CN109176819A

CN109176819A - 一种无甲醛芦苇板

Info

Publication number: CN109176819A
Application number: CN201811041367.2A
Authority: CN
Inventors: 徐伟
Original assignee: Yuyao Hefeng Kitchenware Co Ltd
Current assignee: Yuyao Hefeng Kitchenware Co Ltd
Priority date: 2018-09-07
Filing date: 2018-09-07
Publication date: 2019-01-11

Abstract

本发明提供的一种无甲醛芦苇板，包括芦苇和矿物纤维改性胶黏剂，其生产工艺是将芦苇和矿物纤维改性胶黏剂进行混合铺装、滚压与锯边成形即可，其中矿物纤维改性胶黏剂通过在蛋白粘结剂中添加矿物纤维，改善产品性能。生产流程简单，产品粘合力强，制备得到的胶黏剂属于无机—生物复合型胶黏剂，环境友好，且对于芦苇碎屑有很强的亲和性，制备得到的芦苇板性能良好，具备很强的推广价值。

Description

一种无甲醛芦苇板

技术领域

本发明涉及人造板生产领域，特别涉及一种无甲醛芦苇板。

背景技术

我国森林资源总量相对不足、质量不高、分布不均。为了避免木材资源的限制，利用秸秆资源制造秸秆板是一条环保、且附加值高的途径。作为一个农业大国，我国每年的农作物秸秆产量在7亿吨左右。研究证明，芦苇可以代替木材用于人造板的生产。我国有较充足的芦苇资源，200万吨的年产量约占全球芦苇总产量的6％，且分布地域十分广阔，芦苇主产区多达十四个。90年代我国开始芦苇人造板的研发工作，90年代末期已有数条芦苇碎料板生产线建在黑龙江、新疆等地。芦苇的性能与木材有一定的差异，其表皮存在蜡质层，该蜡质层含有非极性的含硅物质及脂肪类物质，传统的水溶性脲醛、酚醛树脂胶对该层薄膜的润湿能力差，对芦苇人造板的胶合性能不佳，故生产工艺和产品质量也有一定差别。到目前为止，生产部门及研究人员对芦苇人造板的生产设备与技术仍在进行不断的研究与改革。

作为人造板原料，芦苇的优点是纤维素含量与木材相当，主要缺点是苇茎表皮存在蜡质层，表皮组织及叶部含硅量较高，影响常规木材用胶黏剂对芦苇原料进行胶合，成为芦苇人造板生产中的主要难题之一。开发新型胶黏剂对于芦苇人造板具有核心意义。出于环保考虑，生物质胶黏剂日益受到重视，但是此类胶黏剂往往粘结力不强，需要进一步改性。生物材料以分层的方式嵌插于复杂的大分子聚合物中，可以构成不同的各向功能，经过设计合成，生物蛋白质可演变成新的具有特殊性质的混合结构。玄武岩纤维作为一种复合材料常用的增强纤维，具高强度、高模量、耐腐蚀等性能，是本发明的关注点。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种无甲醛芦苇板。

为了实现上述目的，本发明提供的一种无甲醛芦苇板，包括芦苇和矿物纤维改性胶黏剂，其生产工艺是将芦苇和矿物纤维改性胶黏剂进行混合铺装、滚压与锯边成形即可，其中矿物纤维改性胶黏剂的制备流程为：

a. 将1~1.8 mol的碱性物质溶于1000 mL蒸馏水中，再加入表面活性剂，搅拌10 min混合均匀。上述步骤中的碱性物质为尿素，氢氧化钠、氢氧化钾中的一种，设定溶液温度为40~50℃。表面活性剂为三聚磷酸钠或二硅酸钠中的一种，质量为2~5 g。碱性物质的作用是促进蛋白水解，释放反应位点，以与掺杂物质结合。表面活性剂的作用是为了提高分散性。

