CN110358496B - 一种大豆蛋白胶粘剂、胶合板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大豆蛋白胶粘剂，包括如下重量份数的原料：脱脂大豆粉100份；水1600～2000份；低水溶性碱15～25份；分散剂5～10份；十二烷基苯磺酸8～12份；苹果酸10～15份；谷氨酸5～9份；本发明还提供了所述大豆蛋白胶粘剂的制备方法；本发明还提供了采用所述的大豆蛋白胶粘剂制备得到的胶合板。本发明提供的一种大豆蛋白胶粘剂的原料配方科学合理，用于制备得到的胶合板的表面结合强度、内结合强度、弯曲弹性模量相对于对比例均明显升高，24h吸水厚度膨胀率大大降低；且其他性能满足国标要求，并且甲醛释放量≤0.1mg/100g，很好地解决了实木颗粒板甲醛释放量超标的问题。

Description

一种大豆蛋白胶粘剂、胶合板及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子复合材料技术领域，尤其涉及一种大豆蛋白胶粘剂、胶合板及其制备方法。
背景技术
近几年来，实木颗粒板因其具有生产耗能低、尺寸稳定性好和较容易钉钉等特点而发展迅速，广泛应用于家具、装修、建材及厨房等行业。然而，目前实木颗粒板生产存在着一个突出的问题：甲醛释放量超标，限制了国内实木颗粒板质量的提升。这主要是由于目前实木颗粒板生产的辅料大都采用三醛胶，所制产品在使用过程中不断释放甲醛，不但污染环境，且危害人们身体健康。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种大豆蛋白胶粘剂、胶合板及其制备方法，本发明的大豆蛋白粘合剂用于制备得到的胶合板的表面结合强度、内结合强度、弯曲弹性模量均明显升高，24h吸水厚度膨胀率大大降低；且其他性能满足国标要求，并且甲醛释放量≤0.1mg/100g，很好地解决了实木颗粒板甲醛释放量超标的问题。
本发明是这样实现的：
本发明目的之一在于提供一种大豆蛋白胶粘剂，所述大豆蛋白胶粘剂包括如下重量份数的原料：
Figure BDA0002121297510000011
Figure BDA0002121297510000021
本发明的目的之二在于提供一种大豆蛋白胶粘剂的制备方法，所述方法包括：将100份脱脂大豆粉与1600～2000份水混合均匀，先15～25份的低水溶性碱溶解，依次加入10～15份的苹果酸、5～9份的谷氨酸、十二烷基苯磺酸、分散剂，搅拌混匀对其进行改性，即得到大豆蛋白胶粘剂，以上份数均为重量份。
本发明的目的之三在于提供一种胶合板，采用所述的大豆蛋白胶粘剂制备。
本发明的目的之四在于提供所述的胶合板的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、制备所述的大豆蛋白胶粘剂；
步骤2、将木材原料切成所需规格的木片；
步骤3、将所得木片分选再刨出合格刨花后，干燥至刨花达到2～8％的含水率，将芯层刨花，得到芯层颗粒；
步骤4、对所得芯层颗粒喷胶，喷胶时加入所述木材原料重量的1～10％的所述大豆蛋白胶粘剂，再加入固化剂，同时加入石蜡乳液作为防水剂后，分级铺装，铺装成密度均匀，上下表层对称，经压力预压后有一定强度和规格的板坯；
步骤5、采用平压法和辊压法，以导热油作为热介质加热压板，将板坯热压制成毛坯，经冷却后，进行分割成不同规格；
步骤6、毛板堆放存放后，依次进行定厚砂光、精砂砂光后进行检查即得胶合板成品。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果：
