淀粉基发泡胶黏剂及其制备方法、应用其的轻质刨花板及其制作方法技术

本发明专利技术属于人造板制作领域，尤其公开了一种淀粉基发泡胶黏剂及其制备方法。该淀粉基发泡胶黏剂以常见的两种淀粉作为主体原料，是一种基于生物质材料所制备的发泡胶黏剂，原料简单易得、来源广泛且价格便宜。相较现有技术中采用脲醛树脂或聚酯类胶黏剂，更具有绿色环保、无毒无害、成本低廉、环境友好等特点。并且，该淀粉基发泡胶黏剂制备方法简单，更易于大规模产业化应用。本发明专利技术还公开了一种应用上述淀粉基发泡胶黏剂的轻质刨花板及其制作方法。该新型的三层的轻质刨花板，基于前述淀粉基发泡胶黏剂的优势，在密度降至450kg/m3的情况下仍保持有良好的力学性能，且其内部孔隙均匀且致密，其还具有良好的侧面外观。其还具有良好的侧面外观。其还具有良好的侧面外观。

【技术实现步骤摘要】
淀粉基发泡胶黏剂及其制备方法、应用其的轻质刨花板及其制作方法


[0001]本专利技术属于人造板制作领域，具体来讲，涉及一种淀粉基发泡胶黏剂、应用该淀粉基发泡胶黏剂的轻质刨花板、以及二者的制备/制作方法。

技术介绍

[0002]刨花板具有价格低、结构稳定同时兼具良好的加工性能的特点，被广泛运用于家具制造领域。近年来，随着定制家居行业的迅猛发展，对于密度低于600kg/m3的轻质刨花板的需求日益显现。轻质刨花板采用低密度速生材大片薄刨花非定向铺装制得，具有高强度、轻质量、防变形等特点，常用于大幅面一体化的高门板产品。同时，刨花板产品的轻量化，能够有效解决木材资源短缺、原材料价格上涨以及运输成本提高等行业难题，降低生产运输成本。
[0003]现有的产品中，主要采取关键材料轻质化、调整刨片形态、添加轻质填料和设计板坯结构等方式来达到刨花板轻量化的目的。
[0004]然而，上述解决方式仍然存在诸多问题，诸如：1)纯粹地利用木质材料难以实现理想中的轻质；2)现有的轻质刨花板制备方法大多仅能在实验室内实现，由于工艺复杂、成本高昂等原因难以量产；3)轻质刨花板由于密度较低等原因在内部会形成大量孔隙，影响板材侧面外观的同时材力学强度的同时破坏了板材内部胶接的整体性，影响板材力学性能和耐水性能。
[0005]因此，亟需研究一种工艺简单、易于量产、且性能保持优异的轻质刨花板。

