一种高强度的芦苇板制造技术

本发明专利技术提供的一种高强度的芦苇板，包括芦苇和改性淀粉胶黏剂，其生产工艺是将芦苇和改性淀粉胶黏剂进行混合铺装、滚压与锯边成形即可，其中改性淀粉胶黏剂的生产流程简单，粘结力强，制备得到的胶黏剂属于生物型胶黏剂，环境友好，且对于芦苇碎屑有很强的亲和性，容易产生高强度粘接效果。与脲醛树脂制备得到的芦苇板相比，内结合强度增大了27%，具有较大的推广应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度的芦苇板
本专利技术涉及人造板生产领域，特别涉及一种高强度的芦苇板。
技术介绍
2014年第八次全国森林资源清查结果显示：我国人均森林面积仅为世界人均水平的1/4，在世界排名第134位；人均森林蓄积仅有世界人均水平的1/7，世界排名居第122位，森林资源总量相对不足、质量不高、分布不均。2015年国务院保护森林相关条例以及新的森林法领布，使得我国以木材生产人造板的企业面临巨大的压力和挑战，寻找木材替代原料受到了越来越广泛的重视。美国麦迪逊林产品试验室与伊利诺伊大学的研究人员合作对麦秸等农业剩余物原料的资源状况、化学成分，秸秆板的性能以及市场的应用前景进行了详细的研究与分析，得出充分利用它们制造秸秆板是绝对可行的。秸秆人造板的使用不仅节约了木材的用量，而且使秸秆的附加值大大增加，有利于环境保护，同时，利用农作物秸秆这一可再生资源作为木材替代产品还有利于森林资源的保护，对于缓解资源约束、减轻环境压力、维护农业生态平衡也都意义重大，更符合我国经济可持续发展的要求。作为一个农业大国，每年的农作物秸杆产量在7亿吨左右。研究证明，芦苇可以代替木材用于人造板的生产。我国有较充足的芦苇资源，200万吨的年产量约占全球芦苇总产量的6％，且分布地域十分广阔，芦苇主产区多达十四个。作为人造板原料，芦苇的优点是纤维素含量与木材相当，主要缺点是苇茎表皮存在蜡质层，表皮组织及叶部含硅量较高，影响常规木材用胶黏剂对芦苇原料进行胶合，成为芦苇人造板生产中的主要难题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种高强度的芦苇板。为了实现上述目的，本专利技术提供的一种高强度的芦苇板，包括芦苇和改性淀粉胶黏剂，其生产工艺是将芦苇和改性淀粉胶黏剂进行混合铺装、滚压与锯边成形即可，其中改性淀粉胶黏剂的制备流程为：a.淀粉氧化改性：配制亚硫酸钠或硫酸亚铁铵溶液50mL，装入250mL三孔烧瓶内，加入玉米淀粉，剧烈搅拌20~30min后，向其中滴加氧化剂溶液，继续搅拌反应45~60min，制得氧化淀粉溶液。上述淀粉氧化改性过程中，所述的硫酸亚铁铵溶液为10~15g/L，亚硫酸钠为30~50g/L。淀粉用量为硫酸钠亚铁铵的12~18倍，为亚硫酸铵的4~7倍。氧化剂溶液为30%的H2O2，体积为0.4~0.6mL，也可以为0.2mol/L的次氯酸钠溶液，体积为1~3mL。亚硫酸钠或硫酸亚铁铵的作用是与淀粉端基反应，从而提高淀粉分子的改性效果。相比之下，次氯酸钠氧化剂的性能要强于H2O2，但是前者容易产生氯污染，因此建议使用后者。b.交联改性：在搅拌下向上述氧玉淀粉米淀粉中加入环氧氯丙烷，用6~12%氢氧化钠调节淀粉溶液的pH值控制在9.5~11.5，加热反应3~5h。