專(zhuān)利名稱(chēng)：：改性玉米蛋白膠粘劑及環(huán)境友好型刨花板的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種改性玉米蛋白制備膠粘劑及刨花板工藝，尤其涉及一種環(huán)境友好型生物膠粘劑及刨花板的制備工藝，屬于膠粘劑與人造板領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：以玉米為原料進(jìn)行深加工的企業(yè)，如生產(chǎn)淀粉、淀粉糖、有機(jī)酸、氨基酸等產(chǎn)品的工廠，都會(huì)產(chǎn)生大量的下腳料。在這些下腳料中，大約可以分離出占原料質(zhì)量5%~6%的玉米蛋白粉，其主要蛋白質(zhì)為玉米醇溶蛋白。玉米醇溶蛋白具有獨(dú)特的溶解性，它既不溶于水也不溶于無(wú)水醇類(lèi)，但可溶解于60%95%含水醇溶液中。由于玉米醇溶蛋白不溶于水且缺乏賴(lài)氨酸、色氨酸等人體必需氨基酸，還存在色澤和氣味等一系列問(wèn)題，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極低，因而較少應(yīng)用于食品原料中，目前除少部分作為低價(jià)值飼料蛋白出售外，許多工廠甚至未作任何利用而自然排放，既浪費(fèi)了寶貴的生物質(zhì)資源，又造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。刨花板與其他人造板相比，生產(chǎn)投資相對(duì)較少、能耗小、成本低、對(duì)木材原料的質(zhì)量要求不高，其原料來(lái)源廣泛，具有較好的物理力學(xué)性能，廣泛應(yīng)用于裝修、家具、建材和廚具等行業(yè)。然而，目前廣泛用于刨花板生產(chǎn)的三醛膠來(lái)源于不可再生的石油資源，在濕熱環(huán)境下易長(zhǎng)時(shí)間釋放出游離甲醛，嚴(yán)重污染環(huán)境，并危害人類(lèi)健康。隨著原油價(jià)格的不斷上漲和人們對(duì)安全意識(shí)和環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)，這一問(wèn)題變得尤為突出。基于可再生資源的環(huán)境友好型刨花板的研究得到越來(lái)越多國(guó)家的重視。目前，針對(duì)玉米蛋白改性制備膠粘劑及刨花板的生產(chǎn)工藝研究幾乎空白。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種改性玉米蛋白制備膠粘劑及刨花板的方法，使用該方法能實(shí)現(xiàn)刨花板的無(wú)臭無(wú)毒清潔生產(chǎn)，獲得一種無(wú)游離甲醛釋放的環(huán)境友好型綠色板材，提高刨花板產(chǎn)品的質(zhì)量檔次，并促進(jìn)玉米加工剩余物一玉米蛋白的增值利用和林業(yè)加工剩余物的資源化利用。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種改性玉米蛋白膠粘劑的制備方法，包括以下步驟1)通過(guò)下述任意一種方法配制改性試劑溶液A:將8090體積份的乙醇與2010體積份的水均勻混合制得乙醇溶液，然后將1535體積份的二氯甲烷添加到8565體積份的乙醇溶液中，攪拌均勻，獲得改性試劑溶液；B:將8090體積份的乙醇與2010體積份的水均勻混合制得乙醇溶液，將315體積份的油酸添加到9785體積份的乙醇溶液中，攪拌均勻，獲得改性試劑溶液；C:將8090體積份的乙醇與2010體積份的水均勻混合制得乙醇溶液，將520體積份的丙三醇添加到9580體積份的乙醇溶液中，攪拌均勻，獲得改性試劑溶液；2)調(diào)制改性玉米蛋白膠粘劑將玉米蛋白添加到改性試劑溶液中，使玉米蛋白的質(zhì)量濃度為0.20.4kg/L，室溫下攪拌l2h，即得改性玉米蛋白膠粘劑。