技术实现思路

[0006]为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术的专利技术人研发了一种新型的发泡胶黏剂，其以淀粉为主体材料，原料简单易得，工艺简单易于量化；以其为基础，同时研发了一种新型的三层的轻质刨花板，该轻质刨花板在密度降至450kg/m3的情况下仍保持有良好的力学性能，且其内部孔隙均匀且致密。
[0007]为此，提供了下述技术方案：
[0008]一种淀粉基发泡胶黏剂，其包括混合均匀且经硅烷偶联剂交联并固化的糊化木薯淀粉、活化糯米淀粉和异氰酸酯胶，以及改性发泡剂。
[0009]其中，糊化木薯淀粉来源的木薯淀粉和活化糯米淀粉来源的糯米淀粉的质量之比为4～5:0.8～1.2。
[0010]上述活化糯米淀粉为糯米淀粉经活化剂活化而得。
[0011]上述活化剂优选为活性干酵母。活化剂的作用在于活化糯米淀粉中的外侧支链，以方便与该淀粉基发泡胶黏剂中的其他组分——糊化木薯淀粉及异氰酸酯胶中的羟基及活性基团相互交联，形成网状结构，发挥胶黏作用。
[0012]异氰酸酯胶的含量占糊化木薯淀粉和活化糯米淀粉总质量的8％～10％，改性发
泡剂的含量占糊化木薯淀粉和活化糯米淀粉总质量的6％～10％。
[0013]一般地，控制硅烷偶联剂的含量占糊化木薯淀粉和活化糯米淀粉总质量的0.5％～1.5％，即可使得糊化木薯淀粉、活化糯米淀粉、及异氰酸酯胶三者得以良好的交联。
[0014]所述改性发泡剂为经尿素和锌源改性的偶氮二甲酰胺；其中，优选偶氮二甲酰胺与尿素及锌源的质量之比为3～6:1:1。
[0015]优选地，锌源可以是诸如碳酸锌、氧化锌、乙酸锌中的至少一种。
[0016]上述淀粉基发泡胶黏剂可通过下述方法来制备：
[0017]步骤S1：将木薯淀粉溶于水中并加热糊化至乳白色半透明状，至20℃下涂四杯粘度为21s～25s时获得糊化木薯淀粉，备用。
[0018]步骤S2：将糯米淀粉溶于水中，并加入活化剂充分活化糯米淀粉，于60℃～80℃下加热20min～40min后灭活处理，获得活化糯米淀粉，备用。
[0019]一般控制活化剂的用量为糯米淀粉用量的10％～15％即可。
[0020]制得活化糯米淀粉后，对其中剩余的活化剂进行加热灭活处理，可有效防止其在后续工艺中对糯米淀粉和木薯淀粉继续活化发酵，从而影响最终获得的板材的强度。
[0021]一般地，经上述温度和时间即可实现对活化剂的灭活处理，过高的灭活温度、以及过长的灭火时间，也会影响最终获得的的板材的强度。
[0022]步骤S3：将糊化木薯淀粉和活化糯米淀粉混合，并向其中加入硅烷偶联剂、改性发泡剂和异氰酸酯胶，搅拌均匀进行充分交联，即获得淀粉基发泡胶黏剂。
[0023]在上述制备过程中，保持木薯淀粉的使用量和糯米淀粉的使用量之比为4～5:0.8～1.2。
[0024]一般地，步骤S3中，控制硅烷偶联剂、改性发泡剂和异氰酸酯胶的添加量分别为糊化木薯淀粉和活化糯米淀粉的总质量的0.5％～1.5％、6％～10％和8％～10％即可。
[0025]上述改性发泡剂一般采用下述方法制备：首先将偶氮二甲酰胺粉末过20目筛，尿素研磨至粉末过20目筛，锌源研磨至粉末过20目筛；然后按照偶氮二甲酰胺、尿素、锌源的质量之比为3～6:1:1均匀混合即成。
[0026]上述发泡胶黏剂，以特定配比的木薯淀粉和糯米淀粉，分别进行糊化和发酵活化，并作为交联对象，将其中的支链、羟基，以及异氰酸酯胶中的活性基团相互交联，形成网状结构；且经固化后的活性糯米淀粉具有更高的强度和粘结力。搭配其中改性发泡剂的应用，使得该发泡胶黏剂充分发挥了发泡和胶黏作用。该发泡胶黏剂以常见的两种淀粉作为主体原料，是一种基于生物质材料所制备的发泡胶黏剂，原料简单易得、来源广泛且价格便宜。相较现有技术中采用脲醛树脂或聚酯类胶黏剂，更具有绿色环保、无毒无害、成本低廉、环境友好等特点。并且，该淀粉基发泡胶黏剂制备方法简单，更易于大规模产业化应用。
[0027]基于上述研发的新型的淀粉基发泡胶黏剂，本专利技术的另一目的还提供了一种新型的轻质刨花板。该轻质刨花板具有“表层
‑
芯层
‑
表层”的三层“三明治”结构。其由木材细料经非发泡胶黏剂拌合而成的表层铺装材、木材大片薄刨花经上述发泡胶黏剂拌合而成的芯层铺装材，经叠层铺装及分段式热压而成。
[0028]为了获得更加轻质的刨花板，上述木材细料和木材大片薄刨花的原木材优选均为杨木。
[0029]所述木材细料的尺寸介于60目筛和30目筛之间，也即粒径为0.25mm～0.6mm。木材
大片薄刨花的尺寸为：长度为50mm～80mm、宽度为10mm～20mm、厚度为0.3mm～0.7mm。
[0030]本专利技术还提供了上述轻质刨花板的制作方法，包括下述步骤：
[0031]步骤Q1、木材细料及木材大片薄刨花的制备及前处理。
[0032]首先，将木材进行刨片，并对获得的细料进行过筛处理，60目筛和30目筛之间的为木材细料，尺寸为50mm～80mm长、10mm～20mm宽、0.3mm～0.7mm厚的刨片为木材大片薄刨花。
[0033]上述木材优选为杨木。
[0034]然后，控制木材细料和木材大片薄刨花的含水率均不超过3％。
[0035]步骤Q2、施胶。
[0036]将木材细料与非发泡胶黏剂拌合，并调整拌胶后的含水率为9％～13％，获得表层铺装材。一般地，施胶量为绝干细料质量的4％～6％。
[0037]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种淀粉基发泡胶黏剂，其特征在于，包括混合均匀且经硅烷偶联剂交联并固化的糊化木薯淀粉、活化糯米淀粉和异氰酸酯胶，以及改性发泡剂；其中，所述糊化木薯淀粉来源的木薯淀粉和所述活化糯米淀粉来源的糯米淀粉的质量之比为4～5:0.8～1.2；所述异氰酸酯胶的含量占所述糊化木薯淀粉和所述活化糯米淀粉总质量的8％～10％，所述改性发泡剂的含量占所述糊化木薯淀粉和所述活化糯米淀粉总质量的6％～10％。2.根据权利要求1所述的淀粉基发泡胶黏剂，其特征在于，所述活化糯米淀粉为糯米淀粉经活化剂活化而得；其中，所述活化剂为活性干酵母。3.根据权利要求1或2所述的淀粉基发泡胶黏剂，其特征在于，所述改性发泡剂为经尿素和锌源改性的偶氮二甲酰胺；其中，偶氮二甲酰胺与尿素及锌源的质量之比为3～6:1:1。4.根据权利要求3所述的淀粉基发泡胶黏剂，其特征在于，所述锌源选自碳酸锌、氧化锌、乙酸锌中的至少一种。5.一种如权利要求1～4任一所述的淀粉基发泡胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤S1：将木薯淀粉溶于水中并加热糊化至乳白色半透明状，至20℃下涂四杯粘度为21s～25s时获得糊化木薯淀粉，备用；步骤S2：将糯米淀粉溶于水中，并加入活化剂充分活化所述糯米淀粉，于60℃～80℃下加热至20min～40min后灭活处理，获得活化糯米淀粉，备用；步骤S3：将所述糊化木薯淀粉和所述活化糯米淀粉混合，并向其中加入硅烷偶联剂、改性发泡剂和异氰酸酯胶，搅拌均匀进行充分交联，获得所述淀粉基发泡胶黏剂。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述木薯淀粉的使用量和所述糯米淀粉的使用量之比为4～5:0.8～1.2。7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述活化剂的用量为所述糯米淀粉用量的10％～15％；在所述步骤S3中，所述硅烷偶联剂、改性发泡剂和异氰酸酯胶的添加量分别为所述糊化木...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡清源，毕海明，魏任重，周明吉，方旭峥，
申请(专利权)人：千年舟新材科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：