一种基于壳聚糖共混木质素制备环保型纤维板的方法技术

一种基于壳聚糖共混木质素制备环保型纤维板的方法，本发明专利技术属于木质人造板制造技术领域，涉及一种环保型纤维板的制造方法。本方法要解决现有纤维板制造方法排放甲醛、危害人体健康，而传统的造纸废液木质素磺酸盐大量浪费、污染环境的问题。本发明专利技术以壳聚糖和木质素磺酸铵共混物为粘合剂，通过将壳聚糖共混木质素磺酸铵作为粘合剂再与林木剩余物木纤维混合，采用热压法制成环保型纤维板。产品可用于家具、装修以及建筑装饰等领域。此种方法工艺简单，成本低廉，同时又利用了造纸废液，还避免了传统人造板游离甲醛释放的污染，是一种绿色环保的纤维板制造技术，适合工业化推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种环保型纤维板的制造方法，具体涉及一种通过以壳聚糖共混木质素磺酸铵为粘合剂制备环保型纤维板的方法。
技术介绍
在世界林木资源日益匮乏的今天，人造板行业得到了迅速发展，随之带来了甲醛的释放问题，严重威胁着居室环境和人体健康；木质素是植物界中存量第二的天然高分子化合物，然而最常见的来源于制浆造纸废液中的木质素不仅没有得到有效利用，还对环境造成了巨大的污染。合理高效的利用我国的造纸废液副产品木质素磺酸盐代替现在广为流行的脲醛胶、酚醛胶和三聚氰氨胶作为粘合剂将成为解决上述两大难题的有效方法。但是木质素磺酸盐中的羟基含量较低，导致木质素磺酸盐活性较低，以至于直接利用木质素磺酸盐为粘合剂制备的纤维板强度较低，限制了其作为粘合物质的应用。综上所述，现有的人造板行业、造纸废液木质素及其作为粘合剂利用方面主要存在以下问题：一、传统的人造板行业释放的甲醛的会对环境及人体健康产生危害；二、造纸产生的废液木质素磺酸盐污染环境；三、直接利用木质素磺酸盐作粘合剂强度较低。
技术实现思路
本专利技术要解决传统人造板行业甲醛释放危害人体健康，而造纸行业存在造纸废液木质素磺酸盐污染环境的问题，从而提供一种结合壳聚糖、高效利用木质素磺酸盐作粘合剂制备环保型纤维板的方法。一种基于壳聚糖共混木质素制备环保型纤维板的方法，具体是按照以下步骤进行的：一、木纤维的气干处理：选取具有一定长宽比的木纤维，将其放置在空气中气干，得到气干后的木纤维；二、粘合剂的配置：按质量分数称取85份～94份的水，1份～5份的冰醋酸，1份～8份的壳聚糖和1份～8份的木质素磺酸铵；然后将1份～8份的壳聚糖固体粉末和1份～8份的木质素磺酸铵固体粉末均匀混合，再将1份～5份的冰醋酸倒入85份～94份的水中，搅拌均匀，最后再将混合均匀的将1份～8份的壳聚糖固体粉末和1份～8份的木质素磺酸铵固体粉末加入到搅拌好的冰醋酸水溶液中，得到壳聚糖共混木质素磺酸铵粘合剂；三、混料、拌胶与预处理：按质量分数称取88份～99份步骤一中所得的气干木纤维和1份～12份步骤二中所得的粘合剂，将88份～99份木纤维加入到高速混料机中，开动高速混料机将木纤维粉碎细化1min～5min，然后将1份～12份粘合剂加入到高速混料机中，混合搅拌1min～6min，将得到的混合均匀的物料置于空气中预处理，待其水分蒸发掉部分后，得到预处理的混合物料；四、热压成板：将步骤三中所得的混合物料放于模具中预压，得到一定厚度的板坯，再将板坯置于热压机中，在热压温度120℃～180℃条件下用5MPa～11MPa的压力压制1min～3min，然后泄压至2MPa～5MPa压制2min～4min，再加压至5MPa～11MPa压制2min～4min，接着泄压至1MPa～5MPa压制1min～3min，最后完全泄压，取出板坯经裁边后得到环保型纤维板。