一种利用纤维素改性豆胶制备无醛胶合板的方法技术

本发明专利技术是一种利用纤维素改性豆胶制备无醛胶合板的方法，包括，（1）纤维素改性豆胶的制备；（2）木质单板预处理；（3）将木质单板在常压冷等离子体改性处理；（4）涂胶胶合：（5）进行组坯，再经热压后制成板材。优点：（1）胶合强度高：本发明专利技术结合等离子表面处理工艺与纤维素增强手段，利用本发明专利技术生产得到的木质单板人造板，其胶合强度可提高5~40%，（2）节能环保：本项发明专利技术提出了一种木质单板表面物理改性与胶黏剂改性相结合的处理技术，节约能源，大大降低胶黏剂用量，且无公害。符合当前工业化生产节能减排的要求。（3）操作简便，可控性强：可根据产品的要求通过调整处理工艺控制处理效果，且处理时间短，效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是。属于人造板制造
。
技术介绍
当前，我国人造板产量居全球之首，仅2012年一年，全国人造板产量就达到了2.86亿立方米，同比增长19.72%，是世界人造板生产、消费和进出口贸易的第一大国。而在众多的人造板产品中，单板类人造板(包括胶合板、多层实木复合地板基材和单板层积材等)的产量和出口量一直以来位居首位。但在生产技术和产品品质方面，与发达国家还存在有较大差异。目前我国90%以上的胶合板仍为脲醛树脂胶合板，存在甲醛释放高的缺陷，这一问题与木材胶黏剂及胶合技术密切相关。现阶段的研究中，主要通过改进胶黏剂、生产工艺及后期处理的方法来降低甲醛释放。例如，通过制备低摩尔比脲醛树脂，可以减少胶黏剂在固化过程中的脱醛缩合，有效降低人造板的甲醛释放；或通过单板表面的等离子处理，降低施胶量，达到降低甲醛释放的目的；或者后期通过对胶合板表面进行饰面处理，降低甲醛释放。然而，这些改进方法都只能在一定程度上降低甲醛的释放，无法从根本上实现无醛释放的目标。只有从胶黏剂入手，开发无醛胶黏剂，才能根治甲醛释放的问题。目前无醛胶的研究包括合成型无醛胶黏剂，如聚氨酯胶黏剂；以及天然胶黏剂，如大豆蛋白胶、单宁胶等。在实际应用中，前者的价格较为昂贵；而天然胶黏剂在性能上有难以与合成胶黏剂相媲美。以目前研究与应用较为广泛的大豆蛋白胶黏剂为例，通常存在着的问题包括①胶黏剂粘度过大、胶液在板材表面难以渗透豆胶胶合板耐水性差、湿剪切强度过低。
技术实现思路
本专利技术提出的是，其目的旨在针对现有技术所存在的上述缺陷，利用纤维素改性豆胶，通过等离子处理改善单板表面活性，从而改善单板表面的豆胶润湿性，提高豆胶在单板表面的渗透性及豆基胶合板的湿剪切强度，从而得到高强度的新型无醛胶合板。本专利技术的技术解决方案:，包括如下工艺步骤: (1)纤维素改性豆胶的制备:包括I)将2(T30克的含大豆蛋白的原料加入到27(T300克的质量分数0.ri%的纳米纤维素溶液；2)加入(T20克的碱溶液，调节pH值至8?12 ；3)然后加入(T50克的塑化剂和(TlO克的防霉剂，在2(T60°C下均匀搅拌5?60分钟； (2)木质单板预处理:对厚度为f3mm木质单板进行烘干处理，调整其含水率至6?16% ； (3)将木质单板在常压冷等离子体改性处理:包括I)将烘干后木质单板置于常压冷等离子体处理系统进料输送带上；2)根据被处理木质单板的厚度调整两个用钢玉陶瓷覆盖的电极辊间距，使木质单板表面与电极的间距保持在0.5^1.5mm ；3)开启电源，调节处理功率至450(T8000W，使两电极之间的空气通过介质阻挡放电产生冷等离子体，使木质单板以2^40m/min的速度通过两放电电极，在常压状态下对木质单板的两个表面同时进行冷等离子体改性处理； (4)涂胶胶合:在处理后的木质单板表面涂布纤维素改性豆胶，木质单板经常压冷等离子体改性处理后，在保证产品质量达到国家标准相关要求的前提下，涂胶量300飞00克/m2 ； (5)涂胶的单板经陈化后，按各种单板类人造板产品结构的要求进行组坯，再经热压后制成板材，热压工艺视各种不同产品品种而定，通常热压温度为14(T18(TC，热压压力为1.