CN113355050A - 一种生物无醛胶、生物复合材料及其制备方法 - Google Patents
一种生物无醛胶、生物复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113355050A CN113355050A CN202110781953.6A CN202110781953A CN113355050A CN 113355050 A CN113355050 A CN 113355050A CN 202110781953 A CN202110781953 A CN 202110781953A CN 113355050 A CN113355050 A CN 113355050A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- biological
- formaldehyde
- free glue
- glue
- free
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003292 glue Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 25
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 20
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 20
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 33
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- 239000011173 biocomposite Substances 0.000 claims description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 19
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 14
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 13
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims description 13
- 239000011120 plywood Substances 0.000 claims description 12
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 11
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims description 11
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 7
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 7
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 7
- 235000014101 wine Nutrition 0.000 claims description 7
- 229920000538 Poly[(phenyl isocyanate)-co-formaldehyde] Polymers 0.000 claims description 6
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 5
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 5
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 claims description 5
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 claims description 5
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 4
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001046 Nanocellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 claims description 3
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 3
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 claims description 3
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 claims description 3
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims description 3
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 3
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 3
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 2
- 235000019987 cider Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000019991 rice wine Nutrition 0.000 claims description 2
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Polymers [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 235000015041 whisky Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 34
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 34
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 abstract description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 19
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 14