b. 向上述溶液中缓慢加入150~200 g大豆蛋白，调节体系pH值为8.0左右，升温至75℃乳化30 min后，加入矿物纤维，搅拌40 min，降温至45℃，调节pH值为7.5。大豆蛋白蛋白质质量分数大于 90%，矿物纤维为石膏纤维或玄武岩纤维中的一种，纤维长度 1.0～3.0mm，直径 2.0～6.0 µm。上述步骤中升温速率为10℃/min。石膏纤维和玄武岩纤维具有良好的刚度，有助于提高胶黏剂强度。同时，这类材料具有较好的防火性能，有助于提高人造板的总体性能。

c. 随后将获得的黏稠液体通过胶体磨，经过 3次胶体均质处理后，得到玄武岩纤维改性豆蛋白胶黏剂。上述步骤中的胶体磨间隙为 60~90 µm。胶体磨间隙对于混合程度影响很大，应该合理设置。

本发明中，矿物纤维添加量为大豆蛋白质量的 2~8%。过低的添加量，无助于提高胶黏剂性能。过高的添加量则会导致产品黏度过高，使用不便。

本发明提供的一种无甲醛芦苇板，生产流程简单，产品粘合力强，制备得到的胶黏剂属于无机—生物复合型胶黏剂，环境友好，且对于芦苇碎屑有很强的亲和性，制备得到的芦苇板性能良好，具备很强的推广价值。

具体实施方式

实施例1

a. 将1~1.8 mol的碱性物质溶于1000 mL蒸馏水中，再加入表面活性剂，搅拌10 min混合均匀。上述步骤中的碱性物质为尿素，氢氧化钠、氢氧化钾中的一种，设定溶液温度为40~50℃。表面活性剂为三聚磷酸钠或二硅酸钠中的一种，质量为2~5 g。

b. 向上述溶液中缓慢加入150~200 g大豆蛋白，调节体系pH值为8.0左右，升温至75℃乳化30 min后，加入矿物纤维，搅拌40 min，降温至45℃，调节pH值为7.5。大豆蛋白蛋白质质量分数大于 90%，矿物纤维为石膏纤维或玄武岩纤维中的一种，纤维长度 1.0～3.0mm，直径 2.0～6.0 µm。上述步骤中升温速率为10℃/min。

c. 随后将获得的黏稠液体通过胶体磨，经过 3次胶体均质处理后，得到玄武岩纤维改性豆蛋白胶黏剂。上述步骤中的胶体磨间隙为 60~90 µm。

本发明中，矿物纤维添加量为大豆蛋白质量的 2~8%。

为了测试胶黏剂性能，按照下述参数制备了胶黏剂。碱性物质为尿素；表面活性剂为二硅酸钠，质量为3 g。矿物纤维为玄武岩纤维，纤维长度 3.0 mm，直径 5.0 µm。随后将获得的黏稠液体通过胶体磨，胶体磨间隙为65 µm。矿物纤维添加量为大豆蛋白质量的 5.5%。按照这一流程制备的胶黏剂，采用与脲醛树脂制备芦苇板相同的加工条件和相同的施胶量，试制得到的芦苇板的内结合强度达到脲醛树脂胶合板的122%。

实施例2

碱性物质为尿素；表面活性剂为二硅酸钠，质量为3 g。矿物纤维为玄武岩纤维，纤维长度 3.0 mm，直径 5.0 µm。随后将获得的黏稠液体通过胶体磨，胶体磨间隙为65 µm。矿物纤维添加量为大豆蛋白质量的 2 %。按照这一流程制备的胶黏剂，采用与脲醛树脂制备芦苇板相同的加工条件和相同的施胶量，试制得到的芦苇板的内结合强度仅为脲醛树脂胶合板的76%。

实施例3

碱性物质为尿素；表面活性剂为二硅酸钠，质量为3 g。矿物纤维为玄武岩纤维，纤维长度 3.0 mm，直径 5.0 µm。随后将获得的黏稠液体通过胶体磨，胶体磨间隙为65 µm。矿物纤维添加量为大豆蛋白质量的 8 %。按照这一流程制备的胶黏剂，采用与脲醛树脂制备芦苇板相同的加工条件和相同的施胶量，试制得到的芦苇板的内结合强度达到脲醛树脂胶合板的114%。

