一種人造板用防水、防黴劑及其製備方法

2023-05-03 01:20:41 1

專利名稱：一種人造板用防水、防黴劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種人造板板用添加劑及其製備方法，特別涉及一種人造板用防水、防黴添加劑及其製備方法。
背景技術：
木質纖維板是以木質纖維為原料施加脲醛樹脂或其他合成樹脂在加熱加壓條件下壓制而成的一種板材。可以加入其他合適的添加劑以改良板材的特性。密度在0.65g/cm3-0. 8g/cm3之間的木質纖維板稱為中密度纖維板，密度在O. 8 g/cm3以上的木質纖維板稱為高密度纖維板，木質纖維板的厚度在I. 5mm以上。一般中密度纖維板主要用於製造家具和門板基材等，高密度纖維板主要用作地板基材等，最後還要經過飾面加工，製成地板、門板等。目前中/高密度纖維板生產主要過程是先將小徑樹木、枝椏等切片，木片通過熱磨機分離成木質纖維，木質纖維進入乾燥機進行乾燥，同時把合成樹脂膠粘劑(目前主要使用脲醛樹脂膠粘劑)均勻噴在木質纖維上，經施膠和乾燥後的木質纖維進入鋪裝機，鋪裝成板坯，板坯經傳送帶進入熱壓機，在加熱加壓條件下壓製成毛坯板，然後根據用途鋸切成規定尺寸的板材，再通過砂光機將板面砂光成為砂光板，根據需要可進行飾面加工(也稱為二次加工)。例如在砂光板上鋪裝三聚氰胺甲醛樹脂浸潰紙再熱壓固化成為裝飾的木質纖維板地板(一般稱為強化地板)和裝飾的木質纖維板門板等。由於木質纖維板極易吸水，脲醛樹脂膠防水性差，所以毛坯板和砂光板浸水後會膨脹。夏季氣溫高、溼度大時容易發黴。為了解決浸水、吸潮膨脹的問題，所以生產廠家在生產過程中需要使用防水劑，但是纖維板吸潮黴變問題沒有得到很好的解決。目前纖維板常用的防水劑是石蠟乳狀液或熔融石蠟。石蠟乳狀液是石蠟在水中的分散液，是石蠟在表面活性劑的作用下，分散在水中形成的水包油(0/W)型乳狀液，石蠟是分散相，水是連續相。石蠟乳狀液常用的表面活性劑為陰離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑，陰離子型表面活性劑主要有脂肪酸銨鹽，如油酸銨、硬酯酸銨、月桂酸銨等；非離子型表面活性劑主要有脂肪醇聚氧乙烯醚(商品名平平加)、失水山梨醇脂肪酸酯(商品名斯盤)、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯(商品名吐溫)，可以單獨用一種表面活性劑，也可以將兩種或兩種以上表面活性劑混合使用。表面活性劑的用量約佔乳狀液總重量的3-10%，一般石蠟乳狀液是水包油(0/W)型乳狀液，多用水溶性表面活性劑，由於水溶性表面活性劑易溶於水，因此加有石蠟乳狀液防水劑的中/高密度纖維板板面瞬時吸水速度極快，瞬時防水效果較差，體現在2小時浸水厚度膨脹率較大。瞬時吸水速度過快會影響到地板基材、門板基材等產品的飾面加工(二次加工)及最終使用。熔融石蠟是把固體石蠟加熱熔化後，施加在熱磨機中的木質纖維上，使木質纖維具有防水性能。石蠟乳狀液是在木質纖維進入乾燥機時施加在木質纖維上，使木質纖維具有防水性能。使用熔融石蠟作防水劑的纖維板，板面瞬時吸水速度較慢，瞬時防水效果較好，但是使用過程中石蠟需加熱熔化，熔化時間長、能耗高、石蠟用量大，使用不方便而且成本較高。為了解決纖維板的瞬時吸水速度快，2小時浸水厚度膨脹率較大和容易發黴的問題，申請人進行了多方面、多角度的在先研究，如專利號為ZL00251197. 5實用新型專利公開了木質人造板用防水、防潮、防黴微膠囊產品，僅公開了呈球形或圓棒形的防水、防黴微膠囊的結構，沒有具體公開防水、防黴膠囊中原料的組成、配方和防水防黴劑的製備工藝方法。而且該種結構的微膠囊產品因顆粒較小，容易聚團、粘連，分散性差，在人造板的製備過程中容易析出且分散不均勻。該結構的微膠囊在木質刨花板中應用效果顯著，但在木質中/高密度纖維板中很難應用。

