CN107363923A

CN107363923A - 一种无醛环保重组材料及其制造方法

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Publication number: CN107363923A
Application number: CN201610311914.9A
Authority: CN
Inventors: 张亚慧; 于文吉; 余养伦
Original assignee: Research Institute of Wood Industry of Chinese Academy of Forestry
Current assignee: Research Institute of Wood Industry of Chinese Academy of Forestry
Priority date: 2016-05-12
Filing date: 2016-05-12
Publication date: 2017-11-21

Abstract

本发明提供了一种无醛环保重组材料，采用非醛类胶黏剂，表层和底层采用豆基蛋白胶黏剂，芯层采用豆基蛋白胶黏剂或异氰酸酯胶黏剂，本无醛环保重组材料的甲醛释放量远远低于国标E1级规定的1.5mg/L，开发了无醛环保重组材料。本发明还提供无醛环保重组材料的制造方法，其主要步骤包括（一）原料的准备，（二）施胶，（三）铺装，（四）热压，在施胶铺装工段，采用表芯层分别施胶和三层结构铺装，同时在表层和底层采用豆基蛋白胶黏剂解决了在热压时因异氰酸酯通过缝隙流入热压板而引起粘板的问题，再者，解决了在后续的热压中，解决了由于异氰酸酯没有初粘性造成重组材偏移而产生塌边等问题。通过上述方式的结合，从而实现了无醛环保重组材的开发。

Description

一种无醛环保重组材料及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种以人工速生材、竹材、无醛环保胶黏剂为主要原料制造的重组材料板材，本发明还提供该重组材料板材的制造方法。

背景技术

重组材料是以小径级速生林木材、竹材主要原料，在保持原有木（竹）质纤维排列方向、保留木（竹）材基本性能的前提下，解决木（竹）材的各向异性和材质不均的缺陷，设计和开发的一种新型复合结构材料，是低质木竹材料高效增值利用的重要技术手段。主要用于地板、家具、户外栈道、园林建筑等领域。这种材料具有良好的物理力学性能，但重组材料现阶段采用的胶黏剂主要为酚醛树脂胶黏剂，存在游离酚含量高，板材环保性能不达标等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种主要以人工速生材、竹材、无醛环保胶黏剂为原料制造的新型重组材料板材。

本发明的另一个目的在于提供上述新型重组材料板材的制造方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明提供的新型重组材料板材，其中原料包含主料和辅料，其中主料是速生人工林木材制备而成的单板或单板条、原木锯裁后的板边条制备而成的疏解板边条以及竹材制备而成的竹束；辅料为胶粘剂。主料组成为：人工速生材单板或单板条、原木锯裁后的疏解板边条以及竹束占主料绝干重量的100%，辅料中胶粘剂的固含量添加量为主料5-20%。其中胶粘剂包括豆基蛋白胶黏剂以及任选地异氰酸酯胶黏剂。

所述异氰酸酯胶黏剂为二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）或聚合异氰酸酯（PMDI）。

所述豆基蛋白胶黏剂为以大豆加工剩余物豆粕或豆粉为主料，以改性剂和交联剂为辅料进行改性交联而成的。主料组成为：大豆加工剩余物占主料绝干重量的100%，辅料中改性剂添加量为主料绝干重量的2-20%，交联剂添加量为主料绝干重量的30-100%。其中改性剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钡中的一种或多种；交联剂包括聚酰胺-多胺-环氧氯丙烷、聚酰胺聚胺表氯醇、壳聚糖-丙烯酰胺、马来酸均聚物或共聚物中的一种或多种。

豆基蛋白胶黏剂的制备方法是：将占主料的大豆加工剩余物加工成的豆粉与水混合，然后在温度50℃-100℃的范围内，通过控制改性剂的加入量2-20%wt使改性后大豆加工剩余物的pH值达到9-12。采用上述改性的大豆加工剩余物在温度30℃-80℃与交联剂进行混合搅拌均匀即可，交联剂的添加量为主料绝干重量的30-100%，制备得到的豆基蛋白胶黏剂的黏度为100-10000mPa∙s，固含量为15%-36%。

