CN104293232B - 胶合板用胶粘剂的增稠组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种胶合板用胶粘剂的增稠组合物，由包括以下重量份的原料制成：面粉60‑100、木质素30‑50、木薯粉30‑50、改性凹凸棒石粘土30‑55、改性膨润土50‑100、聚乙烯醇3‑5、硅铝化物3‑5、防霉剂5‑10。本发明还公开一种胶合板用胶粘剂的增稠组合物的制备方法，包括热溶、混合、搅拌等步骤。木薯粉粘性很好，有很强的吸附性；木素与木单板有较强的亲合力；而聚乙烯醇使面粉更为柔韧；加入经改性的凹凸棒石粘土和改性膨润土，部分代替面粉作为增稠剂，减少了粮食消耗，降低了生产成本，同时还改善了胶粘剂的增稠组合物的增稠性能，提高胶粘剂的填充性与粘结性，增强其胶合性能。
Description
技术领域
本发明涉及胶合板制造业，具体涉及一种胶合板用胶粘剂的增稠组合物及其制备方法。
背景技术
面粉作为增稠剂在人造板胶合板行业被广泛应用，面粉在胶合板制造成本中约占5-6%。随着面粉的价格不断上涨，胶合板的成本也随之上升。目前胶合板使用的面粉多为食用面粉。Ⅰ类胶合板使用的面粉价格约在2800元/吨左右，Ⅱ类、Ⅲ类胶合板使用的面粉价格也在2400元/吨左右。好面粉价位高，如使用低于2400元/吨价格的面粉，其面粉中含面筋量少，增稠不增粘，面粉容易与胶分离，使胶的初粘性差，板子在冷压机进行预压时效果较差，往往预压3-6小时板子仍是散状，无法进入热压机进行热压。由于低质面粉面筋含量少，其交联性差，影响胶粘剂的胶合效果。而且，优质面粉用于胶合板的制备，也是对于食物资源的一种过度的消耗。
凹凸棒石粘土(Attapulgite)又称坡缕石，我国已探明地质储量近l0亿t，是世界各国储量的1.5倍。凹凸棒石粘土的化学名称：含水镁铝硅酸盐，是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物，潮湿时呈粘性和可塑性，干燥收缩小，且不产生龟裂，吸水可达其质量的150％以上。其单位晶胞由两层硅氧四面体夹一层铝氧四面体组成，具有特殊的棒状孔径结构，以及活性非晶质二氧化硅构成的孔壁，这些分布在孔壁上的微孔，比表面积很大，可以吸附离子、极性分子和胶体，是非金属矿产同类产品中粘性最强、性能最稳定的多用途矿产资源。
膨润土是一种以蒙脱石为主要矿物的粘土岩，而蒙脱石是一种含水的层状铝硅酸盐。由于蒙脱石独特的晶体结构，使其具有很多优良的性能，如吸水性、膨胀性、增稠性、粘结性、阳离子交换性、吸附性、分散性、触变性、润滑性、稳定性等。但将膨润土用作胶合板粘结剂的增稠组合物，国内外报道很少，仅见吉林省林科所将改性膨润土组合物用作胶合板粘结剂填料，尚未见用于工业生产的报道，吉林省林业科学研究所的试验项目是将有机胺盐(油酸酰胺)的水溶液喷洒到300目的钠基膨润土中，润湿浸渍0.5~3h，烘干后仍呈疏松状，再混入适量纤维素类天然大分子制成的。但是：①油酸酰胺不溶于水，不能产生有机阳离子；②用喷洒、浸润、烘干的方法实现有机化，其工艺仍感不够简便，造价较高。
木质素是一种广泛存在于植物体细胞壁中的多聚酚类，在自然界中，木质素的储量仅次于纤维素，而且每年都以500亿吨的速度再生。制浆造纸工业每年要从植物中分离出大约1.4亿吨纤维素，同时得到5000万吨左右的木质素副产品，但迄今为止，超过95%的木质素仍以“黑液”直接排入江河或浓缩后烧掉,很少得到有效利用，由于木质素在自然条件下不易降解，其直接排放对环境造成严重污染。如何有效地利用木质素这类可再生资源，并减少环境污染，已成为广大科研人员的研究热点。在人造板产业方面，科研人员已研究利用木质素分子所含有的酚羟基和醛基，将木质素直接用于木材胶粘剂，或利用木质素对酚醛树脂或脲醛树脂进行共混改性，得到新型木材胶粘剂。
发明内容
本发明针对目前胶合板生产应用面粉成本高，消耗食用资源情况，提供一种胶合板用胶粘剂的增稠组合物及其制备方法，利用了改性凹凸棒石粘土、膨润土、造纸工业中的废弃物木质素制备用胶粘剂的增稠组合物，既节约了粮食，降低了生产成本，又能增强其胶合性能。
