辊之间的距离。

e)由品管人员首检涂胶量，达到要求后方可生产。

基板(单板)热压

1、工艺参数：

温度：T＝108～113℃

板压力：P₁＝13.9±0.2kg/cm²

P₂＝8±0.2kg/cm²

P₃＝2.6±0.2kg/cm²

受压板面尺寸1270mm×2550mm

表压力：P₁＝210±3kg/cm²    P₁＝210±3kg/cm²

P₂＝120±3kg/cm²            P₂＝120±3kg/cm²

P₃＝40±3kg/cm²             P₃＝40±3kg/cm²

时间：t₁＝25-30min  6层基板    t₁＝35-40min  8层基板

t₂＝10-15min                   t₂＝10-15min

t₃＝15～25min                  t₃＝25～35min

(根据基板含水率可适当调整第三阶段的热压时间)

2、操作过程

(1)辅助工作：

a)按工艺要求设置热压参数。

b)检查各热压板之间有无异物。

c)空车试压两次，设备正常运转后方可进入批量生产。

(2)上料：进板时要仔细检查板面质量，如有修补不规范的板坯应及时修补，板面垃圾要清理干净，严禁板坯错位。机械手将板坯推入压机后压机应及时闭合。

(3)热压：严格按照规定的热压参数进行热压，如有故障或其它原因发生停车，则该车板应做好记号，第二天专门进行抽样检查。

(4)下料：热压机出板时要检查胶合板的质量，如有脱胶、鼓泡、压伤等情况应及时向有关领导汇报，有解决方案后才能继续生产。热压后的胶合板以70张为一垛码放整齐，板垛的上下各加一张垫板，并在板垛最上面一张板上注明热压机号、胶水批次、热压日期及板垛内基板数量。然后立即用缠绕膜缠绕，并人为留若干孔洞，以减少翘曲基板的产生。

(5)养生：将缠绕膜封好的半成品基板送到指定区域陈放、养生，以消除基板内应力，养生时间十天以上。

甲醛含量测试结果

生产的基板(胶合板)经北京市产品质量监督检验所家具及装饰装修材料检验中心检测，甲醛含量为0.01-0.036ppm，约0.0393-0.141mg/l，而普通含醛胶制成的基板(胶合板)甲醛含量2-3mg/l，用无醛胶制成的胶合板甲醛含量仅相当于普通胶制成的胶合板甲醛含量的2-4.7％，而这一部分甲醛的含量则是木材本身含有的甲醛。

所得到的基板的胶合强度和浸渍剥离均符合国家标准要求(国标GB/17657-1999)

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实质技术内容范围，本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围中，任何他人完成的技术实体或方法，若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同，也或是一种等效的变更，均将被视为涵盖于该权利要求范围之中。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种无醛胶粘剂，所述无醛胶粘剂包括原胶部分和调胶部分，其特征在于，所述原胶部分包括如下重量组分：

聚乙烯醇          8～12重量份；

氧化淀粉          3～5重量份；

过硫酸盐          0.01～0.05重量份；

丙苯乳液          8～20重量份；

亚硫酸盐          0.008～0.015重量份；

硼砂              0.01～0.025重量份；

氧化锌            0～0.3重量份；以及

水                55-75重量份。

2.如权利要求1所述的无醛胶粘剂，其特征在于，所述聚乙烯醇为聚乙烯醇17-99型。

3.如权利要求1所述的无醛胶粘剂，其特征在于，所述过硫酸盐为过硫酸钾。

4.如权利要求1所述的无醛胶粘剂，其特征在于，所述亚硫酸盐为亚硫酸钠。

5.如权利要求1所述的无醛胶粘剂，其特征在于，相对于100重量份的无醛胶的原胶部分，所述调胶部分的重量组分为：

多苯基多亚甲基多异氰酸酯        10～14重量份；

小麦粉：                        7～9重量份；

碳酸钙：                        3～5重量份。

6.如权利要求5所述的无醛胶粘剂，其特征在于，所述碳酸钙为轻质碳酸钙。

7.一种如权利要求1所述的无醛胶粘剂的施用方法，其特征在于，包括如下步骤：

(a)将如权利要求1所述的组合物进行混合，得到无醛胶粘剂的原胶部分；

(b)将步骤(a)得到的无醛胶粘剂的原胶部分进行调胶，得到可以直接施用的无醛胶粘剂胶液。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤(b)中调胶时的组成如下：

无醛胶粘剂的原胶部分        100重量份；

多苯基多亚甲基多异氰酸酯    10～14重量份；

小麦粉：                    7～9重量份；以及

碳酸钙：                    3～5重量份。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

(c)将所述步骤(b)得到的胶液在木板上进行布胶，得到布胶的木板；

(d)对所述步骤(c)的布胶木板进行冷压、热压，得到无醛胶粘合的多层板。

10.一种如权利要求1所述的无醛胶粘剂在粘接多层实木复合地板的面板方面的用途。