CN102672783A

CN102672783A - 漆酶处理干法竹刨花板生产方法及用该方法制得的刨花板

Info

Publication number: CN102672783A
Application number: CN2012101409581A
Authority: CN
Inventors: 金春德; 杜春贵
Original assignee: Zhejiang A&F University ZAFU
Current assignee: Zhejiang A&F University ZAFU
Priority date: 2012-05-08
Filing date: 2012-05-08
Publication date: 2012-09-19

Abstract

本发明涉及一种漆酶处理干法竹刨花板生产方法及用该方法制得的刨花板。本发明的目的是提供一种能够提高活性氧类自由基的浓度、改善板材物理力学性能的漆酶处理干法竹刨花板生产方法及用该方法制得的刨花板，以达到不必专门预留酶处理时间，无需调节反应体系pH值。本发明的技术方案是：漆酶处理干法竹刨花板生产方法，其特征在于步骤如下：a、制备筛选出合格竹刨花；b、将步骤a所得竹刨花与粉状木素磺酸盐混合并拌匀，再将滑石粉与漆酶液混合并拌匀后加入到竹刨花与木素磺酸盐的混合物中，搅拌均匀得到竹刨花板料；c、将步骤b得到的竹刨花板料进行铺装、预压、热压、后处理。本发明适用于竹刨花板的制造。

Description

漆酶处理干法竹刨花板生产方法及用该方法制得的刨花板

技术领域

本发明涉及一种竹刨花板的生产方法及利用该方法得到的刨花板，特别是一种漆酶处理干法竹刨花板生产方法及用该方法制得的刨花板，主要适用于竹刨花板的制造。

背景技术

不使用胶粘剂利用漆酶处理方法制造人造板是一种生产无甲醛环保型人造板的崭新途径。“酶活化处理条件及其对松木纤维胶合性能的影响初探”（《林业科学》第40卷第4期）、“漆酶活化木素磺酸盐条件对胶合板强度的影响”（《林产工业》第34卷第2期）等文章，报道了漆酶对纤维板制造上的应用理论研究，介绍了漆酶活化木素磺酸盐进行胶合板生产的方法，但该方法漆酶处理的时间长，还需用缓冲溶液调节漆酶反应体系的pH值。

本发明申请人在以竹刨花为原料研究漆酶处理竹刨花板制造工艺过程中发现，漆酶处理竹刨花板产品的物理力学性能与漆酶活化竹刨花时产生的活性氧类自由基浓度紧密相关，且其活性氧类自由基浓度愈高，板材的物理力学性能愈好（北京林业大学学报，第31卷，第2期）。

本发明申请人曾采用竹刨花和木素磺酸钙按一定比例进行混合后，再混合漆酶液并铺装、热压的方法，进行了干法漆酶活化竹刨花板制造工艺研究（《无胶人造板研究与实践》，科学出版社，ISBN978-7-03-027-2）。结果表明，漆酶用量对每克绝干竹刨花质量达到50个酶活单位（u）时，所压制的竹刨花板力学性能达到刨花板国家标准要求。其缺点在于：漆酶用量较大，导致生产成本增加，难以产业化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题提供一种能够大大提高活性氧类自由基的浓度、改善板材物理力学性能的漆酶处理干法竹刨花板生产方法及用该方法制得的刨花板，以达到不必专门预留酶处理时间，无需调节反应体系pH值，同时简化生产工艺，提高工效的目的。

本发明要解决的另一个问题是：减少漆酶用量，以降低生产成本。

本发明所采用的技术方案是：漆酶处理干法竹刨花板生产方法，其特征在于步骤如下：

a、制备筛选出合格竹刨花，控制其厚度≤0.3mm，长度≤10mm，筛分值≤4，含水率为3-5%；

b、将步骤a所得竹刨花与粉状木素磺酸盐混合并拌匀，再将滑石粉与漆酶液混合并拌匀后加入到竹刨花与木素磺酸盐的混合物中，搅拌均匀得到竹刨花板料；

c、将步骤b得到的竹刨花板料进行铺装、预压、热压、后处理，预压压力1.0-1.5MPa，热压温度150-210℃，热压压力1.5-3.5MPa，预压时间20s/mm，热压时间30-90s/mm。

