一種木薯淀粉生物質(zhì)膠粘劑的配制方法及該膠粘劑的應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種木薯淀粉生物質(zhì)膠粘劑的配制方法，包括以下步驟：（1）玉米淀粉酶解；（2）接枝共聚反應(yīng)；（3）加入尿素混合均勻。本發(fā)明還公開(kāi)了該木薯淀粉生物質(zhì)膠粘劑在膠合板中的應(yīng)用。本發(fā)明通過(guò)對(duì)配制工藝進(jìn)行優(yōu)化，在接枝共聚反應(yīng)前無(wú)需糊化，不僅配制成本低廉、工藝簡(jiǎn)單，而且配制的木薯淀粉生物質(zhì)膠粘劑的流動(dòng)性好，外觀乳白細(xì)膩有光澤，且在貯藏期性能穩(wěn)定。使用本發(fā)明的木薯淀粉生物質(zhì)膠粘劑制備的膠合板具有強(qiáng)度高、抗拉強(qiáng)度高、防水性能好等優(yōu)良的物理特性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種木薯淀粉生物質(zhì)膠粘劑的配制方法及該膠粘劑的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種膠粘劑的配制方法，具體涉及一種木薯淀粉生物質(zhì)膠粘劑的配制方法，本發(fā)明還涉及該膠粘劑的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)既是人造板生產(chǎn)大國(guó)也是木材消耗大國(guó)。由于長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)林木的過(guò)量采伐及其他各種形式的植被破壞，已造成我國(guó)水土流失、洪澇災(zāi)害頻繁、沙塵暴嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境惡化等不良后果。同時(shí)，我國(guó)木材綜合利用率比較低，僅為60%左右，與世界發(fā)達(dá)國(guó)家的差距較大，發(fā)達(dá)國(guó)家一般為90~95%。因此，木材供需矛盾將日益突出，節(jié)約木材、發(fā)展木材替代品將是我國(guó)林業(yè)產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展的方向。
[0003]根據(jù)生產(chǎn)原料和生產(chǎn)方式的不同，木材膠粘劑可分為天然高分子膠和合成高分子膠兩大類(lèi)。合成高分子膠粘劑主要包括“三醛”系列膠粘劑、聚醋酸乙烯酯膠粘劑和丙烯酸酯類(lèi)乳液膠粘劑。合成高分子膠粘劑中以脲醛膠的用量最大，其次是聚醋酸乙烯酯。使用這幾種膠粘劑最突出的問(wèn)題是甲醛釋放造成的環(huán)境污染。甲醛是引起人體多種病如氣管炎、哮喘、皮炎的根源，甚至接觸時(shí)間較長(zhǎng)后造成惡性腫瘤。為減少甲醛對(duì)人體健康造成的危害、滿(mǎn)足人們對(duì)綠色環(huán)保家裝板材的需要，天然高分子膠粘劑日益得到廣泛的應(yīng)用。
[0004]隨著石油資源的日益匱乏和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，利用取之不盡、用之不竭的可再生資源生產(chǎn)具有環(huán)保性的木材膠粘劑，已成為一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。
[0005]天然高分子膠粘劑包括淀粉類(lèi)膠粘劑、蛋白質(zhì)類(lèi)膠粘劑和單寧膠粘劑等。利用廉價(jià)的淀粉開(kāi)發(fā)高性能的木材膠粘劑是人類(lèi)長(zhǎng)久以來(lái)的夢(mèng)想，但是傳統(tǒng)的淀粉膠粘劑并不能用于木材的粘接，主要原因是該類(lèi)膠粘劑粘接性、耐水性、干燥速度、貯存穩(wěn)定性等性能不能達(dá)到木材用膠粘劑的要求。因此，為了使淀粉膠粘劑能在木材工業(yè)中應(yīng)用，必須針對(duì)羥基進(jìn)行化學(xué)改性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種木薯淀粉生物質(zhì)膠粘劑的配制方法，該配制方法工藝簡(jiǎn)單，成本低廉。
[0007]本發(fā)明還提供該木薯淀粉生物質(zhì)膠粘劑在膠合板中的應(yīng)用。
[0008]一種木薯淀粉生物質(zhì)膠粘劑的配制方法，包括以下步驟:
[0009](I)木薯淀粉酸解氧化:將木薯淀粉配制成20~40% (W/W)的淀粉乳，加入
