CN103897658B - 纤维板用双组份豆粕基胶黏剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
纤维板用双组份豆粕基胶黏剂及其应用，组份按质量份计比例如下：大豆豆粕粉：20～30份；复合改性溶液：30～100份；所用的复合改性溶液为尿素、酰胺类聚合物、马来酸酐、聚乙烯亚胺中的至少一种。本发明解决了单组份大豆胶黏度大、喷涂困难的问题：通过调节复合改性溶液的分散剂比例使其易于喷涂施胶适应了现有的工业化要求；提高了大豆蛋白胶黏剂的储存期：该豆粕胶黏剂的双组份组合方式大大提高了胶液的贮存期，最长可达3个月；降低了纤维板的生产成本：采用的豆粕粉是脱脂大豆豆粕经过简单的粉碎处理，价格明显低于大豆离析蛋白或大豆蛋白粉；压制纤维板所需设备、工艺条件均与现有的工业生产相匹配，降低了成本。
Description
技术领域
本发明属于纤维板用双组份豆粕基胶黏剂领域，特别涉及一种改进的纤维板用双组份豆粕基胶黏剂及其应用。
背景技术
中密度纤维板是以木质纤维或其他植物纤维为原料，经打碎、纤维分离、干燥后施加脲醛树脂或其他适用的胶粘剂，再经热压后制成的一种人造板材，其密度一般在0.65～0.8g/cm3范围内，厚度一般为5～30毫米。《中密度纤维板》推荐性国家标准（GB11718-2009）已于2010年4月1日起正式实施，该标准对中密度纤维板甲醛释放限量做出的新规定（≦8.0mg/100g）。随着住房建筑业的发展，无论是作为浸渍纸贴面层压地板基材，还是用作墙体材料，中密度纤维板应用空间广阔，市场潜力巨大。在未来相当长一段时间内，我国中密度纤维板产量仍将持续平稳增长。2012年，全国纤维板的产量达5554万立方米，同比增长13.08%。消耗胶黏剂达千万吨以上。目前我国约有10%的纤维板产品甲醛释放量达到E1级水平(≦9.0mg/100g)，80%的达到E2级(9.0～40mg/100g)，10%的产品甲醛释放量不合格。目前我国中密度纤维板所用胶黏剂原料主要以脲醛树脂为主，对石化原料依赖度高，且甲醛释放量较高。
豆粕是油脂产业的剩余物，其来源丰富、可再生、安全环保，将其用于制备胶黏剂可实现部分资源替代，具有较高的经济效益和环境效益。
低成本、环保型生物质基胶黏剂成为木材胶黏剂产业的未来发展方向。因此研究开发基于豆粕蛋白的低成本环保型木材胶黏剂，将克服传统纤维板用胶黏剂对石化原料依赖度高的问题，推动我国纤维板产业升级。
在现有技术中，大豆胶黏剂的制备工艺烦杂且经添加一定量的防腐剂才能保存20～60天（ZL201010103803.1，ZL201010550477.9），导致生产成本较高；现有的大豆胶黏剂都是单组份，且基本用于多层胶合板的制备（ZL200810072142.3，ZL200710164080.4，ZL201110117020.3），而用于纤维板时还未见有专利详述，且存在储存期短，粘度高，喷涂性能差等缺陷，有待进一步改善。
发明内容
解决的技术问题：本发明针对现有技术存在的问题，提出一种纤维板用双组份豆粕基胶黏剂及其应用，具有价格低、黏度小、贮存期长、喷涂性好，制备的中密度纤维板内结合强度达到国标要求等特点。
技术方案：一种纤维板用双组份豆粕基胶黏剂，组份按质量份计比例如下：大豆豆粕粉：20～30份；复合改性溶液：30～100份；所用的复合改性溶液为尿素、酰胺类聚合物、马来酸酐、聚乙烯亚胺中的至少一种。
所述的大豆豆粕粉为脱脂豆粕，粒度为10～400目
所述复合改性溶液的pH值为2～10，由磷酸、盐酸、草酸、柠檬酸、硼酸、硫酸或氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠中任意一种或它们的混合物调节。