所述木素磺酸盐的用量为竹刨花绝干质量的8-13%，漆酶用量为每克绝干木素磺酸盐粉需用相当于30-50个酶活单位的漆酶液量，滑石粉用量为木素磺酸盐质量的0.5-1%。

所述滑石粉的粒度为1000-3000目。

所述木素磺酸盐为木素磺酸铵、木素磺酸钠或木素磺酸钙。

漆酶处理干法竹刨花板生产方法制得的竹刨花板，其特征在于由下列原料及其配比组成：绝干竹刨花19-25质量份、占绝干竹刨花质量8-13%的木素磺酸盐、占木素磺酸盐质量0.5-1%的滑石粉、每克绝干木素磺酸盐粉需用相当于30-50个酶活单位的漆酶液量。

所述滑石粉的粒度为1000-3000目。

所述木素磺酸盐为木素磺酸铵、木素磺酸钠或木素磺酸钙。

本发明的有益效果是：本发明在原料中加入滑石粉作为漆酶活化反应中的促进剂，在其它处理条件相同的情况下，大大提高了活性氧类自由基的浓度（其活性氧类自由基浓度比没采用滑石粉的反应体系均高1-5倍），从而改善了板材的物理力学性能，即使不使用缓冲液来调节反应体系pH值、不另外专门预留酶处理时间，所得竹刨花板的强度同样能够达到国标要求；另外，由于省去了缓冲液用量和酶处理时间，不仅节省了成本，而且大大简化了生产工艺，提高了工效；滑石粉的加入提高了活性氧类自由基的浓度，相应的减少了87%以上的漆酶用量（相对前述研究结果），从而大大降低了生产成本，有效解决了因漆酶成本昂贵导致难以产业化的技术瓶颈。

具体实施方式

实施例1：本实施例漆酶处理干法竹刨花板生产方法包括以下步骤：

a、备料：将竹材或其加工剩余料用削片机削片并用刨片机加工成竹刨花，再进行筛选和干燥（对碎料状的加工剩余物不经削片和刨片工序可直接进行筛选和干燥），筛选出合格竹刨花，控制其厚度≤0.3mm，长度≤10mm，筛分值≤4，竹刨花含水率为3%；

木素磺酸铵，从武汉华东化工有限公司购得，为粉状物，占竹刨花绝干质量的8%；

漆酶，从诺维信（中国）投资有限公司购置含水酶制剂——漆酶NS51003，每克绝干木素磺酸铵粉需用相当于30个酶活单位的漆酶液量；

滑石粉，从化工商店购得粒度为1000目的滑石粉，用量为木素磺酸铵质量的0.5%。

b、混合：先将粉状木素磺酸铵与合格竹刨花混合并搅拌均匀；再将滑石粉与漆酶液混合并搅拌均匀；最后将后面得到的混合物施加于之前得到的混合物中，搅拌均匀即成竹刨花板料。

c、干法竹刨花板的压制：将步骤b最后混合而成的竹刨花板料用常规的工序，即经铺装、预压、热压、后处理即成，预压压力1.0MPa，热压温度150℃，热压压力1.5MPa，预压时间20s/mm，热压时间30s/mm。

利用本例所述方法制得的竹刨花板由以下原料和配比组成：绝干竹刨花19质量份、占绝干竹刨花质量8%的木素磺酸铵、占木素磺酸铵质量0.5%的滑石粉、每克绝干木素磺酸铵粉需用相当于30个酶活单位的漆酶液量。

实施例2：本实施例漆酶处理干法竹刨花板生产方法包括以下步骤：

a、备料：将竹材或其加工剩余料用削片机削片并用刨片机加工成竹刨花，再进行筛选和干燥（对碎料状的加工剩余物不经削片和刨片工序可直接进行筛选和干燥），筛选出合格竹刨花，控制其厚度≤0.3mm，长度≤10mm，筛分值≤4，竹刨花含水率为5%；