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 8
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 6
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 6
- -1 melamine modified urea-formaldehyde Chemical class 0.000 description 6
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 5
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 5
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 5
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 5
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 4
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 4
- 239000000227 bioadhesive Substances 0.000 description 4
- 239000003364 biologic glue Substances 0.000 description 4
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 4
- 239000006082 mold release agent Substances 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N triphenylphosphine Chemical compound C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 4
- LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1h-imidazole Chemical compound CC1=NC=CN1 LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108010073771 Soybean Proteins Proteins 0.000 description 3
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 3
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 235000019710 soybean protein Nutrition 0.000 description 3
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 3
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- QCBSYPYHCJMQGB-UHFFFAOYSA-N 2-ethyl-1,3,5-triazine Chemical compound CCC1=NC=NC=N1 QCBSYPYHCJMQGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZBIBQNVRTVLOHQ-UHFFFAOYSA-N 5-aminonaphthalen-1-ol Chemical compound C1=CC=C2C(N)=CC=CC2=C1O ZBIBQNVRTVLOHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 2
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 2
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 2
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- XXOYNJXVWVNOOJ-UHFFFAOYSA-N fenuron Chemical compound CN(C)C(=O)NC1=CC=CC=C1 XXOYNJXVWVNOOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CUHVTYCUTYWQOR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Chemical compound O=C.O=C CUHVTYCUTYWQOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound O=C.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- ORMDVQRBTFCOGC-UHFFFAOYSA-N (2-hydroperoxy-4-methylpentan-2-yl)benzene Chemical compound CC(C)CC(C)(OO)C1=CC=CC=C1 ORMDVQRBTFCOGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBHPRUXJQNWTEW-UHFFFAOYSA-N 1-benzyl-2-methylimidazole Chemical compound CC1=NC=CN1CC1=CC=CC=C1 FBHPRUXJQNWTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YTWBFUCJVWKCCK-UHFFFAOYSA-N 2-heptadecyl-1h-imidazole Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC1=NC=CN1 YTWBFUCJVWKCCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCUJYXPAKHMBAZ-UHFFFAOYSA-N 2-phenyl-1h-imidazole Chemical compound C1=CNC(C=2C=CC=CC=2)=N1 ZCUJYXPAKHMBAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZXTHWIZHGLNEPG-UHFFFAOYSA-N 2-phenyl-4,5-dihydro-1,3-oxazole Chemical compound O1CCN=C1C1=CC=CC=C1 ZXTHWIZHGLNEPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WADSJYLPJPTMLN-UHFFFAOYSA-N 3-(cycloundecen-1-yl)-1,2-diazacycloundec-2-ene Chemical compound C1CCCCCCCCC=C1C1=NNCCCCCCCC1 WADSJYLPJPTMLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TYOXIFXYEIILLY-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-2-phenyl-1h-imidazole Chemical compound N1C(C)=CN=C1C1=CC=CC=C1 TYOXIFXYEIILLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ULKLGIFJWFIQFF-UHFFFAOYSA-N 5K8XI641G3 Chemical compound CCC1=NC=C(C)N1 ULKLGIFJWFIQFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005725 8-Hydroxyquinoline Substances 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- RINWGRJHXCCLOV-UHFFFAOYSA-N BPO Chemical compound BPO RINWGRJHXCCLOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 description 1
- JLTDJTHDQAWBAV-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylaniline Chemical compound CN(C)C1=CC=CC=C1 JLTDJTHDQAWBAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019764 Soybean Meal Nutrition 0.000 description 1
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000783 alginic acid Substances 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- 229960001126 alginic acid Drugs 0.000 description 1
- 150000004781 alginic acids Chemical class 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 1
- QAEKNCDIHIGLFI-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+);2-ethylhexanoate Chemical compound [Co+2].CCCCC(CC)C([O-])=O.CCCCC(CC)C([O-])=O QAEKNCDIHIGLFI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- SEVNKWFHTNVOLD-UHFFFAOYSA-L copper;3-(4-ethylcyclohexyl)propanoate;3-(3-ethylcyclopentyl)propanoate Chemical compound [Cu+2].CCC1CCC(CCC([O-])=O)C1.CCC1CCC(CCC([O-])=O)CC1 SEVNKWFHTNVOLD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012792 core layer Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N di-tert-butyl peroxide Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012969 di-tertiary-butyl peroxide Substances 0.000 description 1
- RNPXCFINMKSQPQ-UHFFFAOYSA-N dicetyl hydrogen phosphate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCOP(O)(=O)OCCCCCCCCCCCCCCCC RNPXCFINMKSQPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000002085 irritant Substances 0.000 description 1
- 231100000021 irritant Toxicity 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 235000019357 lignosulphonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229960003540 oxyquinoline Drugs 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 description 1
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N quinolin-8-ol Chemical compound C1=CN=C2C(O)=CC=CC2=C1 MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940071440 soy protein isolate Drugs 0.000 description 1
- 239000004455 soybean meal Substances 0.000 description 1
- 239000004458 spent grain Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 description 1
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 description 1
- 239000001648 tannin Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