为达到上述发明目的，本发明的技术方案如下：
本发明所述的胶合板用胶粘剂的增稠组合物，由包括以下重量份的原料制成：
面粉60-100、木质素30-50、木薯粉30-50、改性凹凸棒石粘土30-55、改性膨润土50-100、聚乙烯醇3-5、硅铝化物3-5、防霉剂5-10。
优选地，所述的胶合板用胶粘剂的增稠组合物，由包括以下重量份的原料制成：
面粉70-80、木质素35-45、木薯粉35-45、改性凹凸棒石粘土40-50、改性膨润土60-80、聚乙烯醇3.5-4.5、硅铝化物3.5-4.5、防霉剂6-8。
所述的改性凹凸棒石粘土的改性方法为：取钙基型凹凸棒石粘土加2.5％的纯碱均匀混合，即得。
所述的改性膨润土的改性方法为：添加1%的强吸水剂和0.5%的固化剂，混匀，即得。
所述的强吸水剂为新型水溶性树脂，所述的固化剂为氯化铵。
所述的防霉剂为苯酚、五氯酚、8-羟基喹啉铜、氯化三乙或三丁基锡、硫酸铜或者氟化钠。
所述的硅铝化物为铝硅酸盐。
本发明还提供一种胶合板用胶粘剂的增稠组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、将聚乙烯醇热溶；
B、将面粉、木质素、木薯粉、改性凹凸棒石粘土、改性膨润土、硅铝化物按比例混合，得混合物；
C、向步骤B混合物中加入防霉剂，然后边搅拌边滴加聚乙烯醇，搅拌均匀后即得。
所述的步骤C中搅拌时间为20-40分钟。
本发明的胶合板用胶粘剂的增稠组合物的使用方法简单，和传统制板工艺保持一致。本发明的胶粘剂的增稠组合物使用量与普通面粉相同，与胶的调合的操作程序也与普通面粉一致，热压时间、压力、温度按原工艺规程进行。由于其吸附性好，冷压时间可相应减小，一般春、夏季为1小时左右，秋冬季为2小时左右，压力为0.95-1MPa。
在使用过程中，本胶粘剂的增稠组合物在脲醛树脂胶或酚醛树脂胶中易于分散，能和脲醛树脂胶或酚醛树脂胶很好的互溶，不会产生分层现象；其流平性好，在施胶过程中能均匀涂布；加入经改性的凹凸棒石粘土和改性膨润土，部分代替面粉作为增稠剂，减少了粮食消耗，降低生产成本，同时还改善了胶粘剂的增稠组合物的增稠性能，提高胶粘剂的填充性与粘结性，增强其胶合性能；木质素和木薯粉增加了胶与单板表面的亲和力，初始粘度较好，其预压和热压效果均比原面粉好；并因添加了防霉剂，保证其贮存时不发霉变质。
发明人经试验研究发现，即使是采用一般的低筋面粉，通过本发明的制备方法得到的胶粘剂的增稠组合物，均具有优良的增稠和增强胶合的作用，经实施例7的试验证明，本发明具有增加胶合板强度的性能。本发明克服了必须采用优质高筋面粉作为胶合板用胶粘剂的增稠组合物的局限，通过改性处理，可用一般的低筋面粉代替优质的高筋面粉，用改性的凹凸棒石粘土和改性膨润土，部分代替面粉，既降低了生产成本，又能增强其胶合性能，获得性能更为优良的胶合板材。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
本发明的胶合板用胶粘剂的增稠组合物，由包括以下重量份的原料制成：
面粉60 kg、木质素30 kg、木薯粉30 kg、改性凹凸棒石粘土30 kg、改性膨润土50 kg、聚乙烯醇3 kg、硅铝化物3 kg、防霉剂5 kg。
所述的改性凹凸棒石粘土的改性方法为：取钙基型凹凸棒石粘土加2.5％的纯碱均匀混合，即得。
所述的改性膨润土的改性方法为：添加1%的新型水溶性树脂和0.5%的氯化铵，混匀，即得。
所述的防霉剂为苯酚。
所述的硅铝化物为铝硅酸盐。
本发明的胶合板用胶粘剂的增稠组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、将聚乙烯醇热溶；
B、将面粉、木质素、木薯粉、改性凹凸棒石粘土、改性膨润土、硅铝化物按比例混合，得混合物；
C、向步骤B混合物中加入防霉剂，然后边搅拌边滴加聚乙烯醇，搅拌均匀后即得。
所述的步骤C中搅拌时间为20分钟。
实施例2
本发明的胶合板用胶粘剂的增稠组合物，由包括以下重量份的原料制成：