發明內容
本發明的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種人造板用納米防水、防黴劑及其製備方法，該防水、防黴劑為固體粉末狀，不含水，與人造板用纖維具有極強的吸附性，結構穩定，能大幅提高人造板的防水、防潮、防黴性能，提高產品質量，節省原料，降低能耗，顯著提高生產廠家經濟效益。為實現本發明的目的，本發明一方面提供一種人造板用防水、防黴劑，包括具有防水、防黴作用的膠囊核和包裹膠囊核的膠囊殼.其中，所述的膠囊核由原料石蠟、硬脂酸、聚二甲基矽氧烷和十二烷基-a-D-葡萄糖苷組成；所述膠囊殼由原料明膠、殼聚糖組成。特別是，所述原料的重量份配比為
石蠟90-100
硬脂酸0.5-5
聚二甲基矽氧烷0.5-5
十二燒基_ a _D_匍萄糖昔0.5-2
明膠0.6-3
殼聚糖0.6-3其中，所述原料的重量份配比優選為
石蠟90-98
硬脂酸1.5-3.5
聚二甲基矽氧烷0.5-2
十二烷基-a -D-葡萄糖苷0.5-1.5
明膠2-3
殼聚糖2-3特別是，所述原料的重量份配比進一步優選為
石蠟95-98
硬脂酸1.5-2
聚二甲基矽氧烷0.5-1.5
十二烷基-a-D-葡萄糖苷0.5-1
明膠2-2.5
殼聚糖2-2.5 其中，十二烷基-a -D-葡萄糖苷是非離子型表面活性劑，具有優良的乳化分散性能，具有殺菌防黴功能。籍助真空高速攪拌機在水中分散成納米粒狀態。特別是，所述膠囊殼還包括交聯劑二異氰酸酯，所述交聯劑二異氰酸酯的重量份為 O. 05-0. 25。特別是，所述的交聯劑選擇甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯或六亞甲基二異氰酸酯中的一種或多種，優選為甲苯二異氰酸酯，進一步優選為2，4-甲苯二異氰酸酯或2，4-甲苯二異氰酸酯和2，6-甲苯二異氰酸酯的混合物。尤其是，所述2，4_甲苯二異氰酸酯和2，6_甲苯二異氰酸酯的混合物中2，4_甲苯二異氰酸酯異構體含量為80±2%，2，6-甲苯二異氰酸酯異構體含量為20±2%的混合物或2，4_甲苯二異氰酸酯異構體含量為65±2%，2，6_甲苯二異氰酸酯異構體含量為35±2%的混合物。其中，明膠是由牛、羊、豬皮經石灰等鹼性物質處理所得的蛋白質類高分子化合物，其等電點在ΡΗ4. 8-5. I，分子量50000-60000 ;明膠不溶於冷水，能溶於40°C以上的熱水；具有良好的成膜性，常用作微膠囊膠囊殼；其分子中含有羥基、氨基、醯胺基等基團，可與二異氰酸酯反應，增加膠囊殼的強度。殼聚糖，別名脫乙醯基甲殼素，學名聚-2-氨基-2-脫氧β，D-1，4_葡聚糖，殼聚糖是由甲殼素脫乙醯基反應生成的，脫乙醯度為70-90%，分子量40000-100000 ;殼聚糖不溶於水，不溶於鹼性水溶液，可溶於pH < 6. 2的弱酸性水溶液中；殼聚糖具有抗菌性，對黑麴黴、寄生麴黴及黃麴黴有抑制作用；殼聚糖有良好的成模性，所形成的膜的機械強度和化學穩定性好，具有耐熱、耐鹼、不易潮解等特性；而且其分子中含有的氨基與二異氰酸酯反應，增加膠囊殼的強度。