所述的新型无醛环保重组材料的制造方法，其主要步骤包括（一）原料准备，（二）施胶，（三）铺装，（四）热压，其特征是：在施胶工序中，采用表层和芯层分别施胶，表层和底层胶黏剂为豆基蛋白胶黏剂，芯层胶黏剂为豆基蛋白胶黏剂或异氰酸酯胶黏剂，豆基蛋白胶粘剂的添加量为主料的5-20%wt，异氰酸酯胶黏剂的施加量为主料的4-15%wt，其中采用的施胶方式为喷胶，施胶后的原料含水率为8-15%。

所述的原料准备工段中，将原木旋切成单板或单板条，将原木锯裁后的板边条制备成疏解板边条，将竹材疏解成为竹束，厚度为1-20mm。

所述的铺装工段中，在其铺装时采用三层铺装方法，分为表层和底层以及芯层，其表层和底层的厚度分别为板坯厚度的1~44%。

所述的新型重组木方材的制造方法，在热压工序中，热压温度140-220℃，热压压力2.5-8MPa，热压时间为15-60s/mm。

本发明相对于现有技术具有如下效果：

（1）本发明提供的无醛环保重组材料，采用非醛类胶黏剂，表层和底层采用豆基蛋白胶黏剂，芯层采用豆基蛋白胶黏剂或异氰酸酯胶黏剂，本无醛环保重组材料的甲醛释放量远远低于国标E1级规定的1.5mg/L，实现了无甲醛的目标。

（2）在本发明提供的无醛环保重组材料的制造方法中，在表层和底层采用豆基蛋白胶黏剂解决了在热压时因异氰酸酯通过缝隙流入热压板而引起粘板的问题，豆基蛋白胶黏剂的黏度较低，容易喷胶，还解决了在后续的热压中，解决了由于异氰酸酯没有初粘性造成重组材偏移而产生塌边等问题。

具体实施方式

实施例1：

本发明提供的无醛环保重组材，其中原料包含主料和辅料，其中主料由纤维组成。辅料中胶粘剂为豆基蛋白胶黏剂和异氰酸酯，其胶粘剂的固含量添加量为主料17%wt。

其中豆基蛋白胶黏剂的制备方法为：将1份豆粉与2份蒸馏水混合在室温下搅拌均匀，然后将混合物在50℃用0.03份NaOH将其pH值调至10.0后搅拌90min。将上述碱改性的豆粉混合物1份加入到0.6份聚酰胺聚胺表氯醇中在30℃下搅拌直至搅拌均匀，形成一种无醛改性豆基蛋白胶黏剂产品。所得的无醛改性豆基蛋白胶黏剂的黏度为5000mPa∙s，固含量为30%。

（一）原料准备：

将原木旋切成单板或单板条，将原木锯裁后的板边条制备成疏解板边条、将竹材疏解成为竹束，厚度为1-20mm。

（二）施胶

采用表层和芯层分别施胶，表层和底层胶黏剂为豆基蛋白胶黏剂，芯层胶黏剂为异氰酸酯胶黏剂，豆基蛋白胶粘剂的添加量为主料的12%wt，异氰酸酯胶黏剂的施加量为主料的5%wt，其中采用的施胶方式为喷胶，施胶后的原料含水率为10%。

（二）铺装：

所述的铺装工段中，在其铺装时采用三层铺装方法，分为表层和底层以及芯层，其表层和底层的厚度分别为板坯厚度的36%。

（三）热压：

将上述的板坯送入热压机中，采用热压温度180℃，热压压力3MPa，热压时间为30s/mm。

实施例2：

本发明提供的无醛环保纤维板，其中原料包含主料和辅料，其中主料由纤维组成。辅料中胶粘剂为豆基蛋白胶黏剂和异氰酸酯，其胶粘剂的固含量添加量为主料16%wt。

其中豆基蛋白胶黏剂的制备方法为：将1份豆粉与5份蒸馏水混合在室温下搅拌均匀，然后将混合物在50℃用0.1份NaOH将其pH值调至10.0后搅拌90min。将上述碱改性的豆粉混合物1份加入到0.8份聚酰胺-多胺-环氧氯丙烷中在30℃下搅拌直至搅拌均匀，形成一种无醛改性豆基蛋白胶黏剂产品。所得的无醛改性豆基蛋白胶黏剂的黏度为100mPa∙s，固含量为20%。

