一种基于球状聚合物的生物质纤维板的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于球状聚合物的生物质纤维板的制备方法，涉及生物质纤维板材加工技术领域，具体制备方法如下：先将聚合物制成准球状结构，然后在准球状聚合物表面还原生成纳米银，将形成的复合聚合物分散于乳液中，并通过真空加压浸渍，将其渗入到生物质纤维中，经热压成型制成纤维板。本发明专利技术中的纤维板制备方法，通过对生物质纤维进行处理，使得热压过程中的热压时间以及热压压力降低，从而达到提高纤维板生产效率以及降低能源消耗的目的，并且获得的纤维板性能数据比较优异，满足现在市场上的加工要求。场上的加工要求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于球状聚合物的生物质纤维板的制备方法


[0001]本专利技术属于生物质纤维板材加工
，具体涉及一种基于球状聚合物的生物质纤维板的制备方法。

技术介绍

[0002]我国是世界上纤维板生产第一大国，纤维板因其材质均匀、细腻、机械加工及饰面性能优异等特点而广泛应用于家具、地板基材等领域。纤维板是以木质纤维或其他植物素纤维为原料，施加脲醛树脂或其他适用的胶粘剂制成的人造薄板。现在作为新型环保材料广泛应用于高档鞋材、汽车内饰、高档包装等领域。制造过程中可以施加胶粘剂和（或）添加剂。纤维板具有材质均匀、纵横强度差小、不易开裂等优点，用途广泛。制造1立方米纤维板约需2.5
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3立方米的木材，可代替3立方米锯材或5立方米原木，发展纤维板生产是资源综合利用的有效途径。
[0003]在纤维板的加工过程中，热压工艺尤为重要，热压工艺时间的长短将直接关系到纤维板力学性能的优劣。由于纤维板的主要原料为生物质纤维，而生物质纤维普遍具有优良的韧性，在受到外力作用时会发生弹性形变，因此在对生物质纤维进行热压时，需要采用较大的压力以及较长热压时间来使生物质纤维发生永久性形变。因此在利用生物质纤维加工制备纤维板时，为了使纤维板达到最优的力学性能，热压工艺的条件较为严格，普遍需要在5
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10MPa下热压处理10min左右才行。例如中国专利CN2018112557048公开了利用纤维乙醇废渣制备的中密度纤维板及其制备方法，在该技术工艺中，热压工艺的压力为8
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10MPa，热压时间5<br/>‑
10min；又例如中国专利CN2021100092855公开了一种防潮耐水纤维板的制备方法，在该技术工艺中，热压工艺的压力为10MPa，热压时间6min。因此在现有技术中，普遍存在纤维板热压压力较大，热压时间效果的缺陷，从而造成纤维板生产效率的较低，以及能源消耗较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种基于球状聚合物的生物质纤维板的制备方法，通过对生物质纤维进行处理，从而缩短后续的热压时间以及减小热压压力，从而达到提高纤维板生产效率以及降低能源消耗的目的。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种基于球状聚合物的生物质纤维板的制备方法，所述制备方法为：先将聚合物制成准球状结构，然后在准球状聚合物表面还原生成纳米银，将形成的复合聚合物分散于乳液中，并通过真空加压浸渍，将其渗入到生物质纤维中，经热压成型制成纤维板。
[0006]具体的，所述制备方法包括如下步骤：1）以二乙烯三胺和丙烯酸甲酯为原料，通过缩聚法合成制备准球状结构的聚酰胺聚合物；2）以聚酰胺聚合物和硝酸银水溶液为原料，通过化学还原法在表面还原生成纳米
银颗粒，得到复合聚酰胺聚合物；3）将上述复合聚酰胺聚合物分散于丙烯酸乳液中形成处理液，将生物质纤维浸渍处理液后进行烘干；4）在烘干后的生物质纤维表面喷洒胶粘剂，经热压成型制得纤维板。
[0007]在一种具体的实施方式中，步骤1）中，二乙烯三胺和丙烯酸甲酯的质量比为51.6
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82.5:43.0
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68.8。
[0008]在一种具体的实施方式中，步骤1）中，二乙烯三胺在使用前经冰水浴冷却处理。
[0009]在一种具体的实施方式中，步骤1）中，缩聚法反应体系中，溶剂为甲醇溶液。
[0010]进一步的，所述甲醇溶液与丙烯酸甲酯的比例为100
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160mL:43.0
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68.8g。