- 239000002888 zwitterionic surfactant Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J189/00—Adhesives based on proteins; Adhesives based on derivatives thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
- B27N3/002—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres characterised by the type of binder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
- B27N3/08—Moulding or pressing
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种生物无醛胶、生物复合材料及其制备方法，涉及无醛胶制备技术领域。其包括：将酒糟进行固液分离，将液体部分提取上清液后浓缩，制得生物无醛胶。利用分离提取技术对酒糟进行固液分离，把酒糟含大量水性蛋白的液体部分提取并浓缩，生产一种天然生物无醛胶。该生物无醛胶制备过程无需粉碎和干燥工艺，直接对分离出的含水性蛋白的液体部分进行浓缩即可制得生物无醛胶。该生物无醛胶粘接性好、耐水性好、成本低、固含量高，易于在人造板上大量推广。由于原材料是生物发酵副产物，原料本身低碳、环保且可持续，这对人造板以及整个行业产业链的节能减排有着重要的经济和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及无醛胶制备技术领域，具体而言，涉及一种生物无醛胶、生物复合材料及其制备方法。
背景技术
人造板主要包括胶合板、刨花板、细木工板和纤维板四大类，其中胶合板是我国人造 板的主导产品。进入 21 世纪以来，中国胶合板工业迅速发展，在基本满足国内市场需求 的情况下，生产企业纷纷拓展国外市场。国产胶合板在国际市场上竞争力显著增强，市场 份额逐步扩大。
目前除了胶合板中的建筑模板是利用酚醛胶压制而成的外，其它都是利用脲醛胶或三聚氰胺改性脲醛胶压制成的，仅用胶量最低的三合板每一张标准板用胶约为1公斤。据统计，胶粘剂中总量的3/ 4 是用于木材加工，以三醛胶为主，用量极大。三醛胶是指以尿醛、酚醛、三聚氰胺甲醛为主要原料制备而得的粘接剂，它们和醋酸乙烯乳液组成了粘接剂的主力军。它们的主要市场是木材工业、建筑装璜、包装、纸管、胶合板和卷烟。这些胶由于生产工艺简单、使用方便、价格便宜，因而生产厂商很多，大部份木材加工厂都生产三醛胶。
近年来，甲醛的危害越来越受到重视，甲醛是一种无色易溶的刺激性气体，对人体有较大的伤害。含有甲醛胶粘剂制作的木制品用于室内，甲醛释放期可长达15 年。因此人造板的污染主要是粘合剂中甲醛的释放，而要想彻底解决游离甲醛污染的问题，就必须研制开发新型绿色无醛粘合剂。
另外，木料短缺问题早已凸显，在这种严峻形势下，非木质原料人造板生产得到了广泛的关注，例如秸秆板。胶粘剂是秸秆板制造的核心，直接影响板材的性能。最初采用传统木材刨花板的生产工艺，用脲醛树脂生产秸秆板，由于秸秆碎料表面的蜡质层会影响胶合，导致板材性能较差。后来又出现使用异氰酸酯胶粘剂(MDI)，它应用于秸秆人造板领域，胶合问题得到较好解决，板材性能也得到改善，且不存在甲醛释放问题，胶合强度高，用胶量低，可在高含水率下胶合等优点。缺点是 MDI 对无机物也有良好的粘结性能，产品加热成型后脱模分离问题成为关键问题，因为MDI用量低而且有毒性， 施胶的时候需要特别的设备且需要采取安全密封防护以保证生产环境空气中MDI含量非常低，同时和生物质材料能均匀混合。 另外在热压阶段应采取相应措施防止发生粘板问题。措施有:(l)采用各种脱模剂，脱模剂分为外脱膜剂和内脱膜剂两种。外脱模剂通过在加热板表面预先制作脱膜剂涂层，在板坯上下表面喷洒液态辅助剂的方法来实现脱膜，但是需要定期制作涂层，影响生产的连续性。内脱模剂是将脱模剂、秸秆和 MDI 均匀混合在一起热，但是脱模效果不理想，MDI 使用量较大，增加成本。(2)在表面覆以隔离层，板坯热压后再通过砂光把隔离层去除，这种方法工艺复杂，技术难度大。(3)在板坯中间层添加 MDI，上下表层用脲醛树脂胶或酚醛树脂，这种方法存在施胶系统复杂，表层质量差等问题，效果不佳。
为解决“三醛”胶的应用问题，板材市场上出现了大量的无醛胶，主要有3种类型:一是对原有的“三醛”胶进行改性，降低甲醛的含量，满足现行的国家标准，一般是添加能与甲醛反应的物质，如增大尿素或酚的用量，或在后期添加少量的尿素，三聚氰胺或酚类，降低胶粘剂中甲醛的含量，该法虽能减慢甲醛的释放速度，短时间能收到效果，但甲醛的释放仍无法避免；二是采用其它类型的胶，如白乳胶、EVA胶等，这类胶只能在木材加工中使用，如木材与木材之间的粘结，但不能用来制造胶合板。目前国外主要采用可乳化的异氰酸酯(水性聚氨酯)来做胶合板，这种胶不含甲醛，胶合强度高，耐水性好，是较理想的环保型胶粘剂，但因其价格较高，约为脲醛胶的8~10倍，应用受到限制。
三是利用可再生的天然资源(如大豆蛋白粉，单宁、木质素、淀粉和纤维素等)进行改性，研制开发适合人造板工业使用的绿色环保型胶粘剂。利用这些资源生产的胶粘剂由于成本低，但是性能有缺陷，如能达到脲醛树脂胶粘剂的性能，就可取代脲醛树脂胶粘剂。
前两类属于化学制剂类无醛胶，国内外近些年的研究趋向于生物制剂类无醛胶。目前市场上的化学制剂类无醛胶有水性高分子异氰酸酯胶粘剂等，生物制剂类无醛胶有无醛豆胶、变性淀粉基无醛胶粘剂等。而生物胶具有如下优势：原材料价格低廉；环境友好，资源可再生；科技的发展使生物胶性能更完善，新产品越来越多，近十几年以来，人们对以再生资源为原料制造胶粘剂日益重视，一些国家掀起了对大豆蛋白胶的研究高潮，传统的大豆蛋白胶粘接性差、耐水性差、成本也较高。而且施胶量大，黏度大，固含量低，很难在人造板上大量推广。
目前，“木材胶粘剂及其制备方法”的发明专利公开了一种“泓涵无醛胶”，其以大豆豆粕为原料，经过提取蛋白质并使其改性，再添加一定的辅料后，经过特殊生物工程技术处理，获得的胶粘剂可达到预期的胶合强度，而且使用时不需要添加固化剂。但有研究表明这种材料如不用固化剂也很难达到 I 类胶合板的质量指标，同时在人造板的其他领域还存在发霉、变质等问题。
江南大学(专利申请号:200510122796.9)公开了一种以大豆分离蛋白为基料的粉末生物胶粘剂。
德华兔宝宝装饰新材股份有限公司公开了一种人造板用无醛胶粘剂(专利申请号:200510050471.4)。它是由聚乙烯醇、YH-络合剂、淀粉、BPA交联剂组成，经加料、调pH值、升温、保温反应、降温、出料工序制备而成主剂，以多异氰酸酯为固化剂。具体使用时，将主剂与固化剂异氰酸酯按一定的比例混合，搅拌均匀即可。使用本发明构成的产品，人造板生产车间内没有刺激性气味，且用其粘接的人造板等木制产品在强度方面也比脲醛树脂有所提高，无甲醛释放，但价格偏高。