1、本发明提供的一种大豆蛋白胶粘剂，通过不同成分的用量进行单因素试验和正交试验，并对大豆蛋白胶粘剂进行性能测定，最后对其试验结果进行综合分析从而得到最佳的原料配方，使得大豆蛋白胶粘剂的原料配方科学合理：大豆球蛋白作为天然蛋白由自由氢键和二硫键结合成密集的卷曲结构，大部分疏水性侧基位于其内部，而亲水性基团则暴露于外部，因天然蛋白分子结构紧密，运动阻力小，因而粘度小。经过本发明的改性后，使得天然蛋白的氨基酸残疾和多肽链发生变化，因氢键和其他的化学键收到破坏，导致二、三、四级结构受到破坏，原来的不规则弯曲、折叠、螺旋状逐渐伸展，形成松散线状的肽键结构，从而提高大豆蛋白的粘度，增加与被粘物的接触面积。
2、本发明实施例的大豆蛋白粘合剂用于制备得到的胶合板的表面结合强度、内结合强度、弯曲弹性模量相对于对比例均明显升高，24h吸水厚度膨胀率大大降低；表明苹果酸、谷氨酸的加入可以提高胶合板的力学强度和耐水性，且其他性能满足国标要求，并且甲醛释放量≤0.1mg/100g，很好地解决了实木颗粒板甲醛释放量超标的问题。
具体实施方式
实施例1
1、本实施例的大豆蛋白胶粘剂，采用下述重量份数的原料制成：
Figure BDA0002121297510000031
Figure BDA0002121297510000041
2、胶合板的制备
步骤1、制备所述的大豆蛋白胶粘剂：按上述配比，将脱脂大豆粉与水混合均匀，氢氧化铝碱溶解，依次加入苹果酸、谷氨酸、十二烷基苯磺酸、分散剂，搅拌混匀对其进行改性，即得到大豆蛋白胶粘剂。
步骤2、将木材原料切成所需规格的木片；
步骤3、将所得木片分选再刨出合格刨花后，干燥至刨花达到5％的含水率，将芯层刨花，得到芯层颗粒；
步骤4、对所得芯层颗粒喷胶，喷胶时加入所述木材原料重量的5％的所述大豆蛋白胶粘剂，再加入固化剂，同时加入石蜡乳液作为防水剂后，分级铺装，铺装成密度均匀，上下表层对称，经压力预压后有一定强度和规格的板坯；
步骤5、采用平压法和辊压法，以导热油作为热介质加热压板，将板坯热压制成毛坯，经冷却后，进行分割成不同规格；
步骤6、毛板堆放存放后，依次进行定厚砂光、精砂砂光后进行检查即得胶合板成品。
实施例2
1、本实施例的大豆蛋白胶粘剂，采用下述重量份数的原料制成：
Figure BDA0002121297510000042
Figure BDA0002121297510000051
2、胶合板的制备
步骤1、制备所述的大豆蛋白胶粘剂：按上述配比，将脱脂大豆粉与水混合均匀，氢氧化铝碱溶解，依次加入苹果酸、谷氨酸、十二烷基苯磺酸、分散剂，搅拌混匀对其进行改性，即得到大豆蛋白胶粘剂。
步骤2、将木材原料切成所需规格的木片；
步骤3、将所得木片分选再刨出合格刨花后，干燥至刨花达到2％的含水率，将芯层刨花，得到芯层颗粒；
步骤4、对所得芯层颗粒喷胶，喷胶时加入所述木材原料重量的1％的所述大豆蛋白胶粘剂，再加入固化剂，同时加入石蜡乳液作为防水剂后，分级铺装，铺装成密度均匀，上下表层对称，经压力预压后有一定强度和规格的板坯；
步骤5、采用平压法和辊压法，以导热油作为热介质加热压板，将板坯热压制成毛坯，经冷却后，进行分割成不同规格；
步骤6、毛板堆放存放后，依次进行定厚砂光、精砂砂光后进行检查即得胶合板成品
实施例3
1、本实施例的大豆蛋白胶粘剂，采用下述重量份数的原料制成：
Figure BDA0002121297510000052
Figure BDA0002121297510000061
2、胶合板的制备
步骤1、制备所述的大豆蛋白胶粘剂：按上述配比，将脱脂大豆粉与水混合均匀，氢氧化铝碱溶解，依次加入苹果酸、谷氨酸、十二烷基苯磺酸、分散剂，搅拌混匀对其进行改性，即得到大豆蛋白胶粘剂。
步骤2、将木材原料切成所需规格的木片；
步骤3、将所得木片分选再刨出合格刨花后，干燥至刨花达到8％的含水率，将芯层刨花，得到芯层颗粒；
步骤4、对所得芯层颗粒喷胶，喷胶时加入所述木材原料重量的10％的所述大豆蛋白胶粘剂，再加入固化剂，同时加入石蜡乳液作为防水剂后，分级铺装，铺装成密度均匀，上下表层对称，经压力预压后有一定强度和规格的板坯；