上述的交联改性过程中，环氧氯丙烷添加量为淀粉质量的2~5%。反应温度为50℃，pH控制在10左右，反应时间为4h。环氧氯丙烷可以大幅提高淀粉分子之间的相互作用，从而提高偶联程度。c.糊化：反应完成后将产物转移到100mL烧杯中，趁热加入8mL碱液，搅拌均匀，即得环氧氯丙烷交联改性淀粉胶黏剂。其中的碱液为氢氧化钠溶液或尿素溶液中的一种，其中含氢氧化钠固体1~1.5g，或者尿素2~3g。糊化过程保证了胶黏剂的稳定性，避免活性位点在使用过程中的反应性。本专利技术提供的一种用于芦苇板生产的高亲和性改性淀粉胶黏剂，生产流程简单，制备得到的胶黏剂属于生物型胶黏剂，环境友好，且对于芦苇碎屑有很强的亲和性，容易产生高强度粘接效果，具有较大的推广应用前景。具体实施方式实施例1为了实现上述目的，本专利技术提供的一种高强度的芦苇板，包括芦苇和改性淀粉胶黏剂，其生产工艺是将芦苇和改性淀粉胶黏剂进行混合铺装、滚压与锯边成形即可，其中改性淀粉胶黏剂的制备流程为：a.淀粉氧化改性：配制亚硫酸钠或硫酸亚铁铵溶液50mL，装入250mL三孔烧瓶内，加入玉米淀粉，剧烈搅拌20~30min后，向其中滴加氧化剂溶液，继续搅拌反应45~60min，制得氧化淀粉溶液。上述淀粉氧化改性过程中，所述的硫酸亚铁铵溶液为10~15g/L，亚硫酸钠为30~50g/L。淀粉用量为硫酸钠亚铁铵的12~18倍，为亚硫酸铵的4~7倍。氧化剂溶液为30%的H2O2，体积为0.4~0.6mL，也可以为0.2mol/L的次氯酸钠溶液，体积为1~3mL。亚硫酸钠或硫酸亚铁铵的作用是与淀粉端基反应，从而提高淀粉分子的改性效果。相比之下，次氯酸钠氧化剂的性能要强于H2O2，但是前者容易产生氯污染，因此建议使用后者。b.交联改性：在搅拌下向上述氧玉淀粉米淀粉中加入环氧氯丙烷，用6~12%氢氧化钠调节淀粉溶液的pH值控制在9.5~11.5，加热反应3~5h。上述的交联改性过程中，环氧氯丙烷添加量为淀粉质量的2~5%。反应温度为50℃，pH控制在10左右，反应时间为4h。环氧氯丙烷可以大幅提高淀粉分子之间的相互作用，从而提高偶联程度。c.糊化：反应完成后将产物转移到100mL烧杯中，趁热加入8mL碱液，搅拌均匀，即得环氧氯丙烷交联改性淀粉胶黏剂。其中的碱液为氢氧化钠溶液或尿素溶液中的一种，其中含氢氧化钠固体1~1.5g，或者尿素2~3g。糊化过程保证了胶黏剂的稳定性，避免活性位点在使用过程中的反应性。为了达到测试胶黏剂性能的目的，我们按照下述参数参数制备了胶黏剂，并将其应用于芦苇板的试制过程。淀粉氧化改性过程中，采用12g/L的硫酸亚铁铵溶液，淀粉用量为硫酸钠亚铁铵的15倍。氧化剂溶液为0.2mol/L的次氯酸钠溶液，体积为2mL。交联过程使用8%氢氧化钠调节淀粉溶液的pH，加热反应。环氯丙烷添加量为淀粉质量的4%。反应温度为50℃，pH控制在10左右，反应时间为4h。糊化过程中使用的碱液为尿素溶液，其含有尿素2g，体积为6mL。按照这一流程制备的胶黏剂，采用与脲醛树脂制备芦苇板相同的加工条件和相同的施胶量，试制得到的芦苇板的内结合强度达到脲醛树脂胶合板的127%。实施例2淀粉氧化改性过程中，采用40g/L的亚硫酸钠溶液，淀粉用量为亚硫酸钠的6倍。