木素磺酸铵，从武汉华东化工有限公司购得，为粉状物，占竹刨花绝干质量的13%；

漆酶，从诺维信（中国）投资有限公司购置含水酶制剂——漆酶NS51003，每克绝干木素磺酸铵粉需用相当于50个酶活单位的漆酶液量；

滑石粉，从化工商店购得粒度为3000目的滑石粉，用量为木素磺酸铵质量的1%。

c、干法竹刨花板的压制：将步骤b最后混合而成的竹刨花板料用常规的工序，即经铺装、预压、热压、后处理即成，预压压力1.5MPa，热压温度210℃，热压压力3.5MPa，预压时间20s/mm，热压时间90s/mm。

利用本例所述方法制得的竹刨花板由以下原料和配比组成：绝干竹刨花25质量份、占绝干竹刨花质量13%的木素磺酸铵、占木素磺酸铵质量1%的滑石粉、每克绝干木素磺酸铵粉需用相当于50个酶活单位的漆酶液量。

实施例3：本实施例漆酶处理干法竹刨花板生产方法包括以下步骤：

a、备料：将竹材或其加工剩余料用削片机削片并用刨片机加工成竹刨花，再进行筛选和干燥（对碎料状的加工剩余物不经削片和刨片工序可直接进行筛选和干燥），筛选出合格竹刨花，控制其厚度≤0.3mm，长度≤10mm，筛分值≤4，竹刨花含水率为4%；

木素磺酸铵，从武汉华东化工有限公司购得，为粉状物，占竹刨花绝干质量的10.5%；

漆酶，从诺维信（中国）投资有限公司购置含水酶制剂——漆酶NS51003，每克绝干木素磺酸铵粉需用相当于40个酶活单位的漆酶液量；

滑石粉，从化工商店购得粒度为2000目的滑石粉，用量为木素磺酸铵质量的0.75%。

c、干法竹刨花板的压制：将步骤b最后混合而成的竹刨花板料用常规的工序，即经铺装、预压、热压、后处理即成，预压压力1.25MPa，热压温度180℃，热压压力2.5MPa，预压时间20s/mm，热压时间60s/mm。

利用本例所述方法制得的竹刨花板由以下原料和配比组成：绝干竹刨花22质量份、占绝干竹刨花质量10.5%的木素磺酸铵、占木素磺酸铵质量0.75%的滑石粉、每克绝干木素磺酸铵粉需用相当于40个酶活单位的漆酶液量。

实施例4：本实施例漆酶处理干法竹刨花板生产方法包括以下步骤：

木素磺酸钠，从武汉华东化工有限公司购得，为粉状物，占竹刨花绝干质量的10%；

漆酶，从诺维信（中国）投资有限公司购置含水酶制剂——漆酶NS51003，每克绝干木素磺酸钠粉需用相当于40个酶活单位的漆酶液量；

滑石粉，从化工商店购得粒度为2500目的滑石粉，用量为木素磺酸钠质量的0.8%。

b、混合：先将粉状木素磺酸钠与合格竹刨花混合并搅拌均匀；再将滑石粉与漆酶液混合并搅拌均匀；最后将后面得到的混合物施加于之前得到的混合物中，搅拌均匀即成竹刨花板料。

c、干法竹刨花板的压制：将步骤b最后混合而成的竹刨花板料用常规的工序，即经铺装、预压、热压、后处理即成，预压压力1.2MPa，热压温度200℃，热压压力2MPa，预压时间20s/mm，热压时间50s/mm。

利用本例所述方法制得的竹刨花板由以下原料和配比组成：绝干竹刨花20质量份、占绝干竹刨花质量10%的木素磺酸钠、占木素磺酸钠质量0.8%的滑石粉、每克绝干木素磺酸钠粉需用相当于40个酶活单位的漆酶液量。

