一种E制造技术

本发明专利技术公开了一种E

【技术实现步骤摘要】
一种E
NF
级木质素基刨花板的制备方法


[0001]本专利技术涉及刨花板制备
，尤其涉及一种E
NF
级木质素基刨花板的制备方法。

技术介绍

[0002]农林剩余物具有来源广泛、可再生、可降解等优点，是国民经济和社会发展重要的战略性资源。枝丫材、城市景观树等农林剩余物大部分用作低值燃料，造成了资源浪费和环境污染问题。刨花板由木质刨花经施胶、热压等工序制备而成，具有良好的物理力学性能和可加工性，广泛应用于建筑装修、家具、地板、门窗以及包装材料等领域。我国刨花板年产量4000万立方米，消耗胶黏剂400万吨，其中80%以上为三聚氰胺改性脲醛树脂胶黏剂。醛系胶黏剂及其木制品存在潜在甲醛释放危害是制约我国木材胶黏剂绿色转型升级、开发新型高品质人造板的重要技术瓶颈。随着我国人民生活水平的提高，人们越来越关心居住环境对健康的影响，E
NF
级刨花板具有绿色环保的特点，市场需要量逐年递增。近年来，多异氰酸酯（pMDI）胶黏剂因无甲醛添加、力学强度高和用量低等优点，而推广用于生产制造E
NF
级刨花板，但pMDI胶黏剂固化前，初粘性较差、板坯成型率差，需要与昂贵的增粘树脂符合，施胶和输送过程易与水汽反应固化而堵塞管道和粘接钢带，需使用大量脱模剂，进而造成价格攀升；pMDI胶黏剂分子结构缺少柔性，使得纤维板表层过硬，造成镂铣易崩边等突出问题，使得pMDI胶黏剂不能长久用于刨花板的生产。生物质胶黏剂因具有原料来源广、价格低廉、可再生、生产工艺简单、安全环保等优点，用于开发高性能、高环保的新型绿色木材胶黏剂，制备高品质E
NF
级人造板是当前木材胶黏剂行业的重要发展方向。
[0003]木质素作为生物炼制工业的剩余物具有来源广、可再生、可降解等优点。据统计，全球范围内仅制浆造纸工业每年就产生约5000万吨工业木质素，大多数作为低值燃料或废弃在自然环境中，未能得到充分有效利用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的不足，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种E
NF
级木质素基刨花板的制备方法，通过简单、绿色的制备过程，制得的木质素基刨花板具有固化时间短、力学性能高、环保等级满足E
NF
级人造板国家标准要求的特点。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种E
NF
级木质素基刨花板的制备方法，包括以下步骤：1）将木质素、多酚、醛和催化剂混合，85
‑
95℃聚合反应，得到第一阶段反应产物；其中，木质素、多酚、醛和催化剂的重量分数分别为100
‑
120份、80
‑
100份、80
‑
90份和60
‑
80份；2）向第一阶段反应产物中加入醛和催化剂，继续聚合反应至目标黏度，加入醛类捕集剂，降温至40
‑
45℃，即得E
NF
级刨花板用木质素基胶黏剂；其中，醛和催化剂重量分数分别为150
‑
200份、100
‑
150份；
3）将木质素基胶黏剂分别与表层和芯层刨花充分混合，加入氧化还原型催化剂，表层和芯层采用三明治结构铺装；4）采用程序控制热压压力、时间和温度，制得E
NF
级木质素基刨花板。
[0006]所述多酚至少为苯酚、间苯二酚、邻苯二酚、单宁中的一种。
[0007]所述醛至少为甲醛、乙二醛和2,5
‑
呋喃二甲醛中的一种，步骤1）中与步骤2）中的醛相同或不同。
[0008]所述木质素至少为生物炼制碱木质素、制浆工业碱木质素中的一种。
[0009]所述催化剂至少为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和聚醚胺中的一种，步骤1）中与步骤2）中的催化剂相同或不同。
[0010]所述醛类捕集剂至少为尿素、双氰胺和三聚氰胺中的一种。
[0011]所述目标黏度为60
‑
1000 mPa
·
s。
[0012]所述氧化还原型催化剂至少为FeSO4‑
H2O2、FeCl3‑
(NH4)SO3、(NH4)2S2O8中的一种。
[0013]所述木质素基胶黏剂的施胶量为30
‑
120 kg/m3。
[0014]热压时间为30
‑
60 s/mm，热压温度为180
‑
220℃。
[0015]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下技术优势：1）本专利技术的E
NF
级木质素基刨花板的制备方法，利用木质素与多酚、二元醛反应，先制得E
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级木质素基胶黏剂；然后以E
