CN105058542B - 一种植物蛋白胶刨花板及其制备工艺 - Google Patents

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本发明公开了一种植物蛋白胶刨花板及其制备工艺，制备工艺过程包括原料准备、铺装和预压、热压和卸压、养生。通过工艺过程的改进，可以将新研制的一种植物蛋白胶应用于刨花板生产，制备出一种植物蛋白胶刨花板，外观质量、理化性能达到国家标准要求，甲醛释放量完全来自于木材本身。解决了一直以来植物蛋白胶应用于刨花板生产中固含量低、易放炮、热压时间长、耐水性差的问题和流动性差引起的施胶问题。

Description

一种植物蛋白胶刨花板及其制备工艺
技术领域
本发明涉及室内装饰装修、家具生产用环保型板材，尤其涉及一种在干燥状态下使用的室内装饰装修用环保型刨花板，属于木材加工领域。
背景技术
刨花板作为人造板三大板材之一，主要应用于室内装饰装修、家具生产等领域，而目前刨花板生产所使用的胶粘剂主要是含有游离甲醛的脲醛树脂胶，游离甲醛释放是一个缓慢而长期的过程。随着人们对生活品质要求的提高，对室内空气质量重视程度的增加，人们对脲醛胶刨花板在室内装修、家具生产中的应用颇为忌惮；另外，脲醛树脂胶和其他两大类人造板胶粘剂(酚醛树脂胶、三聚氰胺树脂胶)都是利用不可再生的化石资源作为原料，随着不可再生资源的日益消耗和人类对化石资源依赖程度的增加，植物蛋白胶作为一种环保型、可再生的胶粘剂在七十多年以后再次被人们提出，应用植物蛋白胶制备刨花板，以求解决脲醛树脂胶人造板游离甲醛释放的问题和三醛胶人造板石油资源日益匮乏的问题。
从20世纪20年代美国人研发出植物蛋白胶，到1942年植物蛋白胶生产胶合板占美国胶合板市场85％，还有近年来人们研发的植物蛋白胶，与20世纪40年代兴起的石油基胶粘剂相比，植物蛋白胶具有适用期短、固含量低、粘度大、流动性差、施胶困难、耐生物腐蚀性差、耐水性差等特点，造成了其应用于刨花板生产容易产生放炮的现象、热压时间长、搅拌不均，以及应用领域的局限性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了新研制的一种植物蛋白胶应用于刨花板的生产工艺，解决了之前植物蛋白胶刨花板生产中容易放炮、热压时间长、施胶问题、搅拌不均的问题，并提高了板材的耐水性。
本发明的技术方案为：
一种植物蛋白胶刨花板结构包括表层细刨花(上下两层)和芯层的粗刨花三层结构。其制备工艺如下：
1.原料准备
表层细刨花是由通过15目但不能通过34目筛网的细刨花和植物蛋白胶混合物Ⅰ搅拌而成；
芯层粗刨花是由通过5目筛网但不能通过15目筛网的粗刨花和植物蛋白胶混合物Ⅱ搅拌而成；
通过筛网之后的细(粗)刨花均为经过干燥后趋于绝干的刨花；
表层细刨花：芯层粗刨花＝2:3-3:7；
优选的表层细刨花：芯层粗刨花＝2:3；
植物蛋白胶混合物Ⅰ是植物蛋白胶(固含量为33％-38％)、石蜡乳液(质量百分比40％)和自来水的混合物，植物蛋白胶的量(施胶量)为表层细刨花的30％-35％，石蜡乳液为施胶量的0.8％-3％，自来水为施胶量的25％-32％；
优选的植物蛋白胶混合物Ⅰ中，施胶量为表层细刨花的33％，石蜡乳液为施胶量的1.5％，水为施胶量的30％；
植物蛋白胶混合物Ⅱ是植物蛋白胶(固含量为33％-38％)、石蜡乳液(40％)和自来水的混合物，植物蛋白胶的量(施胶量)为表层细刨花的25％-30％，石蜡乳液为施胶量的0.6％-2.5％，自来水为施胶量的8％-15％；
优的植物蛋白胶混合物Ⅱ中，施胶量为芯层粗刨花的28％，石蜡乳液为施胶量的1.0％，水为施胶量的10％；
植物蛋白胶混合物Ⅰ(Ⅱ)是在流动性差的植物蛋白胶中加入石蜡乳液和水之后，用高速搅拌器转速为(1800-3000)r/min将之搅拌呈均匀可流动状态为止；
优选的高速搅拌器转速为2500r/min；
表层细刨花施胶量、石蜡乳液量和水的量都高于芯层粗刨花所施加的，原因是细刨花表面积大于芯层粗刨花，水量高还可以在压机闭合前，通过水分蒸发减缓板坯表层的预固化程度，另外，加快热量在板坯中传导速度，减少热压时间；
细(粗)刨花与植物蛋白胶混合物Ⅰ(Ⅱ)通过卧式搅拌机搅拌，搅拌6min-8min(5min-7min)，搅拌机转速为(180-250)r/min，使胶粘剂均匀分布在刨花表面，保证表层细刨花不结团，芯层粗刨花破碎率低；
优选的卧式搅拌转速为200r/min；
搅拌均匀的细(粗)刨花放入密封袋中备用。
2.铺装和预压