二異氰酸酯能與膠囊殼中的羥基、氨基、醯胺基反應，使膠囊殼交聯，稱為膠囊殼的交聯劑，起交聯反應後的膠囊殼強度更好。本發明另一方面提供一種上述人造板用防水、防黴劑的製備方法，包括如下順序進行的步驟I)製備膠囊核納米乳液首先將明膠、十二烷基-a -D-葡萄糖苷加入到水中，混勻，製成明膠-表面活性劑溶液；然後將加熱熔化混勻的石蠟、硬脂酸、聚二甲基矽氧烷混合物加入明膠-表面活性劑溶液中進行乳化處理，製成膠囊核納米乳液；2)混合、冷卻處理將殼聚糖加入到醋酸溶液中，溶解，製成殼聚糖溶液；向膠囊核納米乳液中加入殼聚糖溶液，攪拌混合均勻後，進行冷卻處理，製得冷卻液；3)過濾、乾燥處理向冷卻液中加入鹼性溶液，調節冷卻液的pH為6. 5-7後，進行過濾、乾燥處理，即
得。 其中，步驟I)中所述明膠與水的重量份配比為O. 6-3 50，優選為2-3 50，進一步優選為2-2. 5 50 ;十二烷基-a-D-葡萄糖苷與水的重量份配比為O. 5-2 50，優選為O. 5-1. 5 50，進一步優選為O. 5-1 50 ;所述水的溫度為70-80°C。其中，步驟I)中所述石蠟、硬脂酸、聚二甲基矽氧烷混合物是石蠟、硬脂酸、聚二甲基矽氧烷在加熱溫度為70-80°C下熔化後混合均勻得到熔融混合物。特別是，所述加熱溫度優選為75_80°C。其中，步驟I)中所述乳化處理過程中乳化溫度為70_80°C，絕對壓力為60_86kPa。特別是，乳化處理過程中攪拌速率為10000-20000rpm，優選為10000-15000rpm ；乳化時間為10-20min。尤其是，所述乳化處理是將所述明膠-表面活性劑溶液加入到真空高速乳化機中，在轉速為10000-20000rpm的轉速下加入所述的加熱熔化混合均勻的石蠟、硬脂酸、聚二甲基娃氧燒混合物，攪拌10-20min,製成膠囊核納米乳液。其中，步驟2)中所述殼聚糖與醋酸溶液的重量份配比為O. 6-3 50;所述醋酸溶液的質量百分比濃度為3-4%。特別是，所述殼聚糖與醋酸溶液的重量份配比優選為2-3 50，進一步優選為2-2. 5 : 50。其中，步驟2)中所述攪拌混合的攪拌速率為10000-20000rpm，優選為10000-15000rpm,攪拌時間為5_10min ;所述冷卻處理後冷卻液的溫度降低至10°C以下,優選為5-10°C ;冷卻處理時間為2-5min。特別是，冷卻處理時間優選為2-3min ;冷卻速率為15_38 V /min,優選為20-350C /min，進一步優選為 20_35°C /min。其中，步驟3)中所述鹼性溶液為質量百分比濃度為9-11%的氫氧化鈉溶液；所述pH值優選為7 ;在所述乾燥處理過程中乾燥溫度30-40°C，絕對壓力為60-70kPa。本發明又一方面提供一種人造板用防水、防黴劑的製備方法，包括如下順序進行的步驟I)按照如下重量份配比準備原料
石蠟90-100
硬脂酸0.5-5
聚二甲基矽氧烷0.5-5
十二燒基_ α _D_匍萄糖昔0.5-2明膠0.6-3
殼聚糖0.6-3
交聯劑0.05-0.252)製備膠囊核納米乳液首先將明膠、十二烷基-a -D-葡萄糖苷加入到水中，混勻，製成明膠-表面活性劑溶液；然後將石蠟、硬脂酸、聚二甲基矽氧烷混合物加入明膠-表面活性劑溶液中進行乳化處理，製成膠囊核納米乳液；3)混合、冷卻將殼聚糖加入到醋酸溶液中，溶解，製成殼聚糖溶液；向膠囊核納米乳液中加入殼 聚糖溶液，攪拌混合均勻後，進行冷卻處理，製得冷卻液；4)交聯反應向冷卻液中加入鹼性溶液，調節冷卻液的pH為6. 5-7後，接著加入交聯劑，攪拌，進行交聯反應；5)過濾、乾燥對交聯反應物進行過濾、乾燥處理，即得。其中，步驟I)中所述原料的重量份配比優選為