本专利技术的有益效果是：一、解决了传统人造板甲醛释放危害人类健康的问题，以此种方法制备的纤维板不含甲醛，避免了甲醛污染；二、利用了造纸废液木质素磺酸盐，降低了造纸废液对环境造成的污染；三、以此种方法制备的纤维板的强度满足GB/T11718-2009干燥状态下使用的普通型中密度纤维板(MDF-GPREG)性能要求，实现了木质素磺酸盐直接作为粘合剂使用时粘合强度的高效提升；四、本专利技术采用壳聚糖共混木质素磺酸盐作粘合剂，壳聚糖来源于自然界广泛存在的几丁质，具有优良的生物降解性和生物亲和性，因此本专利技术绿色环保无污染；五、本专利技术采用共混的方式制备环保新型粘合剂，工艺简单方便，制备时间短，生产成本低。具体实施方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举得具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。具体实施方式一：本实施方式所叙述的一种基于壳聚糖共混木质素制备环保型纤维板的方法，具体是按照以下步骤进行的：一、木纤维的气干处理：选取具有一定长宽比的木纤维，将其放置在空气中气干，得到气干后的木纤维；二、粘合剂的配置：按质量分数称取85份～94份的水，1份～5份的冰醋酸，1份～8份的壳聚糖和1份～8份的木质素磺酸铵；然后将1份～8份的壳聚糖固体粉末和1份～8份的木质素磺酸铵固体粉末均匀混合，再将1份～5份的冰醋酸倒入85份～94份的水中，搅拌均匀，最后再将混合均匀的将1份～8份的壳聚糖固体粉末和1份～8份的木质素磺酸铵固体粉末加入到搅拌好的冰醋酸水溶液中，得到壳聚糖共混木质素磺酸铵粘合剂；三、混料、拌胶和预处理：按质量分数称取88份～99份步骤一中所得的气干木纤维和1份～12份步骤二中所得的粘合剂，将88份～99份木纤维加入到高速混料机中，开动高速混料机将木纤维粉碎细化1min～5min，然后将1份～12份粘合剂加入到高速混料机中，混合搅拌1min～6min，将得到的混合均匀的物料置于空气中预处理，待其水分蒸发掉部分后，得到预处理的混合物料；四、热压成板：将步骤三中所得的混合物料放于模具中预压，得到一定厚度的板坯，再将板坯置于热压机中，在热压温度120℃～180℃条件下用5MPa～11MPa的压力压制1min～3min，然后泄压至2MPa～5MPa压制2min～4min，再加压至5MPa～11MPa压制2min～4min，接着泄压至1MPa～5MPa压制1min～3min，最后完全泄压，取出板坯经裁边后得到环保型纤维板。本实施方式步骤一中所述的木纤维，其来源包括但不局限于林区采伐剩余物、木材加工废弃物和粉碎后的小径级木材等。木纤维来源广泛，利用来源于林区采伐剩余物、木材加工废弃物和粉碎后的小径级木材的木纤维不仅可以实现林木废弃资源的再利用，还可以避免大径级材、优质木材的浪费。本实施方式步骤一中所述的气干后的木纤维，通常情况下气干后木纤维含水率在8％～15％之间。本实施方式步骤四中所述的模具，其大小、式样可以根据最终纤维板成品的规格进行选择，以确保最终制得的纤维板密度在0.55g/cm3～0.88g/cm3之间。