一種天然植物型綠色木材膠粘劑的製備方法與流程

2023-05-28 10:03:46 2

本發明屬於膠粘劑製備技術領域，具體涉及為一種天然植物型綠色木材膠粘劑的製備方法。

背景技術：

隨著人們對家居環保條件的越來越重視，對於家具中釋放出的voc氣體、有機溶劑等也提出了越來越苛刻的要求，傳統的家具用的膠粘劑中，基本都帶有有機溶劑，這些溶劑的不易在短期內釋放完全，而會長期不斷地緩慢向外產生，這就會對人們的身體健康產生影響。藕粉的基本成分是碳水化合物，多於用食品中，而藕粉用沸水溶解後便溶脹，並且能夠攪拌成半透明狀，具有一定的粘著性，能夠用於木工板需要的膠粘劑以及製作家具需要的膠粘劑中，無毒無汙染，藕粉溶脹後形成高強度的溶膠液，其膠粘的力度會隨著藕粉的濃度而有所增加，還有較強的耐鹽性能，不受陽離子、陰離子的影響，不會產生鹽析現象，能夠形成穩定的乳狀液，長期不分層。然而直接用藕粉製備膠粘劑，其生產及使用性能尤其是粘接強度和穩定性均未能得到較好地效果，很容易便會脫落，此外對於過期的藕粉不能得到很好的有效利用。

技術實現要素：

本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種天然植物型綠色木材膠粘劑的製備方法。

為解決上述問題，本發明所採取的技術方案如下：

一種天然植物型綠色木材膠粘劑的製備方法，所述製備具體步驟如下：

（1）在攪拌釜中先加入200-300份水，升溫至95-100℃，加入10-20份藕粉，攪拌20-30min，得到藕粉膠液；

（2）降溫至20-30℃，向藕粉膠液中加入2-6份過氧化氫進行氧化，反應時間15-60min；

（3）氧化反應完成後，升高溫度至60-75℃，緩慢加入1-3份氫氧化鈉，反應時間30-120min；

（4）待糊化完成後，控制溫度55-65℃，緩慢加入2-8份硼砂進行交聯，反應時間30-90min；

（5）待交聯完成後，升溫至60-85℃，加入0.2-1.6份黃原膠，反應時間20-45min；

（6）待黃原膠完全溶解並攪拌均勻後，降溫至20-30℃，然後加入1-4份防腐劑，保溫攪拌20-60min。

本發明與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

本發明所述的天然植物型綠色木材膠粘劑的製備方法的粘結性和穩定性均得到了明顯改善，能較好地應用於木材粘結，無甲醛等有毒有害氣體釋放，並且對於過期的藕粉產品能夠得到有效利用。

具體實施方式

下面將結合具體的實施例來說明本發明的內容。

一種天然植物型綠色木材膠粘劑的製備方法，包括以下質量份數的原料配方組分：10-20份藕粉、200-300份水、1-3份氫氧化鈉、2-6份過氧化氫、2-8份硼砂、0.2-1.6份黃原膠、1-4份防腐劑。

製備具體步驟如下：

（1）在攪拌釜中先加入水，升溫至95-100℃，加入藕粉，攪拌20-30min，得到藕粉膠液，高溫條件下加入藕粉能夠使得其充分溶解於水中；

（2）降溫至20-30℃，向藕粉膠液中加入過氧化氫進行氧化，反應時間15-60min；

（3）氧化反應完成後，升高溫度至60-75℃，緩慢加入氫氧化鈉，使得藕粉能夠充分糊化，反應時間30-120min；

（4）待糊化完成後，控制溫度55-65℃，緩慢加入硼砂進行交聯，使得硼砂能夠完全溶解，反應時間30-90min；

（5）待交聯完成後，升溫至60-85℃，加入黃原膠，反應時間20-45min；

（6）待黃原膠完全溶解並攪拌均勻後，降溫至20-30℃，然後加入防腐劑，保溫攪拌20-60min。

藕粉的基本成分是碳水化合物，用沸水溶解後便溶脹，並且能夠攪拌成半透明狀，具有一定的粘著性，能夠用於木工板需要的膠粘劑以及製作家具需要的膠粘劑中，無毒無汙染，藕粉溶脹後形成高強度的溶膠液，其膠粘的力度會隨著藕粉的濃度而有所增加，還有較強的耐鹽性能，不受陽離子、陰離子的影響，不會產生鹽析現象。