石蠟90-98
硬脂酸I. 5-3. 5
聚二甲基矽氧烷0.5-2
十二烷基-a -D-葡萄糖苷0.5-1.5
明膠2-3
殼聚糖2-3
交聯劑0.05-0.25特別是，所述原料的重量份配比進一步優選為
石蠟95-98
硬脂酸1.5-2
聚二甲基矽氧烷0.5-1.5
十二烷基-a-D-葡萄糖苷0.5-1
明膠2-2.5
殼聚糖2-2.5
交聯劑0.05-0.25其中，所述交聯劑選擇二異氰酸酯。特別是，所述交聯劑選擇甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯或六亞甲基二異氰酸酯中的一種或多種，優選為甲苯二異氰酸酯，進一步優選為2，4-甲苯二異氰酸酯或2,4-甲苯二異氰酸酯和2，6-甲苯二異氰酸酯的混合物。尤其是，所述2，4_甲苯二異氰酸酯和2，6_甲苯二異氰酸酯的混合物中2，4_甲苯二異氰酸酯異構體含量為80±2%，2，6-甲苯二異氰酸酯異構體含量為20±2%的混合物或2，4_甲苯二異氰酸酯異構體含量為65±2%，2，6_甲苯二異氰酸酯異構體含量為35±2%的混合物。其中，步驟2)中所述明膠與水的重量份配比為O. 6-3 50，優選為2-3 50，進一步優選為2-2.5 50 ;十二烷基-a-D-葡萄糖苷與水的重量份配比為O. 5-2 50，優選為O. 5-1.5 50，進一步優選為O. 5-1 50 ;所述水的溫度為70-80°C。其中，步驟2)中所述石蠟、硬脂酸、聚二甲基矽氧烷混合物是石蠟、硬脂酸、聚二甲基矽氧烷在加熱溫度為70-80°C下熔化後混合均勻得到熔融混合物。特別是，所述加熱溫度優選為75_80°C。·其中，步驟2)中所述乳化處理過程中乳化溫度為70_80°C，絕對壓力為60_86kPa。特別是，乳化處理過程中攪拌速率為10000-20000rpm，優選為10000-15000rpm ；乳化時間為10-20min。尤其是，所述乳化處理是將所述明膠-表面活性劑溶液加入到真空高速乳化機中，在轉速為10000-20000rpm的轉速下加入所述的加熱熔化混合均勻的石蠟、硬脂酸、聚二甲基娃氧燒混合物，攪拌10-20min,製成膠囊核納米乳液。其中，步驟3)中所述殼聚糖與醋酸溶液的重量份配比為O. 6-3 50;所述醋酸溶液的質量百分比濃度為3-4%。特別是，所述殼聚糖與醋酸溶液的重量份配比優選為2-3 50，進一步優選為2-2. 5 : 50。其中，步驟3)中所述攪拌混合的攪拌速率為10000-20000rpm，優選為10000-15000rpm,攪拌時間為5_10min ;所述冷卻處理後冷卻液的溫度降低至10°C以下,優選為5-10°C ;冷卻處理時間為2-5min。 特別是，冷卻處理時間優選為2-3min ;冷卻速率為15-38 V /min,優選為20-350C /min，進一步優選為 20_35°C /min。其中，步驟4)中所述鹼性溶液為質量百分比濃度為9-11%的氫氧化鈉溶液；所述pH值優選為7 ;所述交聯反應過程中，攪拌速率為50-100rpm ;交聯反應時間為5_15min。其中，步驟5)中所述乾燥處理過程中乾燥溫度30_40°C，絕對壓力為60_70kPa。本發明的人造板用納米膠囊防水防黴劑的優點如下I、本發明的防水防黴納米膠囊劑其粒子尺寸小，為納米級，粒徑大小為O. I O. 5μπι，<粒徑O. 2μπι粒子佔80%以上，因而能更均勻的分布在木質纖維的表面，用較小的用量就能顯著的提高人造板的防水防黴性能。2、本發明的納米膠囊防水防黴劑，其囊心是由幾種具有防水性能的原料組成，因此防水綜合性能較好。3、本發明的防水防黴納米膠囊劑的防黴性能顯著，按照《中華人民共和國國家標準》GB/T 18261-2000，檢驗中/高密度纖維板的防黴性能，培養4周後試樣表面試菌感染面積小於10%。