四川大学公开了一种阻燃型无甲醛木材胶粘剂及其制备方法(专利申请号:200610021957. X)。该发明提供的制备方法简单，工艺成熟，易于控制，但粘结力和耐水情况有待提高，且不是利用天然生物材料制备的。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物无醛胶、生物复合材料及其制备方法以解决上述技术问题。
本发明是这样实现的：本发明提供了一种生物无醛胶的制备方法，其包括：将酒糟进行固液分离，获得液体部分，然后将获得的液体部分进行浓缩，制得生物无醛胶。
发明人利用分离提取技术对酒糟进行固液分离，把酒糟含大量水性蛋白的液体部分提取并浓缩，生产一种天然生物无醛胶。该生物无醛胶制备过程无需粉碎和干燥工艺，直接对分离出的含水性蛋白的液体部分进行浓缩即可制得生物无醛胶。
需要说明的是，发明人选择的原料为酒糟，而不是酒汁，原因在于发明人发现酒糟中分离出的液体部分在干燥后容易在液体表面形成一层膜，该膜不易溶解于水。
需要说明的是，上述酒糟并不是干燥状态的酒糟，而是具有水性蛋白的酒渣，而干燥状态的酒渣需要先粉碎才能成胶，工艺繁杂，且存在蛋白的流失。
在本发明应用较佳的实施方式中，上述固液分离是采用生物提取机（BIOPROCESSOR）、榨汁机、压滤机、螺杆挤压压滤或高速离心机的方式进行。
利用生物提取机，通过物理螺杆挤压，把酒糟中的固体纤维部分和液体部分分离，收集液体部分。
在本发明应用较佳的实施方式中，上述将液体部分根据固体含量进行浓缩， 进行浓缩的方法包括不限于旋蒸法、减压浓缩、真空离心浓缩法、气流吹蒸法等方法。
在本发明应用较佳的实施方式中，上述酒糟是选自如下至少一种酒的酒糟：啤酒、白酒、葡萄酒、威士忌酒、苹果酒、米酒以及工业酒精和生物能源酒精。
本发明还提供了一种生物无醛胶的制备方法制备的生物无醛胶。
在本发明应用较佳的实施方式中，上述生物无醛胶中的蛋白的质量占比为50-60%，生物无醛胶中的纤维素的质量占比为40-50%。
本发明还提供了一种生物复合材料，生物复合材料的原料包括上述的生物无醛胶和填料；优选地，生物复合材料为胶合板、刨花板、细木工板或纤维板。
本发明提供的生物无醛胶可以用于制造生物复合材料，包括无醛人造板，秸秆板和其他生物质复合材料。
在本发明应用较佳的实施方式中，上述填料选自如下材料中的至少一种：木片、木颗粒、非木材颗粒、以及本发明过程酒糟分离出液体部分后剩下的生物质材料和秸秆；生物复合材料中的生物无醛胶的质量占比为10-100%；优选地，生物复合材料中的生物无醛胶的质量占比为10-95％，更优选地，占比为20-60％，更优选地占比为20-50％；优选地，生物复合材料中的蛋白的质量占比为5-30％，优选地，生物复合材料中的蛋白的质量占比为5-15％，更优选地，生物复合材料中的蛋白质量占比为5-10％。
上述的人造板产品（生物复合材料）无甲醛添加，无任何有毒有机化学品，不含任何有机溶剂，在100- 220度温度下压制成板，同时可以实现高固体含量(50%以上)且与目前三醛胶具有类似的粘度，实现喷雾施胶工艺，可用于包括密度板，刨花板，欧松板等产品等制造，另外还可以制造非木质纤维基人造板，如秸秆板。
由于原材料是生物发酵副产物，原料本身低碳、环保且可持续，这对人造板以及整个行业产业链的节能减排有着重要的经济和社会效益。
在本发明应用较佳的实施方式中，上述生物复合材料还包括固化剂和/或增容剂；
优选地，固化剂选自如下至少一种的固化剂：固体固化剂和液态固化剂。
固体固化剂的实例包括2-甲基咪唑(Imicure AMI-2)、2-苯基咪唑(Curezol2PZ)、2-苯基-4-甲基咪唑(Curezol 2P4MZ)、2-十七烷基咪唑(Curezol C17Z)、2-苯基-4,5-二羟甲基咪唑(Curezol 2PHZ-S)、2,4-二胺基-6(2'-甲基咪唑基-(1'))乙基-s-三嗪(Curezol 2MZ Azine)、2,4-二胺基-6(2'-甲基咪唑基-(1'))乙基-s-三嗪,异氰脲酸(Curezol 2MA-OK)、三苯基膦、双氰胺、3-苯基-1,1-二甲基脲、5-胺基-1-萘酚、8-羟基喹啉、聚丙烯酰胺、尿素、石蜡，硅酸钾，硅酸钠及诸如此类。
液态固化剂的实例包括2-乙基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基-咪唑、环烷酸铜(II)、2-乙基己酸钴(II)、二氮杂二环十一碳烯、N,N-二甲基苯胺、N,N-二甲基甲苯胺、丙烯酸及诸如此类者。可使用纯的液态固化剂或可将其溶于溶剂中。亦可将如上所述之固体固化剂溶于适宜的溶剂中以使用呈液体形式的固化剂。
上述固化剂呈纯液体或溶液形式,并使用多孔颗粒以使其陷入的情况下，适宜的多孔颗粒包括(例如)矽石、氧化铝、沸石、分子筛、玻璃、碳黑、氮化硼、碳酸钙、黏土及聚合物， 包括合成高分子聚合物如聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯啶酮及聚胺基甲酸酯和天然高分子聚合物如天然木质素，磺酸盐木质素，淀粉及其改性淀粉，海藻酸及其盐，甲壳素及其衍生物如壳聚糖，甲基纤维素，羧甲基纤维素和其他纳米纤维素。
优选地，固化剂选自丙烯酸交联剂、聚丙烯酰胺交联剂、尿素、石蜡、PMDI、乙二醛，硅酸钾，硅酸钠，聚丙烯酸酯或其共聚物水性树脂，磺酸盐木质素，羧甲基纤维素或其他纳米纤维素。
增容剂选自如下表面活性剂中的至少一种：阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂。
通过在水性蛋白的结构中引进可与木材纤维素固化交联的高分子材料（固化剂）或增容剂，增容剂可与其他常见固化剂复合从而增加固化剂与木纤维的相容性，提升混合均匀性。这样可以提高人造板生产的清洁环保性，改善人造板的机械强度。同时可以减少胶水的使用量，提高胶合剂的有效利用率，最终实现人造板行业的节能减排。
需要说明的是，在一种实施方式中，生物胶中可以添加其他成分，包括防水材料，阻燃材料，交联剂，表面活性增容剂，消泡剂等。总固含量40-60%，用于制造人造板和其他生物复合材料。
阻燃材料可以是溴系阻燃剂、氢氧化铝、氢氧化镁以及硅系阻燃剂。交联剂可以是DCP、BPO、DTBP、DBHP、双25、PMDI等。表面活性增容剂可以是阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂。消泡剂可以是固体颗粒型、乳液型、分散体型、油型或膏型消泡剂。
本发明还提供了一种生物复合材料的制备方法，其包括：将原料生物无醛胶和填料进行混合，压制；优选地，将固化剂和/或增容剂与原料生物无醛胶和填料混合，然后进行压制；优选地，填料的添加量为60-90wt.%。
在一种可选的实施方式中，填料的添加量是指填料占总原料的质量百分比，总原料是指固化剂和/或增容剂、原料生物无醛胶、填料的总称。
在一种可选的实施方式中，填料的添加量为60wt.%、70wt.%、80wt.%或90wt.%。
优选地，压制包括预压制和热压；预压制是在模具中进行压制，热压是在热压机中进行；优选地，热压的条件包括：3-10MPa压力，120-220℃下，压制3-20分钟； 优选地，热压条件：5-10MPa压力， 150-180℃下，压制3-10分钟。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种生物无醛胶的制备方法，利用分离提取技术对酒糟进行固液分离，把酒糟含大量水性蛋白的液体部分提取并浓缩，生产一种天然生物无醛胶。该生物无醛胶制备过程无需粉碎和干燥工艺，直接对分离出的含水性蛋白的液体部分进行浓缩即可制得生物无醛胶。该生物无醛胶粘接性好、耐水性好、成本低、固含量高，易于在人造板上大量推广。由于原材料是生物发酵副产物，原料本身低碳、环保且可持续，这对人造板以及整个行业产业链的节能减排有着重要的经济和社会效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明生产的生物复合材料的图片；
图2为本发明实施例1生产的生物无醛胶。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种生物无醛胶的制备方法，其包括如下步骤：
取100公斤新鲜啤酒渣，加入生物提取机（BIOPROCESSOR ），通过物理螺杆挤压，把啤酒渣中的固体纤维部分和液体部分分离，收集到60公斤液体，40公斤固体纤维。将60公斤液体部分进行静置存放，得到上清液，把上清液分离，浓缩得到粘稠液体部分组成该发明的生物胶的主体部分。
经检测，该生物无醛胶中的蛋白含量为50-60wt.%，纤维素含量为40-50wt.%。
本实施例制备的生物无醛胶参照图2所示。
实施例2
本实施例提供了一种生物无醛胶的制备方法，其包括如下步骤：
取100公斤新鲜葡萄酒渣，加入生物提取机（BIOPROCESSOR），通过物理螺杆挤压，把葡萄酒渣中的固体纤维部分和液体部分分离，收集到60公斤液体，40公斤固体纤维。将60公斤液体部分进行静置存放，得到上清液，把上清液分离，浓缩得到粘稠液体部分组成该发明的生物胶的主体部分。
经检测，该生物无醛胶中的蛋白含量为55±5wt.%，纤维素含量为45±5wt.%。
实施例3
本实施例提供了生物无醛胶的制备方法，与实施例1相比，区别仅在于原料不同，本实施例中的原料为100kg的苹果酒渣。
经检测，该生物无醛胶中的蛋白含量为55±5wt.%，纤维素含量为45±5wt.%。
实施例4
本实施例提供了一种生物复合材料垫。具体地，将木片，木颗粒或非木材颗粒如稻草与实施例1制备的生物无醛胶进行混合（混合质量比例是80:20），并干燥至含水量约为4％。然后在混合物中加入交联剂（树脂）并混合，并将所得的生物复合材料预压制成由生物复合材料形成的预铺装垫子。生物复合材料垫可以使用常规热压技术形成刨花板或颗粒板。（此外，在其他实施方式中，也可以将交联剂和生物无醛胶混合后，再和其他生物质材料混合，然后制造无醛板材）。
在刨花板的制造中，生物复合材料中含蛋白质生物胶的比例可以在10-100wt％的范围内，优选在10-95wt％的范围内，或20-60wt％，最优选20-50wt％。生物复合板中的蛋白质含量可以为5-30wt％重量，优选5-15wt％，最优选5-10wt％。
实施例5
一种人造纤维板的制备方法，将木纤维和实施例1制备的生物无醛胶混合，生物无醛胶的添加量为100g；木纤维800g。用交联剂进行混合拌胶、干燥纤维、预成型纤维垫，最终热压以制造纤维板。
实施例6
本实施例提供了一种刨花板的制备方法，一个混合设备中，加入100克生物胶，和800g木颗粒。混合后，将混合物转移到30×30cm的模具中并压成基质。然后将基质转移到热压机中。在5MPa压力，200℃下，压制5分钟，得到刨花板（参照图1所示）。
实验例1
本实验例利用生物无醛胶进行常规人造板（刨花板）的制造，并对比人造板的密度、内结合力、静曲强度和弹性模量。
分别将14个实施例1制备的生物无醛胶作为实验组样本，用于（上）表面层、芯层和（下）表面层的粘接，（上）表面层、芯层和（下）表面层分别对应细刨花、粗刨花、细刨花。表1中列出了各实验组样本在表面层和芯层的制备过程中使用的生物胶重量以及粗、细刨花的重量（单位，g），交联剂的添加设置PMDI、水性聚丙烯酸酯和乙二醛三组，对照组以脲醛胶为粘结剂，以对比生物胶带来的刨花板的性能影响。
聚丙烯树脂为水性高分子乳液，固体含量为50%， pH 为5。PMDI （聚合异氰酸酯，分子量2000）；乙二醛为（40%乙二醛水溶液）。
由表1可知，本发明提供的生物无醛胶制备出的刨花板内结合力大，具有良好的粘接性能。
表1 刨花板的性能测试表。
实验例2
本实验例将麦秸秆、啤酒渣胶提取后的酒糟生物质、工业麻纤维、棕榈纤维分别作为制备生物胶的原料，采用实施例1的方法分别制备生物胶，同时添加生物质原料，以及添加剂，添加剂包括再生纸浆剩余的残渣、纸浆黑液（木质素磺酸镁MLS）、PMDI。按照表2所示的配方制造人造板，检测人造板的密度、内结合力、静曲强度和弹性模量。
由表2可知，麦秸秆为制备生物胶的原料时，人造板的密度、内结合力、静曲强度和弹性模量更优。
表2不同生物胶原料制备人造板的性能测试表。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种生物无醛胶的制备方法，其特征在于，其包括：将酒糟进行固液分离，将液体部分提取上清液后浓缩，制得生物无醛胶。
2.根据权利要求1所述的生物无醛胶的制备方法，其特征在于，所述固液分离是采用生物提取机、榨汁机、压滤机、螺杆挤压压滤或高速离心机的方式进行，获得液体部分。
3.根据权利要求1所述的生物无醛胶的制备方法，其特征在于，所述的液体部分根据水份含量进行脱水，蒸发处理，获得固体含量15-50%。
4.根据权利要求1或3所述的生物无醛胶的制备方法，其特征在于，所述酒糟是选自如下至少一种酒的酒糟：啤酒、白酒、葡萄酒、威士忌酒、苹果酒, 米酒以及工业酒精和生物能源酒精。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的生物无醛胶的制备方法制备的生物无醛胶。
6.根据权利要求5所述的生物无醛胶，其特征在于，所述生物无醛胶中的蛋白的质量占比为50-60%，所述生物无醛胶中的纤维素的质量占比为40-50%。
7.一种生物复合材料，其特征在于，所述生物复合材料的原料包括权利要求5-6任一项所述的生物无醛胶和填料；优选地，所述生物复合材料为胶合板、刨花板、细木工板或纤维板。
8.根据权利要求7所述的生物复合材料，其特征在于，所述填料选自如下材料中的至少一种：木片、木颗粒、非木材颗粒、酒糟分离出液体后剩余的生物质材料和秸秆；所述生物复合材料中的生物无醛胶的质量占比为10-100%；优选地，所述生物复合材料中的生物无醛胶的质量占比为10-95％，更优选地，占比为20-60％，更优选地占比为20-50％；优选地，所述生物复合材料中的蛋白的质量占比为5-30％，优选地，所述生物复合材料中的蛋白的质量占比为5-15％，更优选地，所述生物复合材料中的蛋白质量占比为5-10％。
9.根据权利要求7或8所述的生物复合材料，其特征在于，所述生物复合材料还包括固化剂和/或增容剂；优选地，所述固化剂选自如下至少一种的固化剂：固体固化剂和液态固化剂；优选地，固化剂选自丙烯酸交联剂、聚丙烯酰胺交联剂、尿素、石蜡、PMDI、乙二醛、硅酸钾、硅酸钠、聚丙烯酸酯或其共聚物水性树脂、磺酸盐木质素、羧甲基纤维素或其他纳米纤维素；所述增容剂选自如下表面活性剂中的至少一种：阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂。
