CN107139279A - 一种模压生物合成实木多层板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模压生物合成实木多层板及其制备方法，可以得到一种新型的天然复合板材，成品的各项理化性能指标均符合国家标准及用户要求，而且无污染，低甲醛，甲醛释放量≤4mg/100mg，拉伸强度≥1.5mpa，弯曲强度≥1.5mpa，抗紫外线、抗老化和耐热、光化性能均优于普通多层板，是一种符合现代绿色环保理念的新型板材。

Description

一种模压生物合成实木多层板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种模压生物合成实木多层板及其制备方法。
背景技术
近年来复合板的应用日益广泛，复合板的加工和使用过程中都需要不同性能的胶粘剂。现在常用的胶粘剂多为人工合成胶粘剂，例如脲醛树脂、酚醛树脂等，这类胶粘剂在使用过程中会释放甲醛等有害物质，危害环境和人体健康，因此这类合成胶粘剂的使用逐渐受到限制。因此，亟需一种新型胶粘剂，以及一种符合现代绿色环保理念的新型板材。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种模压生物合成实木多层板及其制备方法，得到的产品结构韧性强，性能优异，环保无污染，应用广泛，是一种符合现代绿色环保理念的新型板材。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：
一种模压生物合成实木多层板的制备方法，包括：
1)按质量份数计，将60～80份生物合成树脂和20～40份脲醛胶混合，在室温、150～250rpm搅拌下加入活性填料面粉2～8份，搅拌10～15min，加入复合固化剂8～12份，继续搅拌8～12min，待pH值为5.8～6.2时，制得生物合成胶，待用；
其中，所述复合固化剂为氯化铵、尿素、六亚甲基四胺、水的质量比1:0.9～1.1:1.8～2.2:5.5～6.5的混合物；
其中，所述生物合成树脂通过以下方法制备得到：
a)按质量份数计，称取玉米蛋白粉8～12份，水90～110份，柠檬酸0.6～0.7份，氢氧化钠0.04～0.06份，碳酸钠0.22～0.28份，糖醇0.015～0.025份，月桂酸0.04～0.06份，甲酸0.015～0.025份，纳米二氧化硅4～6份；
b)120～180rpm搅拌下，向温度为24～26℃的所述水中加入所述柠檬酸和氢氧化钠，配制得到pH值为8.8～9.2的缓冲液；
c)在120～180rpm搅拌下将所述玉米蛋白粉缓慢加入至步骤b)得到的缓冲液中，再加入所述月桂酸，搅拌反应25～35min；
d)向步骤c)得到的反应液中逐滴滴入所述甲酸并调节pH值至5.0～6.0，并在12～18min内滴加完毕，然后升温至58～62℃，恒温聚合反应55～65min；
e)向步骤d)得到的反应液中加入碳酸钠并调节pH值至6.8～7.7，继续保温反应8～12min后，开始降温并加入所述糖醇；降温至29～31℃时加入所述纳米二氧化硅；继续降温至24～26℃，即得所述之生物合成树脂；
2)采用步骤1)制得的生物合成胶，按照240～290g/m2的量在55～85cm×1200～1300cm×1.20～3.10mm的木皮上双面涂胶，用于制备芯层；
3)在步骤1)制得的生物合成胶中，加入适量5～12mm的短切玻璃纤维，按照240～290g/m2的量在55～85cm×1200～1300cm×1.20～3.10mm的木皮上单面涂胶，用于制备面层；
4)将至少一个芯层组坯制备芯板；将芯板的一面与面层复合，0.5～1.0Mpa冷预压25～35s；修补；再将芯板的另一面与另一面层复合，0.5～1.0Mpa冷预压15～25s；再在1.0～1.2Mpa，105～110℃下热压25～30s；
5)热压后冷却存放至少24h，修边砂光，即得成品，甲醛释放量≤4mg/100mg，拉伸强度≥1.5mpa，弯曲强度≥1.5mpa。
一实施例中：所述生物合成树脂为70份，脲醛胶为30份，活性填料面粉为3～6份，复合固化剂为10份。
一实施例中：所述生物合成树脂为62份，脲醛胶为38份，活性填料面粉为4份，复合固化剂为11份。
一实施例中：所述生物合成树脂为77份，脲醛胶为23份，活性填料面粉为5份，复合固化剂为9份。
一实施例中：所述生物合成树脂为68份，脲醛胶为32份，活性填料面粉为8份，复合固化剂为10份。