4、本發明的防水防黴納米膠囊劑的膠囊殼是由兩種高分子化合物明膠和殼聚糖組成，因為明膠具有熱水能溶冷水不溶的特性，因此利用溫度變化使明膠包覆在防水防黴劑的納米粒上；而殼聚糖能溶於PH6. 2以下的弱酸性水溶液中，不溶於pH6. 2以上的中性和鹼性水溶液中，因此通過調節混合液的PH值高於6. 2，使殼聚糖包覆在防水防黴劑的納米粒的外面，形成納米膠囊。5、本發明的防水防黴納米膠囊劑使用二異氰酸酯作膠囊殼的交聯劑，二異氰酸酯與膠囊殼上的羥基氨基醯胺基發生交聯反應，增加膠囊殼的強度，製成粉狀的納米膠囊，便於運輸。6、添加了本發明防水防黴納米膠囊劑製備的纖維板的力學性能達到國家標準，製成的纖維板2小時吸水厚度膨脹率小於I. 49% ；24小時吸水厚度膨脹率小於8. 5% ;靜曲強度高，可達到45. 2MPa以上；內結合強度高，可達到I. 70MPa以上。7、使用本發明防水防黴納米膠囊劑製備防水防黴人造板成本低，在製備的力學性能相同的人造板時，與以熔融石蠟為人造板防水劑相比，每立方米纖維板可節約成本20%·以上。8、使用本發明的人造板用防水防黴納米膠囊劑可提高人造板的防水防黴性能，節省原料，降低能耗，可顯著提高纖維板生產廠家的經濟效益。
具體實施例方式本發明實施例使用的原料石蠟購自北京燕山石化集團公司，其熔點為56°C -58°C；硬脂酸又稱十八烷酸，購自南京油脂化工廠，其凝固點54°C -57°C ;聚二甲基矽氧烷購自四川晨光化工研究院，其運動粘度(25°C)為9000-10000mm2/s ;明膠購自山東青島明膠廠，其等電點為PH4. 8-5. 1，分子量為50000-60000 ;殼聚糖購自廣東南星甲殼素公司，其脫乙醯度為80-90%，分子量為60000-70000 ;十二烷基-a-D-葡萄糖苷購自HenKelInternational GmbH(德國)，為淡黃色膏體，其pH值為7 ;甲苯二異氰酸酯(80/20型)購自甘肅銀光化學工業公司，其中2，4-甲苯二異氰酸酯異構體含量為80±2%，2，6-甲苯二異氰酸酯異構體含量為20±2%，凝固點為12. 5-14. 5°C。本發明中交聯劑除了 80/20型甲苯二異氰酸酯之外，其他純2，4_甲苯二異氰酸酯、65/35型甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯或六亞甲基二異氰酸酯等二異氰酸酯均適用於本發明。實施例II、按照如下重量準備原料(XlOOg)
2、將膠囊核原料石蠟、硬脂酸和聚二甲基矽氧烷混合後加熱至70_80°C，熔化，混合均勻，製得熔融狀態的膠囊核預處理料。3、將膠囊殼原料之一的明膠和具有表面活性劑作用的十二烷基-a-D-葡萄糖苷加入到70°C去離子水中，攪拌溶解均勻，製成明膠-表面活性劑溶液，備用，其中，明膠與去離子水的重量之比為2 50，十二烷基-a-D-葡萄糖苷與去離子水的重量之比為O. 5 50。4、將膠囊殼原料之一的殼聚糖加入到醋酸溶液中，攪拌、溶解、混勻，製成殼聚糖-醋酸溶液，其中，醋酸溶液的質量百分比濃度為3%，殼聚糖與醋酸溶液的重量之比為2 50。