面粉70 kg、木质素40 kg、木薯粉40 kg、改性凹凸棒石粘土35 kg、改性膨润土60 kg、聚乙烯醇4 kg、硅铝化物4 kg、防霉剂6 kg。
所述的改性凹凸棒石粘土的改性方法为：取钙基型凹凸棒石粘土加2.5％的纯碱均匀混合，即得。
所述的改性膨润土的改性方法为：添加1%的新型水溶性树脂和0.5%的氯化铵，混匀，即得。
所述的防霉剂为五氯酚。
所述的硅铝化物为铝硅酸盐。
本发明的胶合板用胶粘剂的增稠组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、将聚乙烯醇热溶；
B、将面粉、木质素、木薯粉、改性凹凸棒石粘土、改性膨润土、硅铝化物按比例混合，得混合物；
C、向步骤B混合物中加入防霉剂，然后边搅拌边滴加聚乙烯醇，搅拌均匀后即得。
所述的步骤C中搅拌时间为25分钟。
实施例3
本发明的胶合板用胶粘剂的增稠组合物，由包括以下重量份的原料制成：
面粉80 kg、木质素50 kg、木薯粉50 kg、改性凹凸棒石粘土40 kg、改性膨润土70 kg聚乙烯醇5 kg、硅铝化物5 kg、防霉剂7 kg。
所述的改性凹凸棒石粘土的改性方法为：取钙基型凹凸棒石粘土加2.5％的纯碱均匀混合，即得。
所述的改性膨润土的改性方法为：添加1%的新型水溶性树脂和0.5%的氯化铵，混匀，即得。
所述的防霉剂为8-羟基喹啉铜。
所述的硅铝化物为铝硅酸盐。
本发明的胶合板用胶粘剂的增稠组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、将聚乙烯醇热溶；
B、将面粉、木质素、木薯粉、改性凹凸棒石粘土、改性膨润土、硅铝化物按比例混合，得混合物；
C、向步骤B混合物中加入防霉剂，然后边搅拌边滴加聚乙烯醇，搅拌均匀后即得。
所述的步骤C中搅拌时间为30分钟。
实施例4
本发明的胶合板用胶粘剂的增稠组合物，由包括以下重量份的原料制成：
面粉90 kg、木质素50 kg、木薯粉50 kg、改性凹凸棒石粘土45 kg、改性膨润土70 kg聚乙烯醇5 kg、硅铝化物5 kg、防霉剂8 kg。
所述的改性凹凸棒石粘土的改性方法为：取钙基型凹凸棒石粘土加2.5％的纯碱均匀混合，即得。
所述的改性膨润土的改性方法为：添加1%的新型水溶性树脂和0.5%的氯化铵，混匀，即得。
所述的防霉剂为氯化三乙基锡。
所述的硅铝化物为铝硅酸盐。
本发明的胶合板用胶粘剂的增稠组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、将聚乙烯醇热溶；
B、将面粉、木质素、木薯粉、改性凹凸棒石粘土、改性膨润土、硅铝化物按比例混合，得混合物；
C、向步骤B混合物中加入防霉剂，然后边搅拌边滴加聚乙烯醇，搅拌均匀后即得。
所述的步骤C中搅拌时间为35分钟。
实施例5
本发明的胶合板用胶粘剂的增稠组合物，由包括以下重量份的原料制成：
面粉100 kg、木质素50 kg、木薯粉40 kg、改性凹凸棒石粘土50 kg、改性膨润土100 kg聚乙烯醇5 kg、硅铝化物5 kg、防霉剂10 kg。
所述的改性凹凸棒石粘土的改性方法为：取钙基型凹凸棒石粘土加2.5％的纯碱均匀混合，即得。
所述的改性膨润土的改性方法为：添加1%的新型水溶性树脂和0.5%的氯化铵，混匀，即得。
所述的防霉剂为硫酸铜。
所述的硅铝化物为铝硅酸盐。
本发明的胶合板用胶粘剂的增稠组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、将聚乙烯醇热溶；
B、将面粉、木质素、木薯粉、改性凹凸棒石粘土、改性膨润土、硅铝化物按比例混合，得混合物；
C、向步骤B混合物中加入防霉剂，然后边搅拌边滴加聚乙烯醇，搅拌均匀后即得。
所述的步骤C中搅拌时间为40分钟。
实施例6
本发明的胶合板用胶粘剂的增稠组合物，由包括以下重量份的原料制成：
面粉80 kg、木质素30 kg、木薯粉40 kg、改性凹凸棒石粘土55 kg、改性膨润土80 kg聚乙烯醇3 kg、硅铝化物3 kg、防霉剂9 kg。