[0011]在一种具体的实施方式中，步骤1）中，缩聚法反应体系先在常温下反应4
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6h，然后减压除去甲醇，再升温至150
‑
158℃继续减压反应4
‑
6h。
[0012]在一种具体的实施方式中，步骤2）中，聚酰胺聚合物在使用前需溶于去离子水中制成母液。
[0013]进一步的，所述母液的体积为50
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80mL。
[0014]在一种具体的实施方式中，步骤2）中，硝酸银水溶液的浓度为0.1
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0.18mol/L。
[0015]在一种具体的实施方式中，步骤2）中，母液与硝酸银水溶液的体积比为50
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80:0.5
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0.8。
[0016]在一种具体的实施方式中，步骤2）中，硝酸银水溶液需逐滴滴加到母液中，并且边滴边搅拌。
[0017]在一种具体的实施方式中，步骤2）中，由硝酸银水溶液和母液形成的混合溶液中，聚酰胺聚合物中氨基和银离子的摩尔比为2
‑
5:1。
[0018]在一种具体的实施方式中，步骤2）中，上述混合溶液需置于电炉上加热至沸腾，待其变为亮黄色后停止加热并冷却至室温。
[0019]在一种具体的实施方式中，步骤2）中，上述混合溶液冷却后还需经旋转蒸发仪除去溶剂。
[0020]在一种具体的实施方式中，步骤2）中，上述混合溶液经旋转蒸发处理后需进行冷冻干燥处理。
[0021]进一步的，所述冷冻干燥的工艺条件为，
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15
‑‑
25℃，10
‑
30Pa条件下冷冻干燥15
‑
20h。
[0022]在一种具体的实施方式中，步骤3）中，所述丙烯酸乳液的固含量为41
‑
43%。
[0023]在一种具体的实施方式中，步骤3）中，复合聚酰胺聚合物通过超声分散于丙烯酸乳液。
[0024]进一步的，所述超声分散的功率为300
‑
400W，分散时间15
‑
25min。
[0025]在一种具体的实施方式中，步骤3）中，所述处理液中复合聚酰胺聚合物的质量含量为8
‑
13%。
[0026]在一种具体的实施方式中，步骤3）中，所述生物质纤维选自：木纤维、竹纤维、稻草、麦草、玉米秸秆、棉花杆、芦苇、芒杆中任意一种或几种。
[0027]在一种具体的实施方式中，步骤3）中，所述生物质纤维浸渍处理液中的具体操作为，将生物质纤维放入反应器中，抽真空，再加入处理液，加压并保持。
[0028]进一步的，将生物质纤维放入反应器中，抽真空0.4
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0.6h，再注入处理液，加压至1.0
‑
2.5MPa并保持0.3
‑
0.5h。
[0029]在一种具体的实施方式中，步骤3）中，烘干温度为70
‑
80℃，烘干时间3
‑
6h。
[0030]在一种具体的实施方式中，步骤4）中，胶粘剂占生物质纤维质量的11
‑
15%。
[0031]在一种具体的实施方式中，步骤4）中，所述胶粘剂为脲醛树脂胶粘剂，固含量为50
‑
55%，游离甲醛含量小于0.1%。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于球状聚合物的生物质纤维板的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：先将聚合物制成准球状结构，然后在准球状聚合物表面还原生成纳米银，将形成的复合聚合物分散于乳液中，并通过真空加压浸渍，将其渗入到生物质纤维中，经热压成型制成纤维板。2.如权利要求1所述一种基于球状聚合物的生物质纤维板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：1）以二乙烯三胺和丙烯酸甲酯为原料，通过缩聚法合成制备准球状结构的聚酰胺聚合物；2）以聚酰胺聚合物和硝酸银水溶液为原料，通过化学还原法在表面还原生成纳米银颗粒，得到复合聚酰胺聚合物；3）将上述复合聚酰胺聚合物分散于丙烯酸乳液中形成处理液，将生物质纤维浸渍处理液后进行烘干；4）在烘干后的生物质纤维表面喷洒胶粘剂，经热压成型制得纤维板。3.如权利要求2所述一种基于球状聚合物的生物质纤维板的制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘池伟，陆昌余，郭海涛，赵红阳，吴淳生，
申请(专利权)人：阜阳大可新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：