(Tl.4MPa，热压时间为 4(T80s/mm。本专利技术的优点:(1)胶合强度高:本专利技术结合等离子表面处理工艺与纤维素增强手段，利用本专利技术生产得到的木质单板人造板，其胶合强度可提高5~40% ；(2)节能环保:本项专利技术提出了一种木质单板表面物理改性与胶黏剂改性相结合的处理技术，节约能源，大大降低胶黏剂用量，且无公害。符合当前工业化生产节能减排的要求；(3)操作简便，可控性强:可根据产品的要求通过调整处理工艺控制处理效果，且处理时间短，效率高。【具体实施方式】—种利用纤维素改性豆胶制备无醛胶合板的方法，包括如下工艺步骤: (1)纤维素改性豆胶的制备:包括I)将2(T30克的含大豆蛋白的原料加入到27(T300克的质量分数0.ri%的纳米纤维素溶液；2)加入(T20克的碱溶液，调节pH值至8~12 ；3)然后加入(T50克的塑化剂和(TlO克的防霉剂，在2(T60°C下均匀搅拌5~60分钟； (2)木质单板预处理:对厚度为f3mm木质单板进行烘干处理，调整其含水率至6~16% ； (3)将木质单板在常压冷等离子体改性处理:包括I)将烘干后木质单板置于常压冷等离子体处理系统进料输送带上；2)根据被处理木质单板的厚度调整两个用钢玉陶瓷覆盖的电极辊间距，使木质单板表面与电极的间距保持在0.5^1.5mm ；3)开启电源，调节处理功率至450(T8000W，使两电极之间的空气通过介质阻挡放电产生冷等离子体，使木质单板以2^40m/min的速度通过两放电电极，在常压状态下对木质单板的两个表面同时进行冷等离子体改性处理； (4)涂胶胶合:在处理后的木质单板表面涂布纤维素改性豆胶，木质单板经常压冷等离子体改性处理后，在保证产品质量达到国家标准相关要求的前提下，涂胶量300飞00克/m2 ； (5)涂胶的单板经陈化后，按各种单板类人造板产品结构的要求进行组坯，再经热压后制成板材，热压工艺视各种不同产品品种而定，通常热压温度为14(T18(TC，热压压力为1.(Tl.4MPa，热压时间为 4(T80s/mm。所述的含大豆蛋白的原料为大豆分离蛋白、大豆浓缩蛋白、大豆蛋白粉、大豆蛋白柏、豆粉或脱脂豆粉。所述的饱和碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙的溶液。所述的塑化剂为甘油、乙二醇、一缩二乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇800、聚乙二醇1000或聚乙二醇2000。所述的防霉剂为山梨酸、山梨酸钾、苯甲酸、苯甲酸钠或硼砂。所述的纤维素溶液包括微晶纤维素、纳米晶纤维素、醋酸纤维素、丁酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素或硝酸纤维素。实施例1: 纤维素改性豆胶的制备:将20g的大豆分离蛋白加入到270g质量分数0.1%的纳米纤维素溶液中；在20°C下均匀搅拌5分钟。杨木单板(厚度为1.0mm)含水率调至6%，置于常压冷等离子体处理系统进料输送带上。调整两电极辊间距，使木质单板表面与电极的间距保持在0.5mm。开启电源，调节处理功率至4500W，使两电极之间的空气通过介质阻挡放电产生冷等离子体。使木质单板以2m/min的速度通过放电电极，进行冷等离子体改性。将处理后的单板表面涂布自制纤维素改性豆胶，涂胶量为300g/m2 (单面)，用三层单板组坯后热压制成普通胶合板。热压工艺:热压温度:140°C,热压压力:1.0MPa,热压时间:40s/mm。经检测,板材的胶合强度较用未处理单板在相同工艺条件下制成的板材增加44.13%。