氧化剂溶液为0.2mol/L的次氯酸钠溶液，体积为2mL。交联过程使用8%氢氧化钠调节淀粉溶液的pH，加热反应。环氯丙烷添加量为淀粉质量的4%。反应温度为50℃，pH控制在10左右，反应时间为4h。糊化过程中使用的碱液为尿素溶液，其含有尿素2g，体积为6mL。按照这一流程制备的胶黏剂，采用与脲醛树脂制备芦苇板相同的加工条件和相同的施胶量，试制得到的芦苇板的内结合强度达到脲醛树脂胶合板的113%。实施例3淀粉氧化改性过程中，采用12g/L的硫酸亚铁铵溶液，淀粉用量为硫酸钠亚铁铵的15倍。氧化剂溶液为0.2mol/L的次氯酸钠溶液，体积为2mL。交联过程使用8%氢氧化钠调节淀粉溶液的pH，加热反应。环氯丙烷添加量为淀粉质量的4%。反应温度为50℃，pH控制在10左右，反应时间为4h。糊化过程中使用的碱液为NaOH溶液，其含有NaOH1.3g，体积为6mL。按照这一流程制备的胶黏剂，采用与脲醛树脂制备芦苇板相同的加工条件和相同的施胶量，试制得到的芦苇板的内结合强度达到脲醛树脂胶合板的122%。实施例4淀粉氧化改性过程中，采用15g/L的硫酸亚铁铵溶液，淀粉用量为硫酸钠亚铁铵的15倍。氧化剂溶液为0.2mol/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度的芦苇板，其特征在于，包括芦苇和改性淀粉胶黏剂，其生产工艺是将芦苇和改性淀粉胶黏剂进行混合铺装、滚压与锯边成形即可，其中改性淀粉胶黏剂的制备流程为：a. 淀粉氧化改性：配制亚硫酸钠或硫酸亚铁铵溶液50 mL，装入250 mL三孔烧瓶内，加入玉米淀粉，剧烈搅拌20~30 min后，向其中滴加氧化剂溶液，继续搅拌反应45~60 min，制得氧化淀粉溶液；b. 交联改性：在搅拌下向上述氧玉淀粉米淀粉中加入环氧氯丙烷，用6~12%氢氧化钠调节淀粉溶液的pH值控制在9.5~11.5，加热反应3~5 h；c. 糊化：反应完成后将产物转移到 100 mL 烧杯中，趁热加入8 mL碱液，搅拌均匀，即得环氧氯丙烷交联改性淀粉胶黏剂。

【技术特征摘要】
1.一种高强度的芦苇板，其特征在于，包括芦苇和改性淀粉胶黏剂，其生产工艺是将芦苇和改性淀粉胶黏剂进行混合铺装、滚压与锯边成形即可，其中改性淀粉胶黏剂的制备流程为：a.淀粉氧化改性：配制亚硫酸钠或硫酸亚铁铵溶液50mL，装入250mL三孔烧瓶内，加入玉米淀粉，剧烈搅拌20~30min后，向其中滴加氧化剂溶液，继续搅拌反应45~60min，制得氧化淀粉溶液；b.交联改性：在搅拌下向上述氧玉淀粉米淀粉中加入环氧氯丙烷，用6~12%氢氧化钠调节淀粉溶液的pH值控制在9.5~11.5，加热反应3~5h；c.糊化：反应完成后将产物转移到100mL烧杯中，趁热加入8mL碱液，搅拌均匀，即得环氧氯丙烷交联改性淀粉胶黏剂。2.根据权利要求1所述的一种高强度的芦苇板，其特征在于，所述的淀粉氧化改性过程中，所述的硫酸亚铁铵溶液为10~15g/L，亚硫酸钠为30~50g/L...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟，
申请(专利权)人：余姚市合丰厨具有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33