步骤5、采用平压法和辊压法，以导热油作为热介质加热压板，将板坯热压制成毛坯，经冷却后，进行分割成不同规格；
步骤6、毛板堆放存放后，依次进行定厚砂光、精砂砂光后进行检查即得胶合板成品。
对比例1
该对比例除不加苹果酸外，其余均同实施例1。
对比例2
该对比例除不加谷氨酸外，其余均同实施例1。
对比例3
该对比例除不加苹果酸、谷氨酸外，其余均同实施例1。
实验例1
1、统计实施例1-实施3、以及对比例1-3的蛋白胶粘剂的性能指标，如表1所示。
表1
Figure BDA0002121297510000071
2、分别测量实施例1-3的胶合板以及对比例1-2的胶合板的性能并统计如表2所示。依据GB/T 4897-2003《刨花板》进行抽样检验，采用塑料薄膜封装样品，样品数量：三块，样品规格：500mm×500mm×18mm。主要检验设备：WDW-50微机控制电子力学试验机；101-0A干燥箱；AR5120电子精密天平；穿孔萃取仪。
表2
Figure BDA0002121297510000081
由表2可知，与对比例1-3相比，实施例1-5的胶合板的表面结合强度、内结合强度、弯曲弹性模量均明显升高，24h吸水厚度膨胀率大大降低；表明苹果酸、谷氨酸的加入可以提高胶合板的力学强度和耐水性，且其他性能满足国标要求，并且甲醛释放量≤0.1mg/100g，很好地解决了实木颗粒板甲醛释放量超标的问题。
所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种大豆蛋白胶粘剂，其特征在于，所述大豆蛋白胶粘剂包括如下重量份数的原料：
脱脂大豆粉 100份
水 1600～2000份
低水溶性碱 15～25份
分散剂 5～10份
十二烷基苯磺酸 8～12份
苹果酸 10～15份
谷氨酸 5～9份；
所述低水溶性碱包括氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钡、氧化镁、氧化钙、氧化钡中的至少一种；所述分散剂包括尿素、盐酸胍、尿素衍生物、多元醇中的至少一种。
2.如权利要求1所述的大豆蛋白胶粘剂，其特征在于，所述大豆蛋白胶粘剂包括如下重量份数的原料：
脱脂大豆粉 100份
水 1800份
低水溶性碱 20份
分散剂 8份
十二烷基苯磺酸 10份
苹果酸 12份
谷氨酸 7份。
3.一种权利要求1-2任一所述的大豆蛋白胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将100份脱脂大豆粉与1600～2000份水混合均匀，先15～25份的低水溶性碱溶解，依次加入10～15份的苹果酸、5～9份的谷氨酸、十二烷基苯磺酸、分散剂，搅拌混匀对其进行改性，即得到大豆蛋白胶粘剂，以上份数均为重量份。
4.如权利要求3所述的大豆蛋白胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述搅拌速率为30～60转/分。
5.一种胶合板，其特征在于，该胶合板采用权利要求1-2任一所述的大豆蛋白胶粘剂制备。
6.一种权利要求5所述的胶合板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、制备权利要求1-2任一所述的大豆蛋白胶粘剂；
步骤2、将木材原料切成所需规格的木片；
步骤3、将所得木片分选再刨出合格刨花后，干燥至刨花达到2～8%的含水率，将芯层刨花，得到芯层颗粒；
步骤4、对所得芯层颗粒喷胶，喷胶时加入所述木材原料重量的1～10％的所述大豆蛋白胶粘剂，再加入固化剂，同时加入石蜡乳液作为防水剂后，分级铺装，铺装成密度均匀，上下表层对称，经压力预压后有一定强度和规格的板坯；
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