实施例5：本实施例漆酶处理干法竹刨花板生产方法包括以下步骤：

木素磺酸钙，从武汉华东化工有限公司购得，为粉状物，占竹刨花绝干质量的11%；

漆酶，从诺维信（中国）投资有限公司购置含水酶制剂——漆酶NS51003，每克绝干木素磺酸钙粉需用相当于40个酶活单位的漆酶液量；

滑石粉，从化工商店购得粒度为1500目的滑石粉，用量为木素磺酸钙质量的0.6%。

b、混合：先将粉状木素磺酸钙与合格竹刨花混合并搅拌均匀；再将滑石粉与漆酶液混合并搅拌均匀；最后将后面得到的混合物施加于之前得到的混合物中，搅拌均匀即成竹刨花板料。

c、干法竹刨花板的压制：将步骤b最后混合而成的竹刨花板料用常规的工序，即经铺装、预压、热压、后处理即成，预压压力1.3MPa，热压温度165℃，热压压力3MPa，预压时间20s/mm，热压时间80s/mm。

利用本例所述方法制得的竹刨花板由以下原料和配比组成：绝干竹刨花23质量份、占绝干竹刨花质量11%的木素磺酸钙、占木素磺酸钙质量0.6%的滑石粉、每克绝干木素磺酸钙粉需用相当于40个酶活单位的漆酶液量。

上述各实施例中，漆酶活性测定可采用ABTS——分光光度计法，用的底物为2，2′-连氮-双-（3-乙基苯并噻唑-6-磺酸）简称ABTS，一个酶活单位（u）指一定反应条件下，每分钟（min）催化1μmo1ABTS转化为产物所需的酶量。

本发明将滑石粉用于漆酶活化木素磺酸盐的反应体系，在其它处理条件相同的情况下，其活性氧类（ROS）自由基浓度比未加滑石粉的反应体系高1-5倍。下面列出不同酶用量和加与不加滑石粉处理竹材产生的ROS水平列表1：

（表1）

由表1可见，不同酶用量对ROS自由基浓度有显著影响，当酶用量为40u每克绝干木素磺酸盐质量时，ROS自由基浓度达到峰值，在滑石粉的加入量为木素磺酸盐绝干质量0.8%时，ROS自由基浓度比不加滑石粉的高1-5倍。依据此原理将原来漆酶用量相对竹刨花计量改为相对木素磺酸盐计量，较之背景技术中的研究结果可减少87％以上的漆酶用量，有效解决了由于漆酶成本昂贵而难以产业化的技术瓶颈。而且生产本竹刨花板，即使不用缓冲液调节反应体系的pH值，不加温、不预留反应时间，虽有酶的作用不十分充分之虑，但得到的竹刨花板强度依然能达到相应的国标要求，这是难以预料到的。

Claims

1.一种漆酶处理干法竹刨花板生产方法，其特征在于步骤如下：

c、将步骤b得到的竹刨花板料进行铺装、预压、热压、后处理，预压压力1.0-1.5MPa，热压温度150-210℃，热压压力1.5-3.5MPa，预压时间20 s/mm，热压时间30-90s/mm。

2.根据权利要求1所述的漆酶处理干法竹刨花板生产方法，其特征在于：所述木素磺酸盐的用量为竹刨花绝干质量的8-13%，漆酶用量为每克绝干木素磺酸盐粉需用相当于30-50个酶活单位的漆酶液量，滑石粉用量为木素磺酸盐质量的0.5-1%。

3.根据权利要求1或2所述的漆酶处理干法竹刨花板生产方法，其特征在于：所述滑石粉的粒度为1000-3000目。

4.根据权利要求1或2所述的漆酶处理干法竹刨花板生产方法，其特征在于：所述木素磺酸盐为木素磺酸铵、木素磺酸钠或木素磺酸钙。

5.一种用权利要求1所述的漆酶处理干法竹刨花板生产方法制得的竹刨花板，其特征在于由下列原料及其配比组成：绝干竹刨花19-25质量份、占绝干竹刨花质量8-13%的木素磺酸盐、占木素磺酸盐质量0.5-1%的滑石粉、每克绝干木素磺酸盐粉需用相当于30-50个酶活单位的漆酶液量。

6.根据权利要求5所述的竹刨花板，其特征在于：所述滑石粉的粒度为1000-3000目。

7.根据权利要求5或6所述的竹刨花板，其特征在于：所述木素磺酸盐为木素磺酸铵、木素磺酸钠或木素磺酸钙。