将拌好的表层细刨花一分为二，先铺装下表层细刨花，找平；
再一层一层铺装芯层粗刨花于下层表层细刨花之上，保证铺装厚度偏差在2mm以内；
最后在芯层粗刨花上铺装上层表层细刨花，找平。
铺装后预压，预压压力为0.5Kgf/cm2-1.0Kgf/cm2，保证板坯有一定的强度，热压机闭合前不散坯；
优选的预压压力为0.5Kgf/cm2。
3.热压和卸压
热压时间(6-10)min、热压温度(160-180)℃、热压压力(26-32)Kgf/cm2；
待上下加热板的温度升至设定温度稳定后，将板坯放入热压机上，快速闭合，进入热压阶段。
优选的热压时间为6min，热压温度为180℃，热压压力为26Kgf/cm2。
热压完成后卸压，先卸压压力为(1-3)Kgf/cm2，保持10s，释放板坯中的水蒸汽，避免直接将压力卸完导致板材放炮。
优选的卸压压力为2Kgf/cm2。
4.养生
将制备好的植物蛋白胶刨花板，放在常温通风位置，自然养生7天以上，不会出现崩边现象。
本发明解决了一直以来植物蛋白胶应用于刨花板生产中的许多问题，如相对石油基胶粘剂固含量低，而容易产生放炮的现象问题、热压时间过长的问题；植物蛋白胶流动性差，与刨花，特别是细刨花搅拌容易结团，施胶困难的问题；耐水性差的问题。通过本发明技术方案，可以制备出外观质量、理化性能达到GB/T 4897.1-2003《刨花板第1部分对所有板型的共同要求》和GB/T 4897.3-2003《刨花板第3部分在干燥状态下使用的家具及室内装修用板要求》要求的刨花板。尤其甲醛释放量极低，完全来自于木材本身，在使用过程中，这部分甲醛很稳定，很难释放到空气中。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图中，1-表层细刨花，2-芯层粗刨花。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解为此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
如图1所示，一种植物蛋白胶刨花板结构包括表层细刨花(上下两层)1和芯层的粗刨花2三层结构。板材制备的目标密度为0.72g/cm3，目标厚度为16mm，板坯幅面尺寸410mm×410mm。表层刨花量：芯层刨花量＝2:3。其制备工艺如下：
1.原料准备
表层细刨花：芯层粗刨花＝2:3；
称量绝干的表层细刨花643g，绝干的芯层刨花964g，待用；
植物蛋白胶混合物Ⅰ：植物蛋白胶量(施胶量)为表层细刨花的33％，石蜡乳液为施胶量的1.5％，水为施胶量的30％，将之混合后，用转速为2500r/min高速搅拌器搅拌呈可流动状态为止，待用；
植物蛋白胶混合物Ⅱ：植物蛋白胶量(施胶量)为芯层粗刨花的28％，石蜡乳液为施胶量的1.0％，水为施胶量的10％，将之混合后，用转速为2500r/min高速搅拌器搅拌呈可流动状态为止，待用；
石蜡乳液中石蜡含量为40％；
将表层细刨花与植物蛋白胶混合物Ⅰ混合，通过卧式搅拌机搅拌，搅拌6min，搅拌机转速为200r/min，混匀以后放在密封袋中备用；
将表层粗刨花与植物蛋白胶混合物Ⅱ混合，通过卧式搅拌机搅拌，搅拌5min，搅拌机转速为200r/min，混匀以后放在密封袋中备用。
2.铺装和预压
将拌好的表层细刨花一分为二，先铺装下层表层细刨花，找平；
再一层一层铺装芯层粗刨花于下层表层细刨花之上，保证铺装厚度偏差在2mm以内；
最后在芯层粗刨花上铺装上层表层细刨花，找平。
铺装完成后预压，预压压力为0.5Kgf/cm2。
3.热压和卸压
先将热压机热压参数(热压时间、热压温度、热压压力)设定好，热压时间为6min，热压温度为180℃，热压压力为26Kgf/cm2；
待上下加热板的温度升至设定温度稳定后，在预压好的板坯四周放上厚度规，一起放入热压机上，快速闭合，进入热压阶段。
热压完成后卸压，卸压压力2Kgf/cm2，保持10s。
4.养生
将热压好的植物蛋白胶刨花板，放在常温通风位置，自然养生7天。
依据GB/T 4897.1-2003和GB/T 4897.3-2003测试植物蛋白胶刨花板理化性能如下：
表1板材理化性能测试值与标准值
由此可见，研制的刨花板外观质量达到了GB/T 4897.1-2003的要求，无断裂、透裂，无胶斑、石蜡斑、油污等污染点，边角无残损，板材修边时无崩边现象，表面光滑，理化性能达到了GB/T 4897.1-2003的要求和GB/T 4897.3-2003在干燥状态下使用的家具及室内装修用刨花板要求。制备的刨花板甲醛释放量来源于木材本身。