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级木质素基胶黏剂分别与表/芯层刨花及氧化还原催化剂充分混合，热压固化制得E
NF
级木质素基刨花板。制备过程简单、绿色，制得的木质素基刨花板具有固化时间短、力学性能高等特点；2）本专利技术以多酚为活性助剂，既能提高刨花预压成型性，又能促进木质素基胶黏剂快速固化，使得刨花板的内结合强度、表结合强度、弹性模量和静曲强度等机械性能满足潮湿状态下的家具使用要求，环保等级达到E
NF
级人造板要求。
附图说明
[0016]图1是LPRs5树脂固化前后FT
‑
IR光谱图；图2是LPRs5树脂和木质素酚醛树脂固化过程DSC图。
具体实施方式
[0017]下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的说明。本专利技术提供下述实施例是为了更好地进一步理解本专利技术，并不局限于所述最佳实施方式，不对本专利技术的内容和保护范围构成限制，任何人在本专利技术的启示下或是将本专利技术与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本专利技术相同或相近似的产品，均落在本专利技术的保护范围之内。
[0018]实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
[0019]对比例1木质素酚醛树脂由木质素、苯酚和甲醛在碱性溶液作用下经逐步缩聚而成，具有胶合强度高、耐候性、耐水性好和抗老化等优点。在此，选用木质素与苯酚质量比1:1的木质素酚醛树脂作为对比例。
[0020]木质素酚醛树脂制备工艺采用现有技术进行制备（制备方法参考：赵辉,徐雁茹,任浩.高替代率木质素酚醛树脂在胶合板中的应用性能比较[J].林产化学与工业,2022,42(04):75
‑
80； Yang S, Wen JL, Yuan TQ, Sun RC. Characterization and phenolation of biorefinery technical lignins for lignin
–
phenol
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formaldehyde resin adhesive synthesi本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种E
NF
级木质素基刨花板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将木质素、多酚、醛和催化剂混合，85
‑
95℃聚合反应，得到第一阶段反应产物；其中，木质素、多酚、醛和催化剂的重量分数分别为100
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120份、80
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100份、80
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90份和60
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80份；2）向第一阶段反应产物中加入醛和催化剂，继续聚合反应至目标黏度，加入醛类捕集剂，降温至40
‑
45℃，即得E
NF
级刨花板用木质素基胶黏剂；其中，醛和催化剂重量分数分别为150
‑
200份、100
‑
150份；3）将木质素基胶黏剂分别与表层和芯层刨花充分混合，加入氧化还原型催化剂，表层和芯层采用三明治结构铺装；4）采用程序控制热压压力、时间和温度，制得E
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级木质素基刨花板。2.根据权利要求1所述的E
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级木质素基刨花板的制备方法，其特征在于，所述多酚至少为苯酚、间苯二酚、邻苯二酚、单宁中的一种。3.根据权利要求1所述的E
NF
级木质素基刨花板的制备方法，其特征在于，所述醛至少为甲醛、乙二醛和2,5
‑
呋喃二甲醛中的一种，步骤1）中与步骤2）中的醛相同或不同。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张代晖，高士帅，史霄宇，储富祥，王春鹏，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院林产化学工业研究所，
类型：发明
国别省市：