以壳聚糖共混木质素磺酸铵为粘合剂制备纤维板的成板机理是：壳聚糖具有许多独特的生物活性，它的分子结构是由β(l,4)糖苷键连接的N-乙酰-D-葡萄糖胺与D-葡萄糖胺的二聚体的重复，因此其富含羟基和氨基，易与其它电负性强的分子基团形成氢键，这使其粘性很高，壳聚糖本身所具有的这种高粘性是它能应用于制造木材胶粘剂的先决条件；但是，壳聚糖的水溶液粘性过高，极难溶解，当它作为粘合剂时极难与木纤维混合均匀，而木质素磺酸铵虽然有很多种活性基团，有较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于壳聚糖共混木质素磺酸铵制备环保型纤维板的方法，其特征在于所述方法是通过以下步骤实现的：(1)木纤维的气干处理：选取具有一定长宽比的木纤维，将其放置在空气中气干，得到气干后的木纤维；(2)粘合剂的配置：按质量分数称取85份～94份的水，1份～5份的冰醋酸，1份～8份的壳聚糖和1份～8份的木质素磺酸铵；然后将1份～8份的壳聚糖固体粉末和1份～8份的木质素磺酸铵固体粉末均匀混合，再将1份～5份的冰醋酸倒入85份～94份的水中，搅拌均匀，最后再将混合均匀的将1份～8份的壳聚糖固体粉末和1份～8份的木质素磺酸铵固体粉末加入到搅拌好的冰醋酸水溶液中，得到壳聚糖共混木质素磺酸铵粘合剂；(3)混料、拌胶与预处理：按质量分数称取88份～99份步骤(1)中所得的气干木纤维和1份～12份步骤(2)中所得的粘合剂，将88份～99份木纤维加入到高速混料机中，开动高速混料机将木纤维粉碎细化1min～5min，然后将1份～12份粘合剂加入到高速混料机中，混合搅拌1min～6min，将得到的混合均匀的物料置于空气中预处理，待其水分蒸发掉部分后，得到预处理的混合物料；(4)热压成板：将步骤(3)所得的混合物料放于模具中预压，得到一定厚度的板坯，再将板坯至于热压机中，在热压压力120℃～180℃条件下用5MPa～11MPa的压力压制1min～3min，然后泄压至2MPa～5MPa压制2min～4min，再加压至5MPa～11MPa压制2min～4min，接着泄压至1MPa～5MPa压制1min～3min，最后完全泄压，取出板坯经裁边后得到环保型纤维板。...

【技术特征摘要】
1.一种基于壳聚糖共混木质素磺酸铵制备环保型纤维板的方法，其特征在于所述方法是
通过以下步骤实现的：
(1)木纤维的气干处理：选取具有一定长宽比的木纤维，将其放置在空气中气干，得到
气干后的木纤维；
(2)粘合剂的配置：按质量分数称取85份～94份的水，1份～5份的冰醋酸，1份～8份
的壳聚糖和1份～8份的木质素磺酸铵；然后将1份～8份的壳聚糖固体粉末和1份～8份的木
质素磺酸铵固体粉末均匀混合，再将1份～5份的冰醋酸倒入85份～94份的水中，搅拌均匀，
最后再将混合均匀的将1份～8份的壳聚糖固体粉末和1份～8份的木质素磺酸铵固体粉末加入
到搅拌好的冰醋酸水溶液中，得到壳聚糖共混木质素磺酸铵粘合剂；
(3)混料、拌胶与预处理：按质量分数称取88份～99份步骤(1)中所得的气干木纤维
和1份～12份步骤(2)中所得的粘合剂，将88份～99份木纤维加入到高速混料机中，开动高
速混料机将木纤维粉碎细化1min～5min，然后将1份～12份粘合剂加入到高速混料机中，混
合搅拌1min～6min，将得到的混合均匀的物料置于空气中预处理，待其水分蒸发掉部分后，
得到预处理的混合物料；
(4)热压成板：将步骤(3)所得的混合物料放于模具中预压，得到一定厚度的板坯，
再将板坯至于热压机中，在热压压力120℃～180℃条件下用5MPa～11MPa的压力压制
1min～3min，然后泄压至2MPa～5MPa压制2min～4min，再加压至5MPa～11MPa...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬晓迪，郭明辉，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23