Claims (3)

1.一种植物蛋白胶刨花板，该植物蛋白胶刨花板利用一种不含甲醛的植物蛋白胶制备出来，外观质量、理化性能达到国家标准要求，甲醛释放量完全来自于木材本身；所述植物蛋白胶刨花板制备工艺过程包括原料准备、铺装和预压、热压和卸压、养生；其特征在于：
制备工艺过程中原料准备阶段如下：
表层细刨花是由通过15目但不能通过34目筛网的细刨花和植物蛋白胶混合物Ⅰ搅拌而成；芯层粗刨花是由通过5目筛网但不能通过15目筛网的粗刨花和植物蛋白胶混合物Ⅱ搅拌而成；
细刨花和粗刨花均趋于绝干；
表层细刨花质量：芯层粗刨花质量＝2:3-3:7；
植物蛋白胶混合物Ⅰ是固含量为33％-38％的植物蛋白胶、石蜡乳液和水的混合物，施胶量为表层细刨花的30％-35％，石蜡乳液为施胶量的0.8％-3％，水为施胶量的25％-32％；
植物蛋白胶混合物Ⅱ是固含量为33％-38％的植物蛋白胶、石蜡乳液和水的混合物，施胶量为芯层粗刨花的25％-30％，石蜡乳液为施胶量的0.6％-2.5％，水为施胶量的8％-15％；
植物蛋白胶混合物Ⅰ和Ⅱ是在流动性差的植物蛋白胶中加入石蜡乳液和水之后，用高速搅拌器转速为1800-3000r/min将之搅拌呈均匀可流动状态为止；
细刨花与植物蛋白胶混合物Ⅰ通过卧式搅拌机搅拌，搅拌6min-8min，搅拌机转速为180-250r/min；
粗刨花与植物蛋白胶混合物Ⅱ通过卧式搅拌机搅拌，搅拌5min-7min，搅拌机转速为180-250r/min。
2.根据权利要求1所述的植物蛋白胶刨花板，其特征在于：制备工艺过程中铺装和预压阶段如下：表层细刨花一分为二，先铺装下层表层细刨花，找平；再一层一层铺装芯层粗刨花于下层表层细刨花之上，保证铺装厚度偏差在2mm以内；最后在芯层粗刨花上铺装上层表层细刨花，找平，然后进行预压，预压压力为0.5Kgf/cm2-1.0Kgf/cm2。
3.根据权利要求1所述的植物蛋白胶刨花板，其特征在于：制备工艺过程中热压和卸压阶段如下：热压参数为热压时间为6-10min、热压温度为160-180℃、热压压力为26-32Kgf/cm2，将热压压力降到1-3Kgf/cm2的卸压压力，保持10s。
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