10.一种如权利要求7-9任一项所述的生物复合材料的制备方法，其特征在于，其包括：将原料生物无醛胶和填料进行混合，压制；优选地，将固化剂和/或增容剂与原料生物无醛胶和填料混合，然后进行压制；优选地，所述填料的添加量为60-90wt.%；优选地，所述压制包括预压制和热压；所述预压制是在模具中进行压制，所述热压是在热压机中进行；优选地，所述热压的条件包括：3-10MPa压力，120-220℃下，压制3-20分钟； 优选地，所述热压的条件包括：5-10MPa压力， 150-180℃下，压制3-10分钟。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110781953.6A CN113355050A (zh) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | 一种生物无醛胶、生物复合材料及其制备方法 |
| GBGB2115276.4A GB202115276D0 (en) | 2021-07-12 | 2021-10-25 | A formaldehyde-free bioadhesive, a biocomposite material and a manufacturing method thereof |
| PCT/CN2022/105163 WO2023284729A1 (zh) | 2021-07-12 | 2022-07-12 | 一种生物无醛胶、生物复合材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110781953.6A CN113355050A (zh) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | 一种生物无醛胶、生物复合材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113355050A true CN113355050A (zh) | 2021-09-07 |
Family
ID=77539050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110781953.6A Pending CN113355050A (zh) | 2021-07-12 | 2021-07-12 | 一种生物无醛胶、生物复合材料及其制备方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113355050A (zh) |
| GB (1) | GB202115276D0 (zh) |
| WO (1) | WO2023284729A1 (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114800763A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-07-29 | 广西科学院 | 一种高强度刨花板制备方法 |
| WO2023284729A1 (zh) * | 2021-07-12 | 2023-01-19 | 武秀英 | 一种生物无醛胶、生物复合材料及其制备方法 |
| CN116144289A (zh) * | 2023-02-07 | 2023-05-23 | 大连工业大学 | 生物醛基改性聚乙烯醇粘合剂及其在制备中密度刨花板中的应用 |
| CN116604670A (zh) * | 2023-05-22 | 2023-08-18 | 广东始兴县华洲木业有限公司 | 一种复合竹板及其制备方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116083050B (zh) * | 2023-01-03 | 2024-04-26 | 四川大学 | 一种豆粕胶粘剂及其制备和其应用 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1120396A (zh) * | 1994-08-04 | 1996-04-17 | 麒麟麦酒株式会社 | 从啤酒糟中制取高蛋白产品的方法 |
| JP2006217850A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 焼酎粕濃縮液の製造方法 |
| JP2007267702A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 焼酎粕濃縮液の製造方法 |
| CN102604587A (zh) * | 2012-02-10 | 2012-07-25 | 田志壮 | 一种无甲醛胶粘剂及使用其生产无甲醛刨花板的方法 |
| CN103725253A (zh) * | 2014-01-13 | 2014-04-16 | 武秀英 | 人造板用酒糟基增强材料及用其配制的酒糟基无醛胶 |
| CN103757084A (zh) * | 2014-01-10 | 2014-04-30 | 上海辉文生物技术有限公司 | 一种米酒酒糟提取物及其制备方法和应用 |
| CN104256057A (zh) * | 2014-10-01 | 2015-01-07 | 青岛嘉瑞生物技术有限公司 | 一种利用酒精废液和作物秸秆制备饲料蛋白的方法 |
| US20170107411A1 (en) * | 2014-01-08 | 2017-04-20 | Cambond Limited | Bio-adhesives |
| CN113087760A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-07-09 | 南京师范大学 | 从酒糟中提取蛋白质的方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10875889B2 (en) * | 2018-12-28 | 2020-12-29 | Fluid Quip Technologies, Llc | Method and system for producing a zein protein product from a whole stillage byproduct produced in a corn dry-milling process |
| CN111171784B (zh) * | 2020-03-26 | 2021-03-12 | 北京林业大学 | 无醛玉米酒精粕木材胶黏剂及其制备方法 |
| CN113355050A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-09-07 | 武秀英 | 一种生物无醛胶、生物复合材料及其制备方法 |
-
2021