所述的改性凹凸棒石粘土的改性方法为：取钙基型凹凸棒石粘土加2.5％的纯碱均匀混合，即得。
所述的改性膨润土的改性方法为：添加1%的新型水溶性树脂和0.5%的氯化铵，混匀，即得。
所述的防霉剂为氟化钠。
所述的硅铝化物为铝硅酸盐。
本发明的胶合板用胶粘剂的增稠组合物的制备方法，包括以下步骤：
A、将聚乙烯醇热溶；
B、将面粉、木质素、木薯粉、改性凹凸棒石粘土、改性膨润土、硅铝化物按比例混合，得混合物；
C、向步骤B混合物中加入防霉剂，然后边搅拌边滴加聚乙烯醇，搅拌均匀后即得。
所述的步骤C中搅拌时间为30分钟。
实施例7
胶合性能指标对比实验
1、实验目的
对比本发明实施例1~6胶粘剂的增稠组合物与普通面粉的胶合性能。
2、实验样品准备
按照实施例1~6步骤制备本发明胶粘剂的增稠组合物，并准备普通面粉。
3、胶合板制作工艺过程
3.1 按照实施例1~6步骤制备胶粘剂的增稠组合物，并准备普通面粉一份；
3.2 挑选硬质单板；
3.3 混胶：
脲醛树脂胶100份，本发明的胶粘剂的增稠组合物/普通面粉各15-20份，轻钙8-15份，调胶时搅拌10-15分钟，确保混胶搅拌均匀后使用且胶量设定在1.5小时用完；
3.4 涂胶：
涂胶量360g/m2-420g/m2；
3.5 组坯：
将旋切单板按木纹方向互相垂直且对称的配置在中心层两侧组坯；
3.6 冷压：
冷压时间设定在50-60分钟，使干板充分渗透。单位面积冷压压力设定为9.5kg/cm2-10kg/cm2；
3.7 热压：
出冷压后3小时以内进行热压，热压时间：硬质材80-90秒*组坯厚度,热压温度：125℃-135℃,热压压力：10kg/cm2-12kg/cm2；
3.8 方锯：
热压后胶合板放置24h后进入方锯流程；
3.9 砂光：
选择合适砂带番号。
4、胶合性能评价
按国家标准GB／
T17657-1999人造板及饰面人造板理化性能试验方法，对胶合板性能进行测试，测试结果如表1所示。
表1胶合板性能对比表
由表1看出，本发明实施例胶粘剂的增稠组合物的使用使得胶合板强度有所增大。
Claims (7)
1.一种胶合板用胶粘剂的增稠组合物，其特征在于由包括以下重量份的原料制成：
面粉60-100、木质素30-50、木薯粉30-50、改性凹凸棒石粘土30-55、改性膨润土50-100、聚乙烯醇3-5、硅铝化物3-5、防霉剂5-10；
所述的改性凹凸棒石粘土的改性方法为：取钙基型凹凸棒石粘土加凹凸棒石粘土质量2.5%的纯碱均匀混合，即得；
所述的改性膨润土的改性方法为：添加膨润土质量1%的强吸水剂和膨润土质量0.5%的固化剂，混匀，即得。
2.如权利要求1所述的胶合板用胶粘剂的增稠组合物，其特征在于由包括以下重量份的原料制成：
面粉70-80、木质素35-45、木薯粉35-45、改性凹凸棒石粘土40-50、改性膨润土60-80、聚乙烯醇3.5-4.5、硅铝化物3.5-4.5、防霉剂6-8。
3.如权利要求1所述的胶合板用胶粘剂的增稠组合物，其特征在于：所述的强吸水剂为新型水溶性树脂，所述的固化剂为氯化铵。
4.如权利要求1所述的胶合板用胶粘剂的增稠组合物，其特征在于：所述的防霉剂为苯酚、五氯酚、油酸苯基汞、8-羟基喹啉铜、氯化三乙或三丁基锡、硫酸铜、氯化汞或者氟化钠。
5.如权利要求1所述的胶合板用胶粘剂的增稠组合物，其特征在于：所述的硅铝化物为铝硅酸盐。
6.如权利要求1所述的胶合板用胶粘剂的增稠组合物，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
A、将聚乙烯醇热溶；
B、将面粉、木质素、木薯粉、改性凹凸棒石粘土、改性膨润土、硅铝化物按比例混合，得混合物；
C、向步骤B混合物中加入防霉剂，然后边搅拌边滴加聚乙烯醇，搅拌均匀后即得。
7.如权利要求6所述的胶合板用胶粘剂的增稠组合物，其特征在于：所述的步骤C中搅拌时间为20-40分钟。
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