一实施例中：所述生物合成树脂为73份，脲醛胶为27份，活性填料面粉为3份，复合固化剂为9份。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：
一种根据上述制备方法所制备的模压生物合成实木多层板。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之三是：
一种生物合成树脂的制备方法，包括：
a)按质量份数计，称取玉米蛋白粉8～12份，水90～110份，柠檬酸0.6～0.7份，氢氧化钠0.04～0.06份，碳酸钠0.22～0.28份，糖醇0.015～0.025份，月桂酸0.04～0.06份，甲酸0.015～0.025份，纳米二氧化硅4～6份；
b)120～180rpm搅拌下，向温度为24～26℃的所述水中加入所述柠檬酸和氢氧化钠，配制得到pH值为8.8～9.2的缓冲液；
c)在120～180rpm搅拌下将所述玉米蛋白粉缓慢加入至步骤b)得到的缓冲液中，再加入所述月桂酸，搅拌反应25～35min；
d)向步骤c)得到的反应液中逐滴滴入所述甲酸并调节pH值至5.0～6.0，并在12～18min内滴加完毕，然后升温至58～62℃，恒温聚合反应55～65min；
e)向步骤d)得到的反应液中加入碳酸钠并调节pH值至6.8～7.7，继续保温反应8～12min后，开始降温并加入所述糖醇；降温至29～31℃时加入所述纳米二氧化硅；继续降温至24～26℃，即得所述之生物合成树脂。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之四是：
一种生物合成树脂，所述生物合成树脂的原料按质量份数计，包括：玉米蛋白粉8～12份，水90～110份，柠檬酸0.6～0.7份，氢氧化钠0.04～0.06份，碳酸钠0.22～0.28份，糖醇0.015～0.025份，月桂酸0.04～0.06份，甲酸0.015～0.025份，纳米二氧化硅4～6份。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之五是：
上述生物合成树脂作为胶粘剂或涂料的用途。
本发明所述之脲醛胶，活性填料面粉，氯化铵、尿素、六亚甲基四胺，玉米蛋白粉，柠檬酸，氢氧化钠，碳酸钠，糖醇，月桂酸，甲酸，纳米二氧化硅均为市面上可购买到的产品。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
本发明的模压生物合成实木多层板，采用新型的生物合成树脂，通过其中的月桂酸增加湿润性和稳定性，糠醇保证胶水抗老化和龟裂，纳米二氧化硅提高产品抗老化、抗紫外线和抗光化性能，不但避免了传统胶粘剂的游离甲醛气体污染，同时强度和韧性较强，再配合短切玻璃维加强板材韧性和抗拉强度，从而使得得到的模压生物合成实木多层板的各项理化性能指标均符合国家标准及用户要求，甲醛释放量≤4mg/100mg，低甲醛，无污染，拉伸强度≥1.5mpa，弯曲强度≥1.5mpa，产品结构韧性强，抗紫外线、抗老化和耐热、抗光化性能均优于普通多层板，耐水耐高温，耐腐蚀，无毒无污染，可自然降解，环保节能，广泛用于包装加工，用三聚氰胺浸渍纸饰面，可适用于家具及家装行业等，应用广泛，是一种符合现代绿色环保理念的新型板材。
具体实施方式
下面通过实施例具体说明本发明的内容：
实施例1
1)将70kg生物合成树脂和30kg脲醛胶加入调胶机中，在室温、200rpm搅拌下加入活性填料面粉3～6kg，搅拌10～15min，加入复合固化剂10kg，继续搅拌10min，待pH值为6.0时，制得生物合成胶，待用；
其中，所述复合固化剂为氯化铵、尿素、六亚甲基四胺、水的质量比1:1:2:6的混合物；
其中，所述生物合成树脂通过以下方法制备得到：
a)称取玉米蛋白粉10kg，水100kg，柠檬酸0.65kg，氢氧化钠0.05kg，碳酸钠0.25kg，糖醇0.02kg，月桂酸0.05kg，甲酸0.02kg，纳米二氧化硅5kg；
b)将温度为25℃的所述水放入搅拌器，150rpm搅拌下，向水中加入所述柠檬酸和氢氧化钠，配制得到pH值为9.0的缓冲液；
c)在150rpm搅拌下将所述玉米蛋白粉缓慢加入至步骤b)得到的缓冲液中，再加入所述月桂酸，以增强胶水湿润性和稳定性，搅拌反应30min；
d)向步骤c)得到的反应液中逐滴滴入所述甲酸并调节pH值至5.0～6.0，在15min内滴加完毕，然后升温至60℃，恒温聚合反应60min；