本發(fā)明還提供了一種前述改性玉米蛋白膠粘劑制備環(huán)境友好型刨花板的方法，包括以下步驟1)制取刨花自然風(fēng)干的林業(yè)加工廢棄物經(jīng)錘片式粉碎機(jī)粉碎，分選、去除雜質(zhì)和粉塵后獲得刨花；2)施膠將改性玉米蛋白膠粘劑與刨花均勻混合，改性玉米蛋白膠粘劑的固含量刨花的干物質(zhì)與改性玉米蛋白膠粘劑的固含量的重量之和為1318:100;3)水分調(diào)節(jié)使用水分調(diào)節(jié)設(shè)備，調(diào)節(jié)前一步驟所得混合物的含水率為15%23%，得板坯；4)熱壓將板坯預(yù)熱38min，再熱壓成型，得刨花板。作為一種改進(jìn)，所述改性玉米蛋白膠粘劑的固含量刨花的干物質(zhì)與改性玉米蛋白膠粘劑的固含量的重量之和為16:ioo。作為一種改進(jìn)，所述刨花是木刨花或竹刨花，刨花的粒度為26mm。作為一種改進(jìn)，所述熱壓步驟的工藝參數(shù)為溫度1601卯'C、壓力59MPa、時(shí)間4080s/腿。作為一種改進(jìn)，所述施膠中的混合方式為利用壓縮空氣使?jié)L筒內(nèi)的刨花呈懸浮狀態(tài)，將改性玉米蛋白膠粘劑以霧狀均勻噴灑于刨花上；同時(shí)旋轉(zhuǎn)滾筒，使改性玉米蛋白膠粘劑與刨花進(jìn)一步均勻攪拌。本發(fā)明中，改性玉米蛋白膠粘劑的固含量代表的是改性玉米蛋白膠粘劑中玉米蛋白的含量。熱壓步驟的時(shí)間4080s/mm代表的是壓制每mra厚度的刨花板需要4080s的時(shí)間。本發(fā)明的有益效果在于1、采用改性玉米蛋白膠粘劑，能實(shí)現(xiàn)刨花板的無(wú)臭無(wú)毒清潔生產(chǎn)。2、所制得的刨花板無(wú)游離甲醛釋放，在使用廢棄后容易生物降解，符合環(huán)保要求，是一種環(huán)境友好型產(chǎn)品；3、本發(fā)明所采用的玉米蛋白來(lái)源于淀粉濕法加工后的剩余物，來(lái)源廣、可再生，能促進(jìn)玉米蛋白的增值利用和林業(yè)加工剩余物的資源化利用；4、制備工藝簡(jiǎn)單，物理力學(xué)性能與三醛膠刨花板相當(dāng)。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例l:1)調(diào)膠首先按照每47.6L無(wú)水乙醇加8.4L水配成乙醇溶液，然后向乙醇溶液中加入24L二氯甲垸混合均勻得改性試劑溶液。將24kg玉米醇溶蛋白以20kg/h的添加速度邊攪拌邊添加到改性試劑溶液中，再在室溫下用電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌2h，使所有的玉米醇溶蛋白溶解，攪拌均勻后即得改性玉米蛋白膠粘劑。2)制取竹刨花選用自然風(fēng)干的竹業(yè)加工廢棄物(含水率為10.5%)，經(jīng)錘片式粉碎機(jī)粉碎后分選，去除雜質(zhì)和粉塵，控制所得的竹刨花的粒度為25mm。3)施膠稱(chēng)取竹刨花156.4kg(干物質(zhì)的量為140kg)，將其裝入拌膠滾筒中，用壓縮空氣將滾筒內(nèi)的竹刨花懸浮，通過(guò)膠泵使改性玉米蛋白膠粘劑以霧狀均勻噴灑于刨花上；同時(shí)旋轉(zhuǎn)滾筒，使改性玉米蛋白膠粘劑與刨花進(jìn)一步均勻混合，即改性玉米蛋白膠粘劑的固含量/竹刨花的干物質(zhì)與改性玉米蛋白膠粘劑的固含量的重量之和=24/(24+140)=14.6%。4)水分調(diào)節(jié)先通過(guò)水分調(diào)節(jié)設(shè)備調(diào)節(jié)步驟3)所得物的含水率至16%，得板坯；5)熱壓鋪裝板坯進(jìn)行預(yù)熱3min，再經(jīng)過(guò)熱壓固化成型，設(shè)定刨花板厚度為8mm、密度為0.80g/cm3，控制熱壓工藝條件為熱壓溫度為170。C，壓力5MPa，時(shí)間75s/mm;得竹刨花板。實(shí)施例2:1)調(diào)膠首先按照每61.88L無(wú)水乙醇加10.92L水配成乙醇溶液，然后向乙醇溶液中加入7.2L油酸混合均勻得改性試劑溶液。將24kg玉米醇溶蛋白以20kg/h的添加速度邊攪拌邊添加到改性試劑溶液中，再在室溫下用電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌2h，使所有的玉米醇溶蛋白溶解，攪拌均勻后即得5改性玉米蛋白膠粘劑。2)制取竹刨花選用自然風(fēng)干的竹業(yè)加工廢棄物(含水率為10.5%)，經(jīng)錘片式粉碎機(jī)粉碎后分選，去除雜質(zhì)和粉塵，控制所得的竹刨花的粒度為25mm。3)施膠稱(chēng)取竹刨花145.3kg(干物質(zhì)的量為130kg)，將其裝入拌膠滾筒中，用壓縮空氣將滾筒內(nèi)的竹刨花懸浮，通過(guò)膠泵使改性玉米蛋白膠粘劑以霧狀均勻噴灑于刨花上；同時(shí)旋轉(zhuǎn)滾筒，使改性玉米蛋白膠粘劑與刨花進(jìn)一步均勻混合，即改性玉米蛋白膠粘劑的固含量/竹刨花的干物質(zhì)與改性玉米蛋白膠粘劑的固含量的重量之和=24/(24+130)=15.6%。4)水分調(diào)節(jié)先通過(guò)水分調(diào)節(jié)設(shè)備調(diào)節(jié)步驟3)所得物的含水率至16%，得板坯；5)熱壓鋪裝板坯進(jìn)行預(yù)熱5min，再經(jīng)過(guò)熱壓固化成型，設(shè)定刨花板厚度為8mm、密度為0.80g/cm3,控制熱壓工藝條件為熱壓溫度為170'C，壓力5MPa，時(shí)間75s/mm;得竹刨花板。實(shí)施例3:1)調(diào)膠首先按照每61.2L無(wú)水乙醇加10.8L水配成乙醇溶液，然后向乙醇溶液中加入8L丙三醇混合均勻得改性試劑溶液。將24kg玉米醇溶蛋白以20kg/h的添加速度邊攪拌邊添加到改性試劑溶液中，再在室溫下用電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌2h，使所有的玉米醇溶蛋白溶解，攪拌均勻后即得改性玉米蛋白膠粘劑。2)制取竹刨花選用自然風(fēng)干的竹業(yè)加工廢棄物(含水率為10.5%)，經(jīng)錘片式粉碎機(jī)粉碎后分選，去除雜質(zhì)和粉塵，控制所得的竹刨花的粒度為25mm。3)施膠稱(chēng)取竹刨花156.4kg(干物質(zhì)的量為140kg)，將其裝入拌膠滾筒中，用壓縮空氣將滾筒內(nèi)的竹刨花懸浮，通過(guò)膠泵使改性玉米蛋白膠粘劑以霧狀均勻噴灑于刨花上；同時(shí)旋轉(zhuǎn)滾筒，使改性玉米蛋白膠粘劑與刨花進(jìn)一步均勻混合，即改性玉米蛋白膠粘劑的固含量/竹刨花的干物質(zhì)與改性玉米蛋白膠粘劑的固含量的重量之和=24/(24+140)=14.6%。4)水分調(diào)節(jié)先通過(guò)水分調(diào)節(jié)設(shè)備調(diào)節(jié)步驟3)所得物的含水率至18%，得板坯；5)熱壓鋪裝板坯進(jìn)行預(yù)熱5min，再經(jīng)過(guò)熱壓固化成型，設(shè)定刨花板厚度為8mm、密度為0.80g/cm3，控制熱壓工藝條件為熱壓溫度為180'C，壓力7MPa，時(shí)間60s/mm;得竹刨花板。對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行刨花板的主要力學(xué)性能測(cè)定，測(cè)試結(jié)果如表l所示，表明靜曲強(qiáng)度、內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度等指標(biāo)均達(dá)到A類(lèi)刨花板一等品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。