CN108410389B - 一种添加型甲醛捕捉剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种添加型甲醛捕捉剂以及制备方法，所示添加型甲醛捕捉剂包括以下重量份的原料：生物质活性粉体1份，乙烯脲0～0.2份，甲壳素或壳聚糖0.02～0.2份，柠檬酸0.01～0.1份；所述生物质活性粉体为生物质材料经液化和干燥步骤制成；上述添加型甲醛捕捉剂的制备方法包括制备生物质酚醇液化物、将生物质酚醇液化物制成生物质活性粉体以及将生物质活性粉体与其他成分混合三个步骤。上述技术方案中提供的添加型甲醛捕捉剂以及制备方法，工艺简单，操作容易，所需生物质材料来源广泛、价格低廉；采用本发明方法制备的添加型甲醛捕捉剂能明显降低甲醛释放量，提高胶合强度，可广泛应用于刨花板、纤维板的生产中。

Description

一种添加型甲醛捕捉剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及甲醛捕捉剂制备技术领域，具体涉及一种利用生物质液化制备的甲醛捕捉剂及其制备方法。
背景技术
胶合板是由木段旋切成单板或由木方刨切成薄木，再用胶黏剂胶合而成的三层或多层的板状材料，通常用奇数层单板，并使相邻层单板的纤维方向互相垂直胶合而成。2016年我国胶合板总产量达到1.64亿立方米，其中70％以上采用脲醛树脂及其改性产品作为胶粘剂。近几年来，国内外对人造板甲醛释放量的要求越来越严格，然而在降低脲醛胶的甲醛释放量的同时，一般会引起胶合耐水性的急剧下降，三聚氰胺改性又会造成成本大幅度提高，因而在胶黏剂中添加甲醛捕捉剂成为业内广泛采用的有效手段。
甲醛捕捉剂是一种能消除部分甲醛的试剂，主要分为三大类：用在胶水中消除游离甲醛，用来消除人造板的游离甲醛以及用来消除空气中弥漫的甲醛。目前使用的甲醛捕捉剂均为合成化学品，价格高达1万元/吨以上，虽然可降低甲醛释放，但同时带来其它非甲醛有害气体的释放，甚至引起胶合性能的下降。目前国家、国际标准已经规定了胶合板及其制品的挥发性有机化合物(VOC)总量限量标准，因此亟需设计一种能够综合解决上述问题的新型甲醛捕捉剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种添加型甲醛捕捉剂及其制备方法，其能有效解决背景技术存在的价格高、释放其它有害气体、引起胶合性能下降的问题，同时符合国标规定的限量标准。
为解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：
一种添加型甲醛捕捉剂，包括以下重量份的原料：生物质活性粉体1份，乙烯脲0～0.2份，甲壳素或壳聚糖0.02～0.2份，柠檬酸0.01～0.1份；
所述生物质活性粉体为生物质材料经液化和干燥步骤制成。
一种制备上述添加型甲醛捕捉剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将富含木质素的生物质材料清洗、干燥后粉碎制成生物质粉，再将上述生物质粉、熔融苯酚和无水乙醇投入反应釜中均匀混合，之后向反应釜中加入浓盐酸和浓磷酸，搅拌并升温至120～150℃，反应时间为40～120min；再降温至100℃以下，使用氢氧化钠溶液调节反应釜内混合液的pH至8.0～10.0，即得到生物质酚醇液化物；其中生物质粉的目数为30～50目；
步骤2、将上述生物质酚醇液化物经过喷雾干燥制成生物质活性粉体；其中喷雾干燥的温度为160～240℃；
步骤3、将1份生物质活性粉体、0.02～0.2份甲壳素或壳聚糖、0～0.2份乙烯脲以及0.01～0.1份柠檬酸粉末混合均匀，即得到添加型甲醛捕捉剂。
上述步骤1中生物质粉与熔融苯酚加无水乙醇的质量比为1:0.7～1.5，其中熔融苯酚与无水乙醇的质量比为1:0.1～0.3；生物质粉与浓盐酸加浓磷酸的质量比为1:0.1～0.15，其中浓盐酸与浓磷酸的质量比为1:0.1～0.3。
上述技术方案中提供的添加型甲醛捕捉剂及其制备方法，利用来源广泛、价格低廉的生物质材料为原料，具有取材方便，成本低廉的特点，该添加型甲醛捕捉剂对脲醛胶、三聚氰胺改性脲醛胶、三聚氰胺甲醛胶、酚醛及改性胶均有广泛适应性，且用量少、能明显降低甲醛释放量，提高胶合强度。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
实施例1
