CN118256169A - 一种单板类人造板用无甲醛生物质胶膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单板类人造板用无甲醛生物质胶膜及其制备方法，其组成按重量份计包括：二醛纤维素3‑15份、水97‑85份、交联剂0.5‑5份、塑化剂1‑6份；所述交联剂为植酸；所述植酸由米糠、种子等其他植物中提取获得；所述塑化剂为丙三醇；生物质胶膜的具体制备方法包括以下步骤：先将所述二醛纤维素溶于蒸馏水中，并放置在100℃的油浴锅中反应至澄清；通过以二醛纤维素作为胶膜材料的基底原料，采用植酸与纤维素进行交联，生成磷酸酯键，完成胶膜的制备，可直接利用此胶膜与木质单板进行组坯热压形成相应人造板，获得了人造板制备的新方法，制备的单板类人造板性能满足国家标准要求，主要原因是热压过程中，原料之间形成共价交联。
Description
技术领域
本发明属于人造板制备技术领域，具体涉及一种单板类人造板用无甲醛生物质胶膜及其制备方法。
背景技术
单板类人造板在人造板领域占有较高份额，占比远超刨花板和纤维板，仅胶合板和细木工板等单板类人造板占比就超过60％。单板类人造板的制备是将胶黏剂均匀涂抹在木质单板表面，再进行热压制备而成，制备的胶合板具有纹理优美、性能优异等特点，在木质家具、地板等领域广泛应用。
全国范围内，从事单板类加工的企业逾万家。与刨花板和纤维板相比，单板类人造板在生产装备、单个企业规模和自动化程度等方面的发展相对滞后。还存在单板粘接过程中预压性差、施胶量大，存在甲醛释放及涂布性不好等带来的板材浸渍剥离性差和胶合性能不达标等系列技术问题尚没有得到较好解决。在单板类人造板制备过程中，胶黏剂的双面涂胶量约为220-450g/m2，胶黏剂成本占到了总生产成本的25％～35％，所以胶黏剂对于人造板的制备至关重要。
为了进一步增加胶合板的美观性，通常会采取胶膜纸贴面技术，获得更加美观和易装饰的板材。发明人团队前期公开了一项技术(专利号为：ZL 201810321407.2)，公开了一种浸渍纤维-木质单板层压复合材料及其制备方法，利用单宁树脂浸渍纤维后与木质单板组坯热压而成新型的胶合板产品，赋予了材料防火和防刺穿的功能，该工艺需后补加水分，保证热压时候纤维层的含水率。从其他包装领域用胶膜和胶膜制备技术获得启发，是否也可以采用双面胶膜的方式实现木质单板之间的粘接。如能实现，对于单板类人造板领域，尤其是胶合板制备领域将带来革命性的变化。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种单板类人造板用无甲醛生物质胶膜及其制备方法。
本发明所采用的技术方案为，其组成按重量份计包括：二醛纤维素3-15份、水97-85份、交联剂0.5-5份、塑化剂1-6份。
作为本发明的优选，所述交联剂为植酸。
作为本发明的优选，所述植酸由米糠、种子等其他植物中提取获得。
作为本发明的优选，所述塑化剂为丙三醇。
作为本发明的优选，具体制备方法包括以下步骤：
(1)将所述二醛纤维素溶于蒸馏水中，并放置在100℃的油浴锅中反应至澄清，得到二醛纤维素水溶液；
(2)将所述植酸加入到所述二醛纤维素水溶液中，并在100℃的温度条件下反应30min；
(3)继续将所述丙三醇加入到所述二醛纤维素水溶液中，并在100℃的温度条件下反应30-60min，搅拌均匀，得到成膜液；
(4)将得到的所述膜液消泡后，直接倒入至模具中，浇筑形成胶膜。
作为本发明的优选，所述胶膜的厚度为0.1-1mm。
作为本发明的优选，所述胶膜保存温度为：20-25℃，且避免强光直射。
作为本发明的优选，所述胶膜保存的湿度40％～60％。