5、將明膠-表面活性劑溶液加入到真空高速乳化機(TOKUSHV KIKA KOGYOCO. LTD,日本)中，在高速攪拌狀態下加入膠囊核預處理料，進行乳化處理，製成膠囊核納米乳液，其中，控制乳化處理過程中的攪拌速率為15000rpm，溫度為70°C，絕對壓力為60KPa，攪拌乳化時間為IOmin。6、向真空高速乳化機中的膠囊核納米乳液中加入殼聚糖-醋酸溶液，攪拌混勻，其中，攪拌速率為15000rpm，攪拌溫度為70°C，攪拌過程中的絕對壓力為60KPa，攪拌5min後將混合物料通過冷凍機(深圳市德爾製冷設備有限公司)進行冷卻降溫處理，在3min之內將乳化混合液的溫度降低至10°C，冷卻降溫速率為20°C /min。7、向冷卻後的混合物料中加入質量百分比濃度為10%的氫氧化鈉溶液，調節混合物料的PH為7，然後進行超濾膜過濾，濾渣進行真空乾燥，其中乾燥溫度為30°C，絕對壓力為60KPa，乾燥至含水率低於8%的粉狀防水防黴劑。採用雷射粒度儀測定製得的防水、防黴劑的粒徑，測定結果如下納米膠囊的粒徑在O. I O. 5μπι範圍內，其中粒徑彡O. 2μπι的粒子佔87%，達到80%以上。實施例2I、按照如下重量準備原料(XlOOg)石蠟98
硬脂酸2.0
聚二甲基矽氧烷1.5
十二烷基-a -D-葡萄糖苷O. 5
明膠0.6
殼聚糖2. 5除了步驟3中去離子水的溫度為80°C，明膠與去離子水的重量之比為O. 6 50;步驟4中殼聚糖與醋酸溶液的重量之比為2. 5 : 50 ;步驟5中所述轉速為lOOOOrpm，乳化溫度為75°C，絕對壓力為86KPa，乳化時間為20min ;步驟6中所述攪拌速率為lOOOOrpm， 溫度為75°C，絕對壓力為86KPa，攪拌時間為lOmin，冷卻後溫度為5°C，冷卻降溫速率為23. 30C /min ;步驟7中所述氫氧化鈉溶液的質量百分比濃度為9%之外，其餘與實施例I相同，製備得到的防水、防黴膠囊納米膠囊分散液採用雷射粒度儀測定製得的防水、防黴膠囊的粒徑,測定結果如下納米膠囊的粒徑在O. I O. 5 μ m範圍內，其中粒徑<0.2 μ m的粒子佔85%，達到80%以上。實施例3I、按照如下重量準備原料(XlOOg)
石蠟100
硬脂酸3. 5
聚二甲基矽氧烷2.0
十二烷基-a -D-葡萄糖苷2. O
明膠2. 5
殼聚糖2.0除了步驟3中明膠與去離子水的重量之比為2. 5 50，十二烷基-a-D-葡萄糖苷與去離子水的重量之比為2 50;步驟4中醋酸溶液的質量百分比濃度為4%;步驟5中所述轉速為20000rpm，乳化溫度為80°C，絕對壓力為70KPa ;步驟6中攪拌速率為20000rpm，溫度為80°C，絕對壓力為70KPa，冷卻後溫度為10°C，冷卻降溫時間為2min，冷卻降溫速率為35°C /min ;步驟7中所述氫氧化鈉溶液的質量百分比濃度為11 %之外，其餘與實施例I相同，製備得到的防水、防黴膠囊納米膠囊分散液採用雷射粒度儀測定製得的防水、防黴膠囊的粒徑，測定結果如下納米膠囊的粒徑在O. I O. 5 μ m範圍內，其中粒徑<0. 2μηι的粒子佔86%，達到80%以上。實施例4I、按照如下重量準備原料(XlOOg)石蠟98
硬脂酸I. 5
聚二甲基矽氧烷0.5
十二烷基-a -D-葡萄糖苷O. 5
明膠2. 5
殼聚糖2. 5