实施例4

碱性物质为尿素；表面活性剂为二硅酸钠，质量为3 g。矿物纤维为石膏纤维，纤维长度3.0 mm，直径 5.0 µm。随后将获得的黏稠液体通过胶体磨，胶体磨间隙为65 µm。矿物纤维添加量为大豆蛋白质量的6 %。按照这一流程制备的胶黏剂，采用与脲醛树脂制备芦苇板相同的加工条件和相同的施胶量，试制得到的芦苇板的内结合强度达到脲醛树脂胶合板的120%。

实施例5

碱性物质为尿素；表面活性剂为二硅酸钠，质量为3 g。矿物纤维为石膏纤维，纤维长度3.0 mm，直径 5.0 µm。随后将获得的黏稠液体通过胶体磨，胶体磨间隙为65 µm。矿物纤维添加量为大豆蛋白质量的2 %。按照这一流程制备的胶黏剂，采用与脲醛树脂制备芦苇板相同的加工条件和相同的施胶量，试制得到的芦苇板的内结合强度达到脲醛树脂胶合板的93%。

实施例6

碱性物质为尿素；表面活性剂为二硅酸钠，质量为3 g。矿物纤维为玄武岩纤维，纤维长度 3.0 mm，直径 5.0 µm。随后将获得的黏稠液体通过胶体磨，胶体磨间隙为90 µm。矿物纤维添加量为大豆蛋白质量的5.5 %。按照这一流程制备的胶黏剂，采用与脲醛树脂制备芦苇板相同的加工条件和相同的施胶量，试制得到的芦苇板的内结合强度达到脲醛树脂胶合板的107%。

Claims

1.一种无甲醛芦苇板，其特征在于，包括芦苇和矿物纤维改性胶黏剂，其生产工艺是将芦苇和矿物纤维改性胶黏剂进行混合铺装、滚压与锯边成形即可，其中矿物纤维改性胶黏剂的制备流程为：

a. 将1~1.8 mol的碱性物质溶于1000 mL蒸馏水中，再加入表面活性剂，搅拌10 min混合均匀；

b. 向上述溶液中缓慢加入150~200 g大豆蛋白，调节体系pH值为8.0左右，升温至75℃乳化30 min后，加入矿物纤维，搅拌40 min，降温至45℃，调节pH值为7.5；

c. 随后将获得的黏稠液体通过胶体磨，经过 3次胶体均质处理后，得到玄武岩纤维改性豆蛋白胶黏剂。

2.根据权利要求1所述的一种无甲醛芦苇板，其特征在于，所述的a步骤中的碱性物质为尿素，氢氧化钠、氢氧化钾中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种无甲醛芦苇板，其特征在于，所述的a步骤中设定溶液温度为40~50℃。

4.根据权利要求1所述的一种无甲醛芦苇板，其特征在于，所述的a步骤中的表面活性剂为三聚磷酸钠或二硅酸钠中的一种，质量为2~5 g。

5.根据权利要求1所述的一种无甲醛芦苇板，其特征在于，所述的b步骤中大豆蛋白蛋白质质量分数大于 90%。

6.根据权利要求1所述的一种无甲醛芦苇板，其特征在于，所述的b步骤中的矿物纤维为石膏纤维或玄武岩纤维中的一种，纤维长度 1.0～3.0 mm，直径 2.0～6.0 µm。

7.根据权利要求1所述的一种无甲醛芦苇板，其特征在于，所述的b步骤中升温速率为10℃/min。

8.根据权利要求1所述的一种无甲醛芦苇板，其特征在于，所述的c步骤中的胶体磨间隙为 60~90 µm。

9.根据权利要求1所述的一种无甲醛芦苇板，其特征在于，矿物纤维添加量为大豆蛋白质量的 2~8%。