作为本发明的优选，将制备的所述胶膜与单板按照相应人造板的制备方法进行组坯，然后进行热压；其中，热压温度为160-220℃，热压时间为1-2min/mm，采用厚度规控制单板类人造板的压缩率为10％～20％。
作为本发明的优选，所述人造板由多层单板和多鞥胶膜依次交替叠合组坯热压形成。
本发明的有益效果为：
本发明作为一种单板类人造板用无甲醛生物质胶膜及其制备方法，通过以二醛纤维素作为胶膜材料的基底原料，采用植酸与纤维素之间进行交联，生成磷酸酯键，完成胶膜的制备，可直接利用此胶膜与木质单板进行组坯热压形成相应人造板，获得了人造板制备的新方法，制备的单板类人造板性能满足国家标准要求，主要原因是热压过程中，原料之间形成共价交联。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1为胶膜与木质单板的组坯方法。
图中：1、胶膜；2、木质单板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
单板类人造板用无甲醛生物质胶膜的组成按重量份计包括：二醛纤维素3-15份、水97-85份、交联剂0.5-5份、塑化剂1-6份。
有益地，所述交联剂为植酸。
有益地，所述植酸由米糠、种子等其他植物中提取获得，植酸在多种植物组织(特别是米糠与种子)中作为磷的主要储存形式，提取简单且成本较低。
有益地，所述塑化剂为丙三醇。
有益地，具体制备方法包括以下步骤：
(1)将所述二醛纤维素溶于蒸馏水中，并放置在100℃的油浴锅中反应至澄清，得到二醛纤维素水溶液；
(2)将所述植酸加入到所述二醛纤维素水溶液中，并在100℃的温度条件下反应30min；
(3)继续将所述丙三醇加入到所述二醛纤维素水溶液中，并在100℃的温度条件下反应30-60min，搅拌均匀，得到成膜液；
(4)将得到的所述膜液消泡后，直接倒入至模具中，浇筑形成胶膜1。
有益地，所述胶膜1的厚度为0.1-1mm。
有益地，所述胶膜1保存温度为：20-25℃，且避免强光直射，强光直射造成胶膜光污染，导致胶膜发黄、变质，通过对保存温度的控制，能防止过高的温度导致胶膜变形，或过低的温度则会使胶膜硬化，易破裂，在冷藏环境下储存胶膜要注意防止冷冻，以免胶膜变脆或受潮。
有益地，所述胶膜1保存的湿度40％～60％，能确保胶膜的柔韧性和防潮性能。
有益地，将制备的所述胶膜1与单板2按照相应人造板的制备方法进行组坯，然后进行热压；其中，单板2为木质单板2，其中，热压温度为160-220℃，热压时间为1-2min/mm，采用厚度规控制单板类人造板的压缩率为10％～20％。
有益地，所述人造板由多层单板2和多层胶膜1依次交替叠合组坯热压形成。
实施例1
将5份二醛纤维素溶于95份蒸馏水中，然后在100℃的油浴锅中反应至澄清溶液；将1份植酸加入到二醛纤维素溶液中，在同样的温度条件下反应30min；继续将3份丙三醇加入其中，在同样的温度条件下反应30min，搅拌均匀，得到成膜液；将成膜液消泡后，直接倒入模具中浇注成膜，控制膜的厚度为0.15mm。将制备好的胶膜1与木质单板2按照胶合板制备方法进行组坯热压成三层胶合板，热压温度为180℃，热压时间为1min/mm，控制胶合板的压缩率为10％。得到胶合板产品。
实施例2
将5份二醛纤维素溶于95份蒸馏水中，然后在100℃的油浴锅中反应至澄清溶液；将2份植酸加入到二醛纤维素溶液中，在同样的温度条件下反应30min；继续将3份丙三醇加入其中，在同样的温度条件下反应30min，搅拌均匀，得到成膜液；将成膜液消泡后，直接倒入模具中浇注成膜，控制膜的厚度为0.16mm。将制备好的胶膜1与木质单板2按照胶合板制备方法进行组坯热压成三层胶合板，热压温度为180℃，热压时间为1min/mm，控制胶合板的压缩率为10％。得到胶合板产品。