e)向步骤d)得到的反应液中加入碳酸钠并调节pH值至7.0～7.5，继续保温反应10min后，开始降温并加入所述糖醇，以保证胶水抗老化和抗龟裂性能；降温至30℃时加入所述纳米二氧化硅，以提高产品抗老化、抗紫外线和抗光化性能；继续降温至25℃，即得生物合成树脂，其固体含量55～60％，黏度(涂-4杯)100～120s，pH值7.0～7.5，贮存期≥60天，无毒无污染，结合强度和韧性佳。
2)采用步骤1)制得的生物合成胶，采用四辊涂胶机，按照250～280g/m2的量在60～80cm×1250cm×1.25～3.00mm的木皮上双面涂胶，用于制备芯层；芯层的数量可为一个或多个，根据所需成品的厚度决定芯层的数量；木皮可以根据需要选用，例如杨木皮、桉木皮等；
3)在步骤1)制得的生物合成胶中，加入适量6～10mm的短切玻璃纤维以加强板材韧性和抗拉强度，例如，按60～80份生物合成树脂和20～40份脲醛胶计，则加入短切玻璃纤维3～5份；采用四辊涂胶机，按照250～280g/m2的量在60～80cm×1250cm×1.25～3.00mm的木皮上单面涂胶，用于制备面层；
4)将至少一个芯层相互叠放组坯制备芯板；采用冷压机二次预压成型工艺，将芯板的一面与面层复合，0.5～1.0Mpa冷预压30s；进行修补，除去叠芯部分，补上离缝处；再将芯板的另一面与另一面层复合，0.5～1.0Mpa冷预压20s，使板毛坯胶合在一起；再使用多层压机，在1.0～1.2Mpa，105～110℃下热压25～30s；
5)热压后冷却存放至少24h，修边砂光，即得成品。
按照上述工艺生产的模压生物合成实木多层板，其成品的各项理化性能指标均符合国家标准及用户要求，甲醛释放量≤4mg/100mg，低甲醛，无污染，拉伸强度≥1.5mpa，弯曲强度≥1.5mpa，抗紫外线、抗老化和耐热、光化性能均优于普通多层板。
实施例2
本实施例之中，所述生物合成树脂为62kg，脲醛胶为38kg，活性填料面粉为4kg，复合固化剂为11kg；所述生物合成树脂的制备方法中，玉米蛋白粉为9kg，水为95kg，柠檬酸为0.68kg，氢氧化钠为0.055kg，碳酸钠为0.23kg，糖醇为0.017kg，月桂酸为0.046kg，甲酸为0.016kg，纳米二氧化硅为4.5kg；其余同实施例1。
实施例3
本实施例之中，所述生物合成树脂为77kg，脲醛胶为23kg，活性填料面粉为5kg，复合固化剂为9kg。所述生物合成树脂的制备方法中，玉米蛋白粉为11kg，水为105kg，柠檬酸为0.63kg，氢氧化钠为0.045kg，碳酸钠为0.26kg，糖醇为0.023kg，月桂酸为0.053kg，甲酸为0.023kg，纳米二氧化硅为5.5kg；其余同实施例1。
实施例4
本实施例之中，所述生物合成树脂为68kg，脲醛胶为32kg，活性填料面粉为8kg，复合固化剂为10kg。所述生物合成树脂的制备方法中，玉米蛋白粉为10kg，水为100kg，柠檬酸为0.65kg，氢氧化钠为0.05kg，碳酸钠为0.25kg，糖醇为0.02kg，月桂酸为0.05kg，甲酸为0.02kg，纳米二氧化硅为5kg；其余同实施例1。
实施例5
本实施例之中，所述生物合成树脂为73kg，脲醛胶为27kg，活性填料面粉为3kg，复合固化剂为9kg。所述生物合成树脂的制备方法中，玉米蛋白粉为10kg，水为100kg，柠檬酸为0.65kg，氢氧化钠为0.05kg，碳酸钠为0.25kg，糖醇为0.02kg，月桂酸为0.05kg，甲酸为0.02kg，纳米二氧化硅为5kg；其余同实施例1。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种模压生物合成实木多层板的制备方法，其特征在于：包括：
1)按质量份数计，将60～80份生物合成树脂和20～40份脲醛胶混合，在室温、150～250rpm搅拌下加入活性填料面粉2～8份，搅拌10～15min，加入复合固化剂8～12份，继续搅拌8～12min，待pH值为5.8～6.2时，制得生物合成胶，待用；
其中，所述复合固化剂为氯化铵、尿素、六亚甲基四胺、水的质量比1:0.9～1.1:1.8～2.2:5.5～6.5的混合物；
其中，所述生物合成树脂通过以下方法制备得到：
a)按质量份数计，称取玉米蛋白粉8～12份，水90～110份，柠檬酸0.6～0.7份，氢氧化钠0.04～0.06份，碳酸钠0.22～0.28份，糖醇0.015～0.025份，月桂酸0.04～0.06份，甲酸0.015～0.025份，纳米二氧化硅4～6份；