（一）原料的准备

将原木旋切成单板或单板条，将原木锯裁后的板边条制备成疏解板边条，将竹材疏解成为竹束，厚度为1-20mm。

（二）施胶：

采用表层和芯层分别施胶，表层和底层胶黏剂为豆基蛋白胶黏剂，芯层胶黏剂为豆基蛋白胶黏剂，表层和底层豆基蛋白胶黏剂施胶量为10%wt，芯层豆基蛋白胶黏剂添加量为绝干纤维重量的6%wt，采用的施胶方式为喷胶，施胶后的原料含水率为9%。

（三）铺装：

所述的铺装工段中，在其铺装时采用三层铺装方法，分为表层和底层以及芯层，其表层和底层的厚度分别为板坯厚度的40%。

（四）热压：

将上述的板坯送入热压机中，采用热压温度200℃，热压压力3MPa，热压时间为29s/mm。

Claims

1.一种无醛环保重组材料，其中原料包含主料和辅料，其特征在于，其中主料是速生人工林木材制备而成的单板或单板条、原木锯裁后的板边条制备而成的疏解板边条以及竹材制备而成的竹束；辅料为胶粘剂，主料组成为：人工速生材单板或单板条以及竹束占主料绝干重量的100%，辅料中胶粘剂的固含量添加量为主料5-20%，其中胶粘剂包括豆基蛋白胶黏剂以及任选地异氰酸酯胶黏剂。

2.根据权利要求1所述的一种无醛环保重组材料，其特征在于，所述的异氰酸酯胶黏剂为二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）或聚合异氰酸酯（PMDI）。

3.根据权利要求1所述的一种无醛环保纤维板，其特征在于，所述的豆基蛋白胶黏剂为以大豆加工剩余物豆粕或豆粉为主料，以改性剂和交联剂为辅料进行改性交联而成的，主料组成为：大豆加工剩余物占主料绝干重量的为100%wt，辅料中改性剂添加量为主料2-20%wt，交联剂的固含量添加量为主料30-100%wt。

4.根据权利要求3所述的一种无醛环保重组材料，其特征在于，所述的改性剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钡中的一种或多种；交联剂包括聚酰胺-多胺-环氧氯丙烷、聚酰胺聚胺表氯醇、壳聚糖-丙烯酰胺、马来酸均聚物或共聚物中的一种或多种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种无醛环保重组材料的制造方法，其主要步骤包括（一）原料的准备，（二）施胶，（三）铺装，（四）热压，其特征在于，在施胶工序中，采用表层和芯层分别施胶，表层和底层胶黏剂为豆基蛋白胶黏剂，芯层胶黏剂为豆基蛋白胶黏剂或异氰酸酯胶黏剂，豆基蛋白胶粘剂的添加量为主料的5-20%wt，异氰酸酯胶黏剂的施加量为主料的4-15%wt，其中采用的施胶方式为喷胶，施胶后的原料含水率为8-15%。

6.根据权利要求5所述的一种无醛环保重组材料的制造方法，其特征在于，所述的铺装工段中，在其铺装时采用三层铺装方法，分为表层和底层以及芯层，采用普通纤维板的配方，表层和底层的厚度分别为板坯厚度的1~44%。

7.根据权利要求5所述的一种无醛环保重组材料的制造方法，其特征在于，在热压工序中，热压温度为140-220℃，热压压力为2.5-4MPa，热压时间为15-60s/mm。