- 2021-07-12 CN CN202110781953.6A patent/CN113355050A/zh active Pending
- 2021-10-25 GB GBGB2115276.4A patent/GB202115276D0/en not_active Ceased
-
2022
- 2022-07-12 WO PCT/CN2022/105163 patent/WO2023284729A1/zh unknown
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1120396A (zh) * | 1994-08-04 | 1996-04-17 | 麒麟麦酒株式会社 | 从啤酒糟中制取高蛋白产品的方法 |
| JP2006217850A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 焼酎粕濃縮液の製造方法 |
| JP2007267702A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 焼酎粕濃縮液の製造方法 |
| CN102604587A (zh) * | 2012-02-10 | 2012-07-25 | 田志壮 | 一种无甲醛胶粘剂及使用其生产无甲醛刨花板的方法 |
| US20170107411A1 (en) * | 2014-01-08 | 2017-04-20 | Cambond Limited | Bio-adhesives |
| CN103757084A (zh) * | 2014-01-10 | 2014-04-30 | 上海辉文生物技术有限公司 | 一种米酒酒糟提取物及其制备方法和应用 |
| CN103725253A (zh) * | 2014-01-13 | 2014-04-16 | 武秀英 | 人造板用酒糟基增强材料及用其配制的酒糟基无醛胶 |
| CN104256057A (zh) * | 2014-10-01 | 2015-01-07 | 青岛嘉瑞生物技术有限公司 | 一种利用酒精废液和作物秸秆制备饲料蛋白的方法 |
| CN113087760A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-07-09 | 南京师范大学 | 从酒糟中提取蛋白质的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 代洪卫主编: "《装饰装修材料标准速查与选用指南》", 中国建材工业出版社, pages: 150 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023284729A1 (zh) * | 2021-07-12 | 2023-01-19 | 武秀英 | 一种生物无醛胶、生物复合材料及其制备方法 |
| CN114800763A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-07-29 | 广西科学院 | 一种高强度刨花板制备方法 |
| CN116144289A (zh) * | 2023-02-07 | 2023-05-23 | 大连工业大学 | 生物醛基改性聚乙烯醇粘合剂及其在制备中密度刨花板中的应用 |
| CN116144289B (zh) * | 2023-02-07 | 2024-05-10 | 大连工业大学 | 生物醛基改性聚乙烯醇粘合剂及其在制备中密度刨花板中的应用 |
| CN116604670A (zh) * | 2023-05-22 | 2023-08-18 | 广东始兴县华洲木业有限公司 | 一种复合竹板及其制备方法 |
| CN116604670B (zh) * | 2023-05-22 | 2024-02-20 | 广东始兴县华洲木业有限公司 | 一种复合竹板及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB202115276D0 (en) | 2021-12-08 |
| WO2023284729A1 (zh) | 2023-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113355050A (zh) | 一种生物无醛胶、生物复合材料及其制备方法 | |
| WO2020258682A1 (zh) | 一种无醛可深度饰面中高密度板及其制造方法 | |
| CN105128117A (zh) | 一种基于紫外遮蔽剂的防晒高密度纤维板及其制备方法 | |
| CN102086361A (zh) | 环保脲醛树脂用高效增量剂及其制备和应用 | |
| CN104999540A (zh) | 一种抗冲击抗静电的高密度纤维板及其制备方法 | |
| CN107779165A (zh) | 一种无醛生物质胶黏剂及其应用于无醛纤维板的制造 | |
| CN101191039B (zh) | 一种造纸黑液胶粘剂的制备方法 | |
| CN105150343A (zh) | 一种添加改性造纸污泥增强吸附性能的高密度纤维板及其制备方法 | |
| CN109810526B (zh) | 一种含稻壳和木粉的马桶盖及其制造工艺 | |
| CN105128120A (zh) | 一种基于表面处理混合纤维的高密度复合纤维板及其制备方法 | |
| CN107627433B (zh) | 一种自粘结秸秆生态建筑板材及其制备方法 | |
| CN101191038B (zh) | 造纸黑液胶粘剂的制备方法 | |
| CN113334523B (zh) | 一种pb板材气味控制工艺 | |
| CN113512399B (zh) | 一种活化木质素改性无醛豆粕基胶黏剂及制备方法及应用 | |
| CN110900779A (zh) | 一种零甲醛环保秸秆板及其制备方法 | |
| CN111349409B (zh) | 一种瓦楞纸板淀粉胶黏剂的制备工艺 | |
| CN107671976B (zh) | 一种低吸水膨胀率的竹纤维板加工工艺 | |
| CN113910403A (zh) | 一种以废弃橡胶木为原料制备环保型生物板材的方法 | |
| CN100475471C (zh) | 麦秸纤维人造板原料制备方法 | |
| CN112063364A (zh) | 一种植物蛋白基无甲醛胶粘剂 | |
| CN111849415A (zh) | 一种环保防水胶黏剂及其制备方法 | |
| CN108840602B (zh) | 一种火山岩组合物板材、型材及制作方法 | |
| CN110936462A (zh) | 基于环保水胶的零甲醛环保秸秆板的制备方法 | |
| CN114670304B (zh) | 一种乳酸菌发酵竹青碎料制备无胶碎料板的方法及其产品 | |
| CN109531765B (zh) | 秸秆电木模板的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210907 |