b)120～180rpm搅拌下，向温度为24～26℃的所述水中加入所述柠檬酸和氢氧化钠，配制得到pH值为8.8～9.2的缓冲液；
c)在120～180rpm搅拌下将所述玉米蛋白粉缓慢加入至步骤b)得到的缓冲液中，再加入所述月桂酸，搅拌反应25～35min；
d)向步骤c)得到的反应液中逐滴滴入所述甲酸并调节pH值至5.0～6.0，并在12～18min内滴加完毕，然后升温至58～62℃，恒温聚合反应55～65min；
e)向步骤d)得到的反应液中加入碳酸钠并调节pH值至6.8～7.7，继续保温反应8～12min后，开始降温并加入所述糖醇；降温至29～31℃时加入所述纳米二氧化硅；继续降温至24～26℃，即得所述之生物合成树脂；
2)采用步骤1)制得的生物合成胶，按照240～290g/m2的量在55～85cm×1200～1300cm×1.20～3.10mm的木皮上双面涂胶，用于制备芯层；
3)在步骤1)制得的生物合成胶中，加入适量5～12mm的短切玻璃纤维，按照240～290g/m2的量在55～85cm×1200～1300cm×1.20～3.10mm的木皮上单面涂胶，用于制备面层；
4)将至少一个芯层组坯制备芯板；将芯板的一面与面层复合，0.5～1.0Mpa冷预压25～35s；修补；再将芯板的另一面与另一面层复合，0.5～1.0Mpa冷预压15～25s；再在1.0～1.2Mpa，105～110℃下热压25～30s；
5)热压后冷却存放至少24h，修边砂光，即得成品，甲醛释放量≤4mg/100mg，拉伸强度≥1.5mpa，弯曲强度≥1.5mpa。
2.根据权利要求1所述的一种模压生物合成实木多层板的制备方法，其特征在于：所述生物合成树脂为70份，脲醛胶为30份，活性填料面粉为3～6份，复合固化剂为10份。
3.根据权利要求1所述的一种模压生物合成实木多层板的制备方法，其特征在于：所述生物合成树脂为62份，脲醛胶为38份，活性填料面粉为4份，复合固化剂为11份。
4.根据权利要求1所述的一种模压生物合成实木多层板的制备方法，其特征在于：所述生物合成树脂为77份，脲醛胶为23份，活性填料面粉为5份，复合固化剂为9份。
5.根据权利要求1所述的一种模压生物合成实木多层板的制备方法，其特征在于：所述生物合成树脂为68份，脲醛胶为32份，活性填料面粉为8份，复合固化剂为10份。
6.根据权利要求1所述的一种模压生物合成实木多层板的制备方法，其特征在于：所述生物合成树脂为73份，脲醛胶为27份，活性填料面粉为3份，复合固化剂为9份。
7.一种根据权利要求1至6中任一项所述的制备方法所制备的模压生物合成实木多层板。
8.一种生物合成树脂的制备方法，其特征在于：包括：
a)按质量份数计，称取玉米蛋白粉8～12份，水90～110份，柠檬酸0.6～0.7份，氢氧化钠0.04～0.06份，碳酸钠0.22～0.28份，糖醇0.015～0.025份，月桂酸0.04～0.06份，甲酸0.015～0.025份，纳米二氧化硅4～6份；
b)120～180rpm搅拌下，向温度为24～26℃的所述水中加入所述柠檬酸和氢氧化钠，配制得到pH值为8.8～9.2的缓冲液；
c)在120～180rpm搅拌下将所述玉米蛋白粉缓慢加入至步骤b)得到的缓冲液中，再加入所述月桂酸，搅拌反应25～35min；
d)向步骤c)得到的反应液中逐滴滴入所述甲酸并调节pH值至5.0～6.0，并在12～18min内滴加完毕，然后升温至58～62℃，恒温聚合反应55～65min；
e)向步骤d)得到的反应液中加入碳酸钠并调节pH值至6.8～7.7，继续保温反应8～12min后，开始降温并加入所述糖醇；降温至29～31℃时加入所述纳米二氧化硅；继续降温至24～26℃，即得所述之生物合成树脂。
9.一种生物合成树脂，其特征在于：所述生物合成树脂的原料按质量份数计，包括：玉米蛋白粉8～12份，水90～110份，柠檬酸0.6～0.7份，氢氧化钠0.04～0.06份，碳酸钠0.22～0.28份，糖醇0.015～0.025份，月桂酸0.04～0.06份，甲酸0.015～0.025份，纳米二氧化硅4～6份。
10.一种生物合成树脂作为胶粘剂或涂料的用途，其特征在于：所述生物合成树脂为根据权利要求8所述的制备方法所制备的生物合成树脂，或为权利要求9所述的生物合成树脂。
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