0.5mol / L的鹽酸調(diào)節(jié)pH為5~7，裝入燒瓶中，加入淀粉干基1.8% (W/W)的過(guò)硫酸銨，在60°C水浴條件下酸解Ih后，調(diào)pH為4.0，升溫到70°C保持45min ；
[0010](2)接枝共聚反應(yīng):加入淀粉干基80% (W/W)的混合單體，混合單體中醋酸乙烯酯與丙烯酸丁酯的體積比為(20~30):(10~20)，調(diào)節(jié)pH為2.5、溫度為75°C，混合單體滴加持續(xù)時(shí)間為3h，并在接枝反應(yīng)1.5h后加入淀粉干基0.45% (w / w)的過(guò)硫酸銨，整個(gè)接枝反應(yīng)時(shí)間為3.5h ；[0011](3)加入尿素混合均勻后即制得生物質(zhì)膠粘劑。
[0012]作為本發(fā)明的改進(jìn)，上述步驟(1)中淀粉乳的含量為30% (W/W)。
[0013]上述步驟(2)中醋酸乙烯酯與丙烯酸丁酯的體積比為24:16。
[0014]一種木薯淀粉生物質(zhì)膠粘劑在膠合板中的應(yīng)用，包括以下步驟::
[0015](I)將生物質(zhì)膠粘劑倒入涂膠機(jī)上；
[0016](2)把烘干整理好的中板送到涂膠機(jī)上進(jìn)行涂膠，涂膠量控制在150~300g/m2 ；
[0017](3)把涂好膠的多層中板裝入預(yù)壓機(jī)上進(jìn)行預(yù)壓；
[0018](4)把預(yù)壓好的的板坯放在熱壓機(jī)上熱壓，熱壓壓力5~lOMPa、熱壓溫度為100~150°C、熱壓時(shí)間為5~10s/mm ；[0019](5)后期處理:進(jìn)行物理力學(xué)性能指標(biāo)檢驗(yàn)，將檢驗(yàn)合格后的制品進(jìn)行裁邊、砂光、分等、包裝即可。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0021]本發(fā)明通過(guò)對(duì)配制工藝進(jìn)行優(yōu)化，在接枝共聚反應(yīng)前無(wú)需糊化，不僅配制成本低廉、工藝簡(jiǎn)單，而且配制的木薯淀粉生物質(zhì)膠粘劑的流動(dòng)性好，外觀乳白細(xì)膩有光澤，且在貯藏期性能穩(wěn)定。使用本發(fā)明的木薯淀粉生物質(zhì)膠粘劑制備的膠合板不僅具有強(qiáng)度高、抗拉強(qiáng)度高、防水性能好等優(yōu)良的物理特性，而且具備了防蟲(chóng)蛀、綠色環(huán)保無(wú)甲醛等性能。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實(shí)施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實(shí)施例僅僅用于幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。
[0023]如無(wú)具體說(shuō)明，本發(fā)明的各種原料均可以通過(guò)市售得到；或根據(jù)本領(lǐng)域的常規(guī)方法制備得到。除非另有定義或說(shuō)明，本文中所使用的所有專(zhuān)業(yè)與科學(xué)用語(yǔ)與本領(lǐng)域技術(shù)熟練入員所熟悉的意義相同。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。除非另有定義或說(shuō)明，本文中所使用的所有專(zhuān)業(yè)與科學(xué)用語(yǔ)與本領(lǐng)域技術(shù)熟練人員所熟悉的意義相同。
[0024]實(shí)施例1
[0025]一種木薯淀粉生物質(zhì)膠粘劑的配制方法，包括以下步驟:
[0026](I)木薯淀粉酸解氧化:將木薯淀粉配制成30% (W/W)的淀粉乳，加入0.5mol /L的鹽酸調(diào)節(jié)pH為5~7，裝入燒瓶中，加入淀粉干基1.8% (W/W)的過(guò)硫酸銨，在60°C水浴條件下酸解Ih后，調(diào)pH為4.0，升溫到70°C保持45min ；；
[0027](2)接枝共聚反應(yīng):加入淀粉干基80% (W/W)的混合單體，混合單體中醋酸乙烯酯與丙烯酸丁酯的體積比為20:15，調(diào)節(jié)pH為2.5、溫度為75°C，混合單體滴加持續(xù)時(shí)間為3h，并在接枝反應(yīng)1.5h后加入淀粉干基0.45% (w / w)的過(guò)硫酸銨，整個(gè)接枝反應(yīng)時(shí)間為
3.5h ；
[0028](3)加入尿素混合均勻后即制得生物質(zhì)膠粘劑。