实施例3
将5份二醛纤维素溶于95份蒸馏水中，然后在100℃的油浴锅中反应至澄清溶液；将1份植酸加入到二醛纤维素溶液中，在同样的温度条件下反应30min；继续将6份丙三醇加入其中，在同样的温度条件下反应50min，搅拌均匀，得到成膜液；将成膜液消泡后，直接倒入模具中浇注成膜，控制膜的厚度为0.15mm。将制备好的胶膜1与木质单板2按照胶合板制备方法进行组坯热压成三层胶合板，热压温度为200℃，热压时间为1.5min/mm，控制胶合板的压缩率为15％。得到胶合板产品。
对比例1
采用实施例1的原料配比及制备方法制备胶膜1材料，区别在于不加入交联剂植酸，其他不变。
对比例2
采用实施例2的原料配比及制备方法制备胶膜1材料，区别在于交联剂加入量为6份，其他不变。
对比例3
采用实施例3的原料配比及制备方法制备膜材料，区别在于不加入塑化剂丙三醇，其他不变。
对比例4
采用实施例1的原料配比及制备方法制备胶膜1材料，区别在于膜的厚度为1.5mm。
对实施例和对比例制备的胶膜1材料和胶合板产品进行强度测试，结果如下表1所示。
表1
由表1可知，用本发明方法所制备的胶膜1材料和胶合板产品具有优异力学强度，与对比例相比，实施例在植酸和丙三醇交联和塑化作用下制备的胶膜1可与木质单板2制备成性能优异的胶合板产品。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种单板类人造板用无甲醛生物质胶膜，其特征在于，其组成按重量份计包括：二醛纤维素3-15份、水97-85份、交联剂0.5-5份、塑化剂1-6份。
2.如权利要求1所述的一种单板类人造板用无甲醛生物质胶膜，其特征在于，所述交联剂为植酸。
3.如权利要求2所述的一种单板类人造板用无甲醛生物质胶膜，其特征在于，所述植酸由米糠、种子等其他植物中提取获得。
4.如权利要求2所述的一种单板类人造板用无甲醛生物质胶膜，其特征在于，所述塑化剂为丙三醇。
5.如权利要求4所述的一种单板类人造板用无甲醛生物质胶膜，其特征在于，具体制备方法包括以下步骤：
(1)将所述二醛纤维素溶于蒸馏水中，并放置在100℃的油浴锅中反应至澄清，得到二醛纤维素水溶液；
(2)将所述植酸加入到所述二醛纤维素水溶液中，并在100℃的温度条件下反应30min；
(3)继续将所述丙三醇加入到所述二醛纤维素水溶液中，并在100℃的温度条件下反应30-60min，搅拌均匀，得到成膜液；
(4)将得到的所述膜液消泡后，直接倒入至模具中，浇筑形成胶膜。
6.如权利要求4所述的一种单板类人造板用无甲醛生物质胶膜，其特征在于：所述胶膜的厚度为0.1-1mm。
7.如权利要求6所述的一种单板类人造板用无甲醛生物质胶膜，其特征在于：所述胶膜保存温度为：20-25℃，且避免强光直射。
8.如权利要求7所述的一种单板类人造板用无甲醛生物质胶膜，其特征在于：所述胶膜保存的湿度40％～60％。
9.如权利要求5所述的一种单板类人造板用无甲醛生物质胶膜及其制备方法，其特征在于：将权利要求5中制备的所述胶膜与单板按照相应人造板的制备方法进行组坯，然后进行热压；其中，热压温度为160-220℃，热压时间为1-2min/mm，采用厚度规控制单板类人造板的压缩率为10％～20％。
10.如权利要求9所述的一种单板类人造板用无甲醛生物质胶膜及其制备方法，其特征在于：所述人造板由多层单板和多层胶膜依次交替叠合组坯热压形成。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |