CN112388786A - 一种废弃木质材料再生利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废弃木质材料再生利用方法。该方法将废木料置于削片机中削片，然后置于100‑120℃高温蒸汽中处理，送入干燥机进行干燥，最后按照木片和复合粘胶（3‑7）：1的质量比施胶，施胶后送入铺装站进行铺装，液压成型。本发明废弃木质材料再生利用方法，将废木料刨花后施胶热压成板材，制成的板材静曲强度合内胶合强度高，本发明的施胶采用有机硅改性丙烯酸树脂和改性淀粉胶的复合胶，与单一施胶相比，具有明显的协同增效，也明显强于未进行改性的丙烯酸树脂和淀粉胶。

Description

一种废弃木质材料再生利用方法
技术领域
本发明属于废物循环利用技术领域，具体涉及一种废弃木质材料再生利用方法。
背景技术
废弃木质材料一般为建筑装修领域用木料的废边角料和刨花，一般处理方法为燃烧或者处理后作为制备纸浆的原料，燃烧虽然可以利用其产生的热值，但产生废气污染环境；由于废木的木材种类，硬度及颜色的不统一，作为制备纸浆的原料提取纤维比较困难，制备成本高。
废弃木质材料制成的刨花板可热压成板材再生利用，在刨花板的热压过程中，当热压机闭合时，压板热量通过热传导迅速地将热量传递到板坯表面，板坯表面的水分迅速蒸发，向温度较低的板坯芯层渗透，热压成型。影响热压过程的因素很多，主要有树脂胶类型、树脂胶固化剂、加热温度、木材树种、刨花几何形状、含水率及其分布、温度分布、压板闭合时间和压力、刨花板密度分布、加压时刨花板板坯内的蒸汽压力、树脂胶的固化和预固化等。
热压前的施胶是板材成型后力学等性能形成的关键，目前常采用以大豆粉为基料的胶合板胶粘剂进行施胶。大豆蛋白胶粘剂在耐水性、静曲强度、胶接强度等指标上表现出劣势。后续改进的木材加工工业采用合成树脂胶粘剂，“三醛”胶从此占据了木材胶粘剂的天下，然而合成树脂胶甲醛释放量大，威胁人体健康，急需一种替代的施胶方案，既能保持较高的施胶性能，又对环境友好，降低甲醛等有害气体的释放量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废弃木质材料再生利用方法。
一种废弃木质材料再生利用方法，按照如下步骤进行：
(1)将废木料置于削片机中削片，削成长度30-50mm的木片；
(2)将步骤(1)削好的木片置于100-120℃高温蒸汽中处理20-40min；
(3)将步骤(2)处理好的木片送入干燥机进行干燥，控制含水率在5％以下；
(4)按照木片和复合粘胶(3-7)：1的质量比施胶，施胶后送入铺装站进行铺装；
(5)将步骤(4)铺装好的木料进行液压成型，制成。
所述复合粘胶为有机硅改性丙烯酸树脂和改性淀粉胶按照质量比1：1混合而成。
所述有机硅改性丙烯酸树脂的制备方法如下：按照重量份数，取甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷20-40份、丙烯酸甲酯20-30份、过硫酸钠3-6份、十二烷基硫酸钠3-6份、50-80份水；1000-1500rpm转速条件下搅拌乳化30-60min，然后升温到60-80℃，保温继续搅拌反应3-6h，降温至室温，调节pH值至6.5-7.8，过滤，出料，得到有机硅改性丙烯酸树脂。
所述改性淀粉胶的制备方法如下：按照重量份数，将50-80份玉米淀粉和200-300份水加入到容器中，搅拌升温到50-70℃；然后加入的醋酸调节溶液pH为3-4，再加入0.02-0.1份过氧化苯甲酰，保温3-5h；然后加入40-60聚乙烯醇，升温至70-90℃；加入10-20份硅烷偶联剂，继续保温1-3h；加入氢氧化钠终止反应，调节溶液pH为6-8；降温至室温出料，得到改性淀粉胶。
所述硅烷偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、二苯基乙烯基乙氧基硅烷、叔丁基过氧丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或一种以上。
所述改性淀粉胶的制备方法如下：所述液压成型的压力控制在10-20Mpa，压制时间控制在2-6分钟。
本发明的有益效果：本发明废弃木质材料再生利用方法，将废木料刨花后施胶热压成板材，制成的板材静曲强度合内胶合强度高，本发明的施胶采用有机硅改性丙烯酸树脂和改性淀粉胶的复合胶，与单一施胶相比，具有明显的协同增效，也明显强于未进行改性的丙烯酸树脂和淀粉胶。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
实施例1
一种废弃木质材料再生利用方法，按照如下步骤进行：
(1)将废木料置于削片机中削片，削成长度40mm的木片；
(2)将步骤(1)削好的木片置于110℃高温蒸汽中处理30min；
(3)将步骤(2)处理好的木片送入干燥机进行干燥，控制含水率在5％以下；
(4)按照木片和复合粘胶5：1的质量比施胶，施胶后送入铺装站进行铺装；