[0029]一種木薯淀粉生物質(zhì)膠粘劑在膠合板中的應(yīng)用，包括以下步驟::
[0030]( I)將生物質(zhì)膠粘劑倒入涂膠機(jī)上；
[0031](2)把烘干整理好的中板送到涂膠機(jī)上進(jìn)行涂膠，涂膠量控制在200g/m2 ；
[0032](3)把涂好膠的多層中板裝入預(yù)壓機(jī)上進(jìn)行預(yù)壓；[0033](4)把預(yù)壓好的的板坯放在熱壓機(jī)上熱壓，熱壓壓力8MPa、熱壓溫度為120°C、熱壓時(shí)間為8s/mm ；
[0034](5)后期處理:進(jìn)行物理力學(xué)性能指標(biāo)檢驗(yàn)，將檢驗(yàn)合格后的制品進(jìn)行裁邊、砂光、分等、包裝即可。
[0035]將上述制得的板材成品按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4897.1~4897-2003進(jìn)行含水率MC、內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度IB、靜曲強(qiáng)度M0R、吸水厚度膨脹率(TS/2hr)等項(xiàng)目的檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果達(dá)到優(yōu)等品的要求。
[0036]實(shí)施例2
[0037]一種木薯淀粉生物質(zhì)膠粘劑的配制方法，包括以下步驟:
[0038](I)木薯淀粉酸解氧化:將木薯淀粉配制成20% (W/W)的淀粉乳，加入0.5mol /L的鹽酸調(diào)節(jié)pH為5~7，裝入燒瓶中，加入淀粉干基1.8% (W/W)的過(guò)硫酸銨，在60°C水浴條件下酸解Ih后，調(diào)pH為4.0，升溫到70°C保持45min ；；
[0039](2)接枝共聚反應(yīng):加入淀粉干基80% (W/W)的混合單體，混合單體中醋酸乙烯酯與丙烯酸丁酯的體積比為20:10，調(diào)節(jié)pH為2.5、溫度為75°C，混合單體滴加持續(xù)時(shí)間為3h，并在接枝反應(yīng)1.5h后加入淀粉干基0.45% (w / w)的過(guò)硫酸銨，整個(gè)接枝反應(yīng)時(shí)間為
3.5h ；
[0040](3)加入尿素混 合均勻后即制得生物質(zhì)膠粘劑。
[0041]一種木薯淀粉生物質(zhì)膠粘劑在膠合板中的應(yīng)用，包括以下步驟::
[0042]( I)將生物質(zhì)膠粘劑倒入涂膠機(jī)上；
[0043](2)把烘干整理好的中板送到涂膠機(jī)上進(jìn)行涂膠，涂膠量控制在200g/m2 ；
[0044](3)把涂好膠的多層中板裝入預(yù)壓機(jī)上進(jìn)行預(yù)壓；
[0045](4)把預(yù)壓好的的板坯放在熱壓機(jī)上熱壓，熱壓壓力8MPa、熱壓溫度為120°C、熱壓時(shí)間為8s/mm ；
[0046](5)后期處理:進(jìn)行物理力學(xué)性能指標(biāo)檢驗(yàn)，將檢驗(yàn)合格后的制品進(jìn)行裁邊、砂光、分等、包裝即可。
[0047]將上述制得的板材成品按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4897.1~4897-2003進(jìn)行成品板密度D、含水率MC、內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度IB、靜曲強(qiáng)度M0R、吸水厚度膨脹率(TS/2hr)等項(xiàng)目的檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果達(dá)到一等品的要求。
[0048]實(shí)施例3
[0049](I)木薯淀粉酸解氧化:將木薯淀粉配制成40% (W/W)的淀粉乳，加入0.5mol /L的鹽酸調(diào)節(jié)pH為5~7，裝入燒瓶中，加入淀粉干基1.8% (W/W)的過(guò)硫酸銨，在60°C水浴條件下酸解Ih后，調(diào)pH為4.0，升溫到70°C保持45min ；；
[0050](2)接枝共聚反應(yīng):加入淀粉干基80% (W/W)的混合單體，混合單體中醋酸乙烯酯與丙烯酸丁酯的體積比為30):20，調(diào)節(jié)pH為2.5、溫度為75°C，混合單體滴加持續(xù)時(shí)間為3h，并在接枝反應(yīng)1.5h后加入淀粉干基0.45% (w / w)的過(guò)硫酸銨，整個(gè)接枝反應(yīng)時(shí)間為 3.5h ;