将200g熔融苯酚和40g无水乙醇加入反应釜，升温至40℃，加入粉碎至40目的花生壳粉200g，搅拌均匀，再加入75g浓度为31％的盐酸和8g浓度为75％的磷酸，升温至135℃，反应70min，冷却降温至95℃以下，加入中和氢氧化钠溶液(浓度40％)调整pH值至8.0，制成花生壳液化物；然后将花生壳液化物送入喷雾干燥机中，在温度为220℃下干燥成生物质活性粉体；将此生物质活性粉体400g投入混料机，加入4g柠檬酸、10g乙烯脲和20g甲壳素，混合均匀，制备成添加型甲醛捕捉剂。
实施例2
将125g熔融苯酚和15g无水乙醇加入反应釜，升温至40℃，加入粉碎至30目的核桃壳粉200g，搅拌均匀，再加入80g浓度为31％的盐酸和10g浓度为75％的磷酸，升温至120℃，反应40min，冷却降温至100℃以下，加入中和氢氧化钠溶液(浓度40％)调整pH值至9.0，制成花生壳液化物；然后将花生壳液化物送入喷雾干燥机中，在温度为160℃下干燥成生物质活性粉体；将此生物质活性粉体325g投入混料机，加入4g柠檬酸、10g乙烯脲和20g壳聚糖，混合均匀，制备成添加型甲醛捕捉剂。
实施例3
将230g熔融苯酚和70g无水乙醇加入反应釜，升温至40℃，加入粉碎至50目的油茶壳粉250g，搅拌均匀，再加入80g浓度为31％的盐酸和10g浓度为75％的磷酸，升温至135℃，反应70min，冷却降温至95℃以下，加入中和氢氧化钠溶液(浓度40％)调整pH值至10.0，制成花生壳液化物；然后将花生壳液化物送入喷雾干燥机中，在温度为240℃下干燥成生物质活性粉体；将此生物质活性粉体400g投入混料机，加入4g柠檬酸、10g乙烯脲和20g甲壳素，混合均匀，制备成添加型甲醛捕捉剂。
分别使用实施例1～3制备的添加型甲醛捕捉剂制作胶合板，制备方法如下：将三聚氰胺改性脲醛胶放入调胶桶中，加入胶液质量20％的面粉，再加入胶液质量3％的添加型甲醛捕捉剂，搅拌均匀，制成胶合板用胶黏剂；取1.8mm厚的杨木单板，芯板涂胶、双面涂胶量320g/m2，然后纵横交错组成9层胶合板板坯，预压30min，装入热压机热压(热压单位压力0.8MPa，热压温度105℃，热压时间1min/mm)，制成15mm的胶合板。
同时，以同样的程序和工艺，制成不加添加型甲醛捕捉剂的胶合板作为对照，依据GB17657标准中的Ⅱ类胶合板检测方法检测，如下表所示：
Figure BDA0001615476390000041
由上表可知：本发明添加型甲醛捕捉剂，可以显著降低胶合板制品的甲醛释放量，同时可极大地提高胶合板的胶合质量。
附注1：上述制备胶合板采用三聚氰胺改性脲醛胶仅为本发明的一种实施方式，本发明产品对于脲醛胶、三聚氰胺甲醛胶、酚醛及其改性胶均具有适应性；
附注2：本发明产品添加型甲醛捕捉剂可用于刨花板和纤维板的生产；
附注3：本发明产品添加型甲醛捕捉剂可添加到淀粉胶、蛋白胶中使用，能有效提高胶合强度和胶合耐水性。
上面结合实施例对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在获知本发明中记载内容后，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对其作出若干同等变换和替代，这些同等变换和替代也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种添加型甲醛捕捉剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将富含木质素的生物质材料清洗、干燥后粉碎制成生物质粉，再将上述生物质粉、熔融苯酚和无水乙醇投入反应釜中均匀混合，之后向反应釜中加入浓盐酸和浓磷酸，搅拌并升温至120～150℃，反应时间为40～120min；再降温至100℃以下，使用氢氧化钠溶液调节反应釜内混合液的pH至8.0～10.0，即得到生物质酚醇液化物；其中生物质粉的目数为30～50目；
步骤2、将上述生物质酚醇液化物经过喷雾干燥制成生物质活性粉体；其中喷雾干燥的温度为160～240℃；
步骤3、将1份生物质活性粉体、0.02～0.2份甲壳素或壳聚糖、0～0.2份乙烯脲以及0.01～0.1份柠檬酸粉末混合均匀，即得到添加型甲醛捕捉剂。
2.根据权利要求1所述的添加型甲醛捕捉剂的制备方法，其特征在于：步骤1中生物质粉与熔融苯酚加无水乙醇的质量比为1:0.7～1.5，其中熔融苯酚与无水乙醇的质量比为1:0.1～0.3。
3.根据权利要求1所述的添加型甲醛捕捉剂的制备方法，其特征在于：步骤1中生物质粉与浓盐酸加浓磷酸的质量比为1:0.1～0.15，其中浓盐酸与浓磷酸的质量比为1:0.1～0.3。
4.一种添加型甲醛捕捉剂，其特征在于：是采用权利要求1～3中任一项制备方法制得的。
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