所述复合粘胶为有机硅改性丙烯酸树脂和改性淀粉胶按照质量比1：1混合而成；
所述有机硅改性丙烯酸树脂的制备方法如下：按照重量份数，取甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷30份、丙烯酸甲酯25份、过硫酸钠5份、十二烷基硫酸钠5份、60份水；1200rpm转速条件下搅拌乳化40min，然后升温到70℃，保温继续搅拌反应5h，降温至室温，调节pH值至7.0，过滤，出料，得到有机硅改性丙烯酸树脂；
所述改性淀粉胶的制备方法如下：按照重量份数，将60份玉米淀粉和250份水加入到容器中，搅拌升温到60℃；然后加入的醋酸调节溶液pH为3.5，再加入0.05份过氧化苯甲酰，保温4h；然后加入50聚乙烯醇，升温至80℃；加入15份N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，继续保温2h；加入氢氧化钠终止反应，调节溶液pH为7；降温至室温出料，得到改性淀粉胶；
(5)将步骤(4)铺装好的木料进行液压成型，制成；所述改性淀粉胶的制备方法如下：所述液压成型的压力控制在15Mpa，压制时间控制在5分钟。
实施例2
一种废弃木质材料再生利用方法，按照如下步骤进行：
(1)将废木料置于削片机中削片，削成长度35mm的木片；
(2)将步骤(1)削好的木片置于105℃高温蒸汽中处理25min；
(3)将步骤(2)处理好的木片送入干燥机进行干燥，控制含水率在5％以下；
(4)按照木片和复合粘胶4：1的质量比施胶，施胶后送入铺装站进行铺装；
所述复合粘胶为有机硅改性丙烯酸树脂和改性淀粉胶按照质量比1：1混合而成；
所述有机硅改性丙烯酸树脂的制备方法如下：按照重量份数，取甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷25份、丙烯酸甲酯22份、过硫酸钠3份、十二烷基硫酸钠3份、55份水；1100rpm转速条件下搅拌乳化35min，然后升温到65℃，保温继续搅拌反应3h，降温至室温，调节pH值至6.8，过滤，出料，得到有机硅改性丙烯酸树脂；
所述改性淀粉胶的制备方法如下：按照重量份数，将60份玉米淀粉和220份水加入到容器中，搅拌升温到55℃；然后加入的醋酸调节溶液pH为3，再加入0.03份过氧化苯甲酰，保温3h；然后加入45聚乙烯醇，升温至75℃；加入12份γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，继续保温1h；加入氢氧化钠终止反应，调节溶液pH为6.2；降温至室温出料，得到改性淀粉胶；
(5)将步骤(4)铺装好的木料进行液压成型，制成；所述改性淀粉胶的制备方法如下：所述液压成型的压力控制在12Mpa，压制时间控制在3分钟。
实施例3
一种废弃木质材料再生利用方法，按照如下步骤进行：
(1)将废木料置于削片机中削片，削成长度50mm的木片；
(2)将步骤(1)削好的木片置于120℃高温蒸汽中处理40min；
(3)将步骤(2)处理好的木片送入干燥机进行干燥，控制含水率在5％以下；
(4)按照木片和复合粘胶6：1的质量比施胶，施胶后送入铺装站进行铺装；
所述复合粘胶为有机硅改性丙烯酸树脂和改性淀粉胶按照质量比1：1混合而成；
所述有机硅改性丙烯酸树脂的制备方法如下：按照重量份数，取甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷38份、丙烯酸甲酯28份、过硫酸钠5份、十二烷基硫酸钠5份、70份水；1500rpm转速条件下搅拌乳化50min，然后升温到70℃，保温继续搅拌反应6h，降温至室温，调节pH值至7.2，过滤，出料，得到有机硅改性丙烯酸树脂；
所述改性淀粉胶的制备方法如下：按照重量份数，将70份玉米淀粉和280份水加入到容器中，搅拌升温到60℃；然后加入的醋酸调节溶液pH为4，再加入0.08份过氧化苯甲酰，保温5h；然后加入50聚乙烯醇，升温至80℃；加入18份二苯基乙烯基乙氧基硅烷，继续保温3h；加入氢氧化钠终止反应，调节溶液pH为8；降温至室温出料，得到改性淀粉胶；
(5)将步骤(4)铺装好的木料进行液压成型，制成；所述改性淀粉胶的制备方法如下：所述液压成型的压力控制在18Mpa，压制时间控制在5分钟。
对比例1
一种废弃木质材料再生利用方法，按照如下步骤进行：
(1)将废木料置于削片机中削片，削成长度40mm的木片；
(2)将步骤(1)削好的木片置于110℃高温蒸汽中处理30min；
(3)将步骤(2)处理好的木片送入干燥机进行干燥，控制含水率在5％以下；
(4)按照木片和复合粘胶5：1的质量比施胶，施胶后送入铺装站进行铺装；
所述复合粘胶为丙烯酸树脂和淀粉胶按照质量比1：1混合而成；
(5)将步骤(4)铺装好的木料进行液压成型，制成；所述改性淀粉胶的制备方法如下：所述液压成型的压力控制在15Mpa，压制时间控制在5分钟。
对比例2
一种废弃木质材料再生利用方法，按照如下步骤进行：