实施例2: 纤维素改性豆胶的制备:将25g的大豆浓缩蛋白加入到280g质量分数0.5%的纳米纤维素溶液中；接着加入约15g饱和氢氧化钠溶液，调节pH值至8 ;然后加入5g聚乙二醇200和2g苯甲酸钠，在40°C下均匀搅拌30分钟。杨木单板(厚度为2.5mm)含水率调至8%，置于常压冷等离子体处理系统进料输送带上。调整两电极辊间距，使木质单板表面与电极的间距保持在1mm。开启电源，调节处理功率至6000W，使两电极之间的空气通过介质阻挡放电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用纤维素改性豆胶制备无醛胶合板的方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤：（1）纤维素改性豆胶的制备：包括1）将20~30克的含大豆蛋白的原料加入到270~300克的质量分数0.1~1%的纳米纤维素溶液；2）加入0~20克的碱溶液，调节pH值至8~12；3）然后加入0~50克的塑化剂和0~10克的防霉剂，在20~60℃下均匀搅拌5~60分钟；（2）木质单板预处理：对厚度为1~3mm木质单板进行烘干处理，调整其含水率至6~16%；（3）将木质单板在常压冷等离子体改性处理：包括1）将烘干后木质单板置于常压冷等离子体处理系统进料输送带上；2）根据被处理木质单板的厚度调整两个用钢玉陶瓷覆盖的电极辊间距，使木质单板表面与电极的间距保持在0.5~1.5mm；3）开启电源，调节处理功率至4500~8000W，使两电极之间的空气通过介质阻挡放电产生冷等离子体，使木质单板以2~40m/min的速度通过两放电电极，在常压状态下对木质单板的两个表面同时进行冷等离子体改性处理；（4）涂胶胶合：在处理后的木质单板表面涂布纤维素改性豆胶，木质单板经常压冷等离子体改性处理后，在保证产品质量达到国家标准相关要求的前提下，涂胶量300~500克/m2；（5）涂胶的单板经陈化后，按各种单板类人造板产品结构的要求进行组坯，再经热压后制成板材，热压工艺视各种不同产品品种而定，通常热压温度为140~180℃，热压压力为1.0~1.4MPa，热压时间为40~80s/mm。...

【技术特征摘要】
1.一种利用纤维素改性豆胶制备无醛胶合板的方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤: (1)纤维素改性豆胶的制备:包括I)将2(T30克的含大豆蛋白的原料加入到27(T300克的质量分数0.ri%的纳米纤维素溶液；2)加入(T20克的碱溶液，调节pH值至8~12 ；3)然后加入(T50克的塑化剂和(TlO克的防霉剂，在2(T60°C下均匀搅拌5~60分钟； (2)木质单板预处理:对厚度为f3mm木质单板进行烘干处理，调整其含水率至6~16% ； (3)将木质单板在常压冷等离子体改性处理:包括I)将烘干后木质单板置于常压冷等离子体处理系统进料输送带上；2)根据被处理木质单板的厚度调整两个用钢玉陶瓷覆盖的电极辊间距，使木质单板表面与电极的间距保持在0.5^1.5mm ；3)开启电源，调节处理功率至450(T8000W，使两电极之间的空气通过介质阻挡放电产生冷等离子体，使木质单板以2~40m/min的速度通过两放电电极，在常压状态下对木质单板的两个表面同时进行冷等离子体改性处理； (4)涂胶胶合:在处理后的木质单板表面涂布纤维素改性豆胶，木质单板经常压冷等离子体改性处理后，在保证产品质量达到国家标准相关要求的前提下，涂胶量300飞00克/...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈敏智，周晓燕，潘明珠，陈燕，何美平，沈亚文，孙松，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：