[0051](3)加入尿素混合均勻后即制得生物質(zhì)膠粘劑。
[0052]一種木薯淀粉生物質(zhì)膠粘劑在膠合板中的應(yīng)用，包括以下步驟::
[0053]( I)將生物質(zhì)膠粘劑倒入涂膠機(jī)上；[0054](2)把烘干整理好的中板送到涂膠機(jī)上進(jìn)行涂膠，涂膠量控制在200g/m2 ；
[0055](3)把涂好膠的多層中板裝入預(yù)壓機(jī)上進(jìn)行預(yù)壓；
[0056](4)把預(yù)壓好的的板坯放在熱壓機(jī)上熱壓，熱壓壓力8MPa、熱壓溫度為120°C、熱壓時(shí)間為8s/mm ；
[0057](5)后期處理:進(jìn)行物理力學(xué)性能指標(biāo)檢驗(yàn)，將檢驗(yàn)合格后的制品進(jìn)行裁邊、砂光、分等、包裝即可。
[0058]將上述制得的板材成品按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4897.1~4897-2003進(jìn)行含水率MC、內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度IB、靜曲強(qiáng)度M0R、吸水厚度膨脹率(TS/2hr)等項(xiàng)目的檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果達(dá)到一等品的要求。[0059] 申請(qǐng)人:聲明，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，將上述實(shí)施例某組分的具體含量點(diǎn)值，與
【發(fā)明內(nèi)容】
部分的技術(shù)方案相組合，從而產(chǎn)生的新的數(shù)值范圍，也是本發(fā)明的記載范圍之一，本申請(qǐng)為使說(shuō)明書(shū)簡(jiǎn)明，不再羅列這些數(shù)值范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種木薯淀粉生物質(zhì)膠粘劑的配制方法，其特征在于包括以下步驟: (1)木薯淀粉酸解氧化:將木薯淀粉配制成20~40%(W/W)的淀粉乳，加入0.5mol /L的鹽酸調(diào)節(jié)pH為5~7，裝入燒瓶中，加入淀粉干基1.8% (W/W)的過(guò)硫酸銨，在60°C水浴條件下酸解Ih后，調(diào)pH為4.0，升溫到70°C保持45min ； (2)接枝共聚反應(yīng):加入淀粉干基80%(W/W)的混合單體，混合單體中醋酸乙烯酯與丙烯酸丁酯的體積比為(20~30):(10~20)，調(diào)節(jié)pH為2.5、溫度為75°C，混合單體滴加持續(xù)時(shí)間為3h，并在接枝反應(yīng)1.5h后加入淀粉干基0.45% (w / w)的過(guò)硫酸銨，整個(gè)接枝反應(yīng)時(shí)間為3.5h ； (3)加入尿素混合均勻后即制得生物質(zhì)膠粘劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種木薯淀粉生物質(zhì)膠粘劑的配制方法，其特征在于:所述步驟(1)中淀粉乳的含量為30% (W/W)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種木薯淀粉生物質(zhì)膠粘劑的配制方法，其特征在于:所述步驟(2)中醋酸乙烯酯與丙烯酸丁酯的體積比為24:16。
4.權(quán)利要求1到4任一項(xiàng)所述的一種木薯淀粉生物質(zhì)膠粘劑在膠合板中的應(yīng)用，其特征在于包括以下步驟:: (1)將生物質(zhì)膠粘劑倒入涂膠機(jī)上； (2)把烘干整理好的中板送到涂膠機(jī)上進(jìn)行涂膠，涂膠量控制在150~300g/m2； (3)把涂好膠的多層中板裝入預(yù)壓機(jī)上進(jìn)行預(yù)壓； (4)把預(yù)壓好的的板坯放在熱壓機(jī)上熱壓，熱壓壓力5~lOMPa、熱壓溫度為100~150°C、熱壓時(shí)間為5~10s/mm ； (5)后期處理:進(jìn)行物理力學(xué)性能指標(biāo)檢驗(yàn)，將檢驗(yàn)合格后的制品進(jìn)行裁邊、砂光、分等、包裝即可。
【文檔編號(hào)】C08F218/08GK103540278SQ201310456752
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】姚旻 申請(qǐng)人:安徽華印機(jī)電股份有限公司