所述酰胺类聚合物为阴离子型聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、聚酰胺多胺环氧氯丙烷和两性聚丙烯酰胺中的任意一种。
所述复合改性溶液的固体含量在15%wt～30%wt。
所述纤维板用双组份豆粕基胶黏剂的应用，将脱脂豆粕粉碎处理后粒度达到10～400目，再与木质纤维混合均匀，其中脱脂豆粕占纤维总重量的3%～10%，复合改性溶液直接均匀喷涂于纤维表面，通过调节复合改性溶液的固含量使纤维得到充分润湿，复合改性溶液与脱脂豆粕的重量比控制在（0.8～5）:1，每公斤纤维在5～15分钟内干燥处理至8%wt～15%wt含水率即可进行纤维板的压制。
有益效果：与现有技术相比，本发明有如下优点：
1、解决了单组份大豆胶黏度大、喷涂困难的问题：通过调节复合改性溶液的分散剂比例使其易于喷涂施胶适应了现有的工业化要求；
2、提高了大豆蛋白胶黏剂的储存期：该豆粕胶黏剂的双组份组合方式大大提高了胶液的贮存期，最长可达3个月；
3、降低了纤维板的生产成本：采用的豆粕粉是脱脂大豆豆粕经过简单的粉碎处理，价格明显低于大豆离析蛋白或大豆蛋白粉；压制纤维板所需设备、工艺条件均与现有的工业生产相匹配，降低了成本。
附图说明
图1为复合溶液中改性剂的协同交联机理，其中P代表蛋白质。
图2为中密度纤维板的热压工艺曲线。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。
若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
上述的双组份豆粕基胶黏剂，所用原料均为市售，豆粕为中粮集团提供。
本发明的双组份豆粕基胶黏剂以粉碎的脱脂豆粕为原料，与所用的复合改性溶液为尿素、酰胺类物质、马来酸酐、聚乙烯亚胺中的至少一种；
所述的豆粕蛋白来源于脱脂豆粕。
所述的pH调节剂为磷酸、盐酸、草酸、柠檬酸、硼酸、硫酸或氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠中任意一种或它们的混合物。
所述的复合改性溶液pH值控制在2～10。
所述的固体含量在15%wt～30%wt。
实施例1
双组份豆粕基胶黏剂及其纤维板的制备方法为：将脱脂豆粕粉碎处理后粒度达到10～400目与木质纤维混合均匀，其中脱脂豆粕占纤维总重量的3%～10%，复合改性溶液直接均匀喷涂于纤维表面，通过调节复合改性溶液的固含量使纤维得到充分润湿，复合改性溶液与脱脂豆粕的重量比控制在（0.8～5）:1，每公斤纤维在5～15分钟内干燥处理至8%wt～15%wt含水率即可进行纤维板的压制。其中热压工艺及参数即压制过程中的时间-压力关系见附图2，具体结果见附表：
实施例2～实施例10，按照实施例1中的方法和步骤进行，组份配方及测试结果见附表。
附表
Claims (2)
1.一种纤维板用双组份豆粕基胶黏剂，其特征在于：组份按质量份计比例如下：占纤维重量4%的15目大豆豆粕粉 25g；复合改性溶液88g；所用的复合改性溶液为水66g、柠檬酸10g、尿素6.5g、聚酰胺多胺环氧氯丙烷5.5g；复合改性溶液的固体含量在25 wt.%；pH值为2。
2.权利要求1所述纤维板用双组份豆粕基胶黏剂的应用，其特征在于将脱脂豆粕粉碎处理后粒度达到15目，再与木质纤维混合均匀，其中脱脂豆粕占纤维总重量的4%，复合改性溶液直接均匀喷涂于纤维表面，通过调节复合改性溶液的固含量使纤维得到充分润湿，复合改性溶液与脱脂豆粕的重量比控制在88:25，每公斤纤维在10分钟内干燥处理至10wt.%含水率即可进行纤维板的压制。
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