硼砂除了作為交聯劑外，還具有抑菌、防腐及保護皮膚黏膜的作用，能夠延長膠粘劑的使用時間，對人體無害，從而能夠延長木材產品的使用壽命以及不會對人體產生危害。

黃原膠的分子側鏈末端含有丙酮酸基團，能夠起到增稠、懸浮、乳化以及穩定的作用，此外黃原膠具有長鏈高分子的一般性能，比一般高分子含有較多的官能團，它在水溶液中的構象是多樣的，能形成超結合帶狀的螺旋共聚體，構成類似膠的網狀結構，所以能夠支持固體顆粒、液滴和氣泡的形態，顯示出很強的乳化穩定作用和高懸浮能力，黃原膠是一種高效的增稠劑，具有低濃度高粘度的特性，1％黃原膠水溶液的粘度相當於明膠的100倍，黃原膠水溶液不受溫度、酸鹼度以及鹽濃度的影響，具有很好的穩定性，能夠提高粘度以及提高膠膜韌性。

所述防腐劑為三氯異氰尿酸鈉，能有效地控制或殺死膠粘劑中的微生物，避免膠粘劑受菌類腐蝕，延長膠粘劑的保質期。

【實施例一】一種天然植物型綠色木材膠粘劑的製備方法，包括以下質量份數的原料配方組分：10份藕粉、200份水、1份氫氧化鈉、2份過氧化氫、2份硼砂、0.2份黃原膠、1份防腐劑。

製備具體步驟如下：

（1）在攪拌釜中先加入水，升溫至95℃，加入藕粉，攪拌20min，得到藕粉膠液；

（2）降溫至20℃，向藕粉膠液中加入過氧化氫進行氧化，反應時間15min；

（3）氧化反應完成後，升高溫度至60℃，緩慢加入氫氧化鈉，反應時間30min；

（4）待糊化完成後，控制溫度55℃，緩慢加入硼砂進行交聯，使得硼砂能夠完全溶解，反應時間30min；

（5）待交聯完成後，升溫至60℃，加入黃原膠，反應時間20min；

（6）待黃原膠完全溶解並攪拌均勻後，降溫至20℃，然後加入防腐劑，保溫攪拌20min。

【實施例二】一種天然植物型綠色木材膠粘劑的製備方法，包括以下質量份數的原料配方組分：15份藕粉、250份水、2份氫氧化鈉、4份過氧化氫、5份硼砂、0.9份黃原膠、2.5份防腐劑。

製備具體步驟如下：

（1）在攪拌釜中先加入水，升溫至98℃，加入藕粉，攪拌25min，得到藕粉膠液；

（2）降溫至25℃，向藕粉膠液中加入過氧化氫進行氧化，反應時間40min；

（3）氧化反應完成後，升高溫度至68℃，緩慢加入氫氧化鈉，反應時間75min；

（4）待糊化完成後，控制溫度60℃，緩慢加入硼砂進行交聯，反應時間60min；

（5）待交聯完成後，升溫至75℃，加入黃原膠，反應時間35min；

（6）待黃原膠完全溶解並攪拌均勻後，降溫至25℃，然後加入防腐劑，保溫攪拌40min。

【實施例三】一種天然植物型綠色木材膠粘劑的製備方法，包括以下質量份數的原料配方組分：20份藕粉、300份水、3份氫氧化鈉、6份過氧化氫、8份硼砂、1.6份黃原膠、4份防腐劑。

製備具體步驟如下：

（1）在攪拌釜中先加入水，升溫至100℃，加入藕粉，攪拌30min，得到藕粉膠液；

（2）降溫至30℃，向藕粉膠液中加入過氧化氫進行氧化，反應時間60min；

（3）氧化反應完成後，升高溫度至75℃，緩慢加入氫氧化鈉，反應時間120min；

（4）待糊化完成後，控制溫度65℃，緩慢加入硼砂進行交聯，反應時間90min；

（5）待交聯完成後，升溫至85℃，加入黃原膠，反應時間45min；

（6）待黃原膠完全溶解並攪拌均勻後，降溫至30℃，然後加入防腐劑，保溫攪拌60min。

以下用上述實施例一、二、三的木材膠粘劑以及普通膠粘劑作對比實驗，對木板進行塗膠，並且都分割成5×5的方格，以採用實施例一、二、三的木材膠粘劑塗膠的木板以及採用普通膠粘劑塗膠的木板為一組，每組分別在50℃、100℃、150℃溫度下進行實驗，48h後統計木板上剩餘塗膠的方格數，實驗數據如下：

由此實驗結果可以得出：本發明所述的天然植物型綠色木材膠粘劑的製備方法，與普通膠粘劑相比較，在50℃、100℃、150℃溫度下的木板上剩餘塗膠的方格數明顯多於普通膠粘劑，由此可得出本發明所述的天然植物型綠色木材膠粘劑的製備方法的粘結性和穩定性均得到了明顯改善，能較好地應用於木材粘結，無甲醛等有毒有害氣體釋放，並且對於過期的藕粉產品能夠得到有效利用。

以上內容是結合具體的實施例對本發明所作的詳細說明，不能認定本發明具體實施僅限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明保護的範圍。