(1)将废木料置于削片机中削片，削成长度40mm的木片；
(2)将步骤(1)削好的木片置于110℃高温蒸汽中处理30min；
(3)将步骤(2)处理好的木片送入干燥机进行干燥，控制含水率在5％以下；
(4)按照木片和有机硅改性丙烯酸树脂粘胶5：1的质量比施胶，施胶后送入铺装站进行铺装；
所述有机硅改性丙烯酸树脂的制备方法如下：按照重量份数，取甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷30份、丙烯酸甲酯25份、过硫酸钠5份、十二烷基硫酸钠5份、60份水；1200rpm转速条件下搅拌乳化40min，然后升温到70℃，保温继续搅拌反应5h，降温至室温，调节pH值至7.0，过滤，出料，得到有机硅改性丙烯酸树脂；
(5)将步骤(4)铺装好的木料进行液压成型，制成；所述改性淀粉胶的制备方法如下：所述液压成型的压力控制在15Mpa，压制时间控制在5分钟。
对比例3
一种废弃木质材料再生利用方法，按照如下步骤进行：
(1)将废木料置于削片机中削片，削成长度40mm的木片；
(2)将步骤(1)削好的木片置于110℃高温蒸汽中处理30min；
(3)将步骤(2)处理好的木片送入干燥机进行干燥，控制含水率在5％以下；
(4)按照木片和改性淀粉胶5：1的质量比施胶，施胶后送入铺装站进行铺装；
所述改性淀粉胶的制备方法如下：按照重量份数，将60份玉米淀粉和250份水加入到容器中，搅拌升温到60℃；然后加入的醋酸调节溶液pH为3.5，再加入0.05份过氧化苯甲酰，保温4h；然后加入50聚乙烯醇，升温至80℃；加入15份N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，继续保温2h；加入氢氧化钠终止反应，调节溶液pH为7；降温至室温出料，得到改性淀粉胶；
(5)将步骤(4)铺装好的木料进行液压成型，制成；所述改性淀粉胶的制备方法如下：所述液压成型的压力控制在15Mpa，压制时间控制在5分钟。
实验例：
根据GB/T 4897-2015《刨花板》的规定测定实施例1-3及对比例1-3的样品静曲强度和内胶合强度，测试样品的厚度为20mm，测试结果如表1所示：
表1
Figure BDA0002763611190000091
注：*代表与实施例1组比较P<0.05。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种废弃木质材料再生利用方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
（1）将废木料置于削片机中削片，削成长度30-50mm的木片；
（2）将步骤（1）削好的木片置于100-120℃高温蒸汽中处理20-40min；
（3）将步骤（2）处理好的木片送入干燥机进行干燥，控制含水率在5%以下；
（4）按照木片和复合粘胶（3-7）：1的质量比施胶，施胶后送入铺装站进行铺装；
（5）将步骤（4）铺装好的木料进行液压成型，制成。
2.根据权利要求1所述废弃木质材料再生利用方法，其特征在于，所述复合粘胶为有机硅改性丙烯酸树脂和改性淀粉胶按照质量比1：1混合而成。
3.根据权利要求2所述废弃木质材料再生利用方法，其特征在于，所述有机硅改性丙烯酸树脂的制备方法如下：按照重量份数，取甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷20-40份、丙烯酸甲酯20-30份、过硫酸钠3-6份、十二烷基硫酸钠3-6份、50-80份水；1000-1500rpm转速条件下搅拌乳化30-60min，然后升温到60-80℃，保温继续搅拌反应3-6h，降温至室温，调节pH值至6.5-7.8，过滤，出料，得到有机硅改性丙烯酸树脂。
4.根据权利要求2所述废弃木质材料再生利用方法，其特征在于，所述改性淀粉胶的制备方法如下：按照重量份数，将50-80份玉米淀粉和200-300份水加入到容器中，搅拌升温到50-70℃；然后加入的醋酸调节溶液pH为3-4，再加入0.02-0.1份过氧化苯甲酰，保温3-5h；然后加入40-60聚乙烯醇，升温至70-90℃；加入10-20份硅烷偶联剂，继续保温1-3h；加入氢氧化钠终止反应，调节溶液 pH为 6-8；降温至室温出料，得到改性淀粉胶。
5.根据权利要求4所述废弃木质材料再生利用方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、二苯基乙烯基乙氧基硅烷、叔丁基过氧丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或一种以上。
6.根据权利要求1所述废弃木质材料再生利用方法，其特征在于，所述改性淀粉胶的制备方法如下：所述液压成型的压力控制在10-20Mpa ，压制时间控制在2-6分钟。
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