表l:刨花板的物理力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個(gè)具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1、一種改性玉米蛋白膠粘劑的制備方法，包括以下步驟1)通過(guò)下述任意一種方法配制改性試劑溶液A將80～90體積份的乙醇與20～10體積份的水均勻混合制得乙醇溶液，然后將15～35體積份的二氯甲烷添加到85～65體積份的乙醇溶液中，攪拌均勻，獲得改性試劑溶液；B將80～90體積份的乙醇與20～10體積份的水均勻混合制得乙醇溶液，將3～15體積份的油酸添加到97～85體積份的乙醇溶液中，攪拌均勻，獲得改性試劑溶液；C將80～90體積份的乙醇與20～10體積份的水均勻混合制得乙醇溶液，將5～20體積份的丙三醇添加到95～80體積份的乙醇溶液中，攪拌均勻，獲得改性試劑溶液；2)調(diào)制改性玉米蛋白膠粘劑將玉米蛋白添加到改性試劑溶液中，使玉米蛋白的質(zhì)量濃度為0.2～0.4kg/L，室溫下攪拌1～2h，即得改性玉米蛋白膠粘劑。2、一種利用權(quán)力要求l所述改性玉米蛋白膠粘劑制備環(huán)境友好型刨花板的方法，包括以下步驟1)制取刨花自然風(fēng)干的林業(yè)加工廢棄物經(jīng)錘片式粉碎機(jī)粉碎，分選、去除雜質(zhì)和粉塵后獲得刨花；2)施膠將權(quán)利要求l中所述改性玉米蛋白膠粘劑與刨花均勻混合，改性玉米蛋白膠粘劑的固含量刨花的干物質(zhì)與改性玉米蛋白膠粘劑的固含量的重量之和為1318:100;3)水分調(diào)節(jié)-使用水分調(diào)節(jié)設(shè)備，調(diào)節(jié)前一步驟所得混合物的含水率為15%23%，得板坯；4)熱壓將板坯預(yù)熱38min，再熱壓成型，得刨花板。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的刨花板的制備方法，其特征在于，所述改性玉米蛋白膠粘劑的固含量刨花的干物質(zhì)與改性玉米蛋白膠粘劑的固含量的重量之和為16:100。4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的刨花板的制備方法，其特征在于，所述刨花是木刨花或竹刨花，刨花的粒度為26mm。5、根據(jù)權(quán)利要求2所述的刨花板的制備方法，其特征在于，所述熱壓步驟的工藝參數(shù)為溫度160190°C、壓力59MPa、時(shí)間4080s/mm。6、根據(jù)權(quán)利要求2所述的刨花板的制備方法，其特征在于，所述施膠中的混合方式為利用壓縮空氣使?jié)L筒內(nèi)的刨花呈懸浮狀態(tài)，將改性玉米蛋白膠粘劑以霧狀均勻噴灑于刨花上；同時(shí)旋轉(zhuǎn)滾筒，使改性玉米蛋白膠粘劑與刨花進(jìn)一步均勻攪拌。全文摘要本發(fā)明涉及膠粘劑與人造板領(lǐng)域，旨在提供一種環(huán)境友好型生物膠粘劑及刨花板的制備工藝。本發(fā)明中將玉米蛋白添加到改性試劑溶液中，使玉米蛋白的質(zhì)量濃度為0.2～0.4kg/L，室溫下攪拌1～2h，即得改性玉米蛋白膠粘劑。刨花板的制備包括制取刨花、施膠、水分調(diào)節(jié)和熱壓工序。本發(fā)明采用改性玉米蛋白膠粘劑，能實(shí)現(xiàn)刨花板的無(wú)臭無(wú)毒清潔生產(chǎn)；所制得的刨花板無(wú)游離甲醛釋放，在使用廢棄后容易生物降解，符合環(huán)保要求，是一種環(huán)境友好型產(chǎn)品；所采用的玉米蛋白來(lái)源于淀粉濕法加工后的剩余物，來(lái)源廣、可再生，能促進(jìn)玉米蛋白的增值利用和林業(yè)加工剩余物的資源化利用；制備工藝簡(jiǎn)單，物理力學(xué)性能與三醛膠刨花板相當(dāng)。文檔編號(hào)B27N3/08GK101591522SQ200910100109公開(kāi)日2009年12月2日申請(qǐng)日期2009年6月29日優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日發(fā)明者翔崔,蕊常,沈瑩瑩,會(huì)王,盛奎川,錢(qián)湘群申請(qǐng)人:浙江大學(xué)