甲苯二異氰酸酯0.052、將膠囊核原料石蠟、硬脂酸和聚二甲基矽氧烷混合後加熱至75-80°C，熔化，混合均勻，製得熔融狀態的膠囊核預處理料。3、將膠囊殼原料之一的明膠和具有表面活性劑作用的十二烷基-a-D-葡萄糖苷加入到70°C去離子水中，攪拌溶解均勻，製成明膠-表面活性劑溶液，備用，其中，明膠與去離子水的重量之比為2. 5 50，十二烷基-a-D-葡萄糖苷與去離子水的重量之比為
O.5 50。4、將膠囊殼原料之一的殼聚糖加入到醋酸溶液中，攪拌、溶解均勻，製成殼聚糖-醋酸溶液，其中，醋酸溶液的質量百分比濃度為3 %，殼聚糖與醋酸溶液的重量之比為
2.5 50。
5、將明膠-表面活性劑溶液加入到真空高速乳化機中，在高速攪拌狀態下加入膠囊核預處理料，進行乳化處理，製成膠囊核納米乳液，其中，控制乳化處理過程中的攪拌速率為20000rpm溫度為70°C，絕對壓力為86kPa，攪拌乳化時間為IOmin。6、向真空高速乳化機中的膠囊核納米乳液中加入殼聚糖-醋酸溶液，攪拌混勻，其中，攪拌速率為20000rpm，攪拌溫度為70°C，絕對壓力為86KPa，攪拌5min後將混合物料通過冷凍機進行熱交換，冷卻降溫處理，在2min之內將溫度降低至10°C，冷卻降溫速率為30°C /min。7、向冷卻後的混合物料中加入質量百分比濃度為10 %的氫氧化鈉溶液，調節混合物料的PH為7，即得防水、防黴膠囊分散液。8、將交聯劑甲苯二異氰酸酯加入到防水、防黴膠囊納米膠囊分散液中，攪拌lOmin，使得甲苯二異氰酸酯與納米膠囊膠囊殼上的氨基醯胺基反應，進一步加強膠囊殼的強度，其中攪拌速率為lOOrpm。9、超濾膜過濾後進行真空乾燥，其中乾燥溫度為30°C，絕對壓力為60KPa，乾燥至含水率低於8%的粉狀防水防黴劑。採用雷射粒度儀測定製得的防水、防黴膠囊的粒徑，測定結果如下納米膠囊的粒徑在O. I O. 5μπι範圍內，其中粒徑彡O. 2μπι的粒子佔81%，達到80%以上。實施例5I、按照如下重量準備原料(XlOOg)石蠟98
硬脂酸2.0
聚二甲基矽氧烷2.0
十二烷基-a-D-葡萄糖苷2.0 明膠2.5
殼聚糖2.5
甲苯二異氰酸酯0.25除了步驟3中去離子水的溫度為80°C，十二烷基-a-D-葡萄糖苷與去離子水的重量之比為2 50;步驟4中醋酸溶液的質量百分比濃度為4% ;步驟5中所述攪拌轉速為lOOOOrpm，乳化溫度為75°C，絕對壓力為75KPa，乳化時間為20min ;步驟6中所述攪拌速率為lOOOOrpm，溫度為75°C，絕對壓力為75KPa，攪拌時間為lOmin，冷卻後溫度為5°C，冷卻降溫時間為2min，冷卻降溫速率為35°C /min ;步驟7中所述氫氧化鈉溶液的質量百分比濃度為9%;步驟8中所述攪拌速度為50rpm，攪拌時間為15min ;步驟9中的乾燥溫度為400C，絕對壓力為70KPa之外，其餘與實施例4相同，製備得到的防水、防黴膠囊納米膠囊分散液採用雷射粒度儀測定製得的防水、防黴膠囊的粒徑，測定結果如下納米膠囊的粒徑在O. I 0.5μπι範圍內，其中粒徑彡O. 2μπι的粒子佔82%，達到80%以上。實施例6I、按照如下重量準備原料(XlOOg)
石蠟90
硬脂酸O. 5
聚二甲基矽氧烷5
十二烷基-a -D-葡萄糖苷I. 5
明膠2
殼聚糖3
甲苯二異氰酸酯0.05除了步驟3中去離子水的溫度為75°C，明膠與去離子水的重量之比為2 50，十二烷基-a-D-葡萄糖苷與去離子水的重量之比為1.5 50 ;步驟4中醋酸溶液的質量百分比濃度為4%，殼聚糖與醋酸溶液的重量之比為3 50;步驟5中所述攪拌轉速為15000rpm，乳化溫度為80°C，絕對壓力為85KPa，乳化時間為20分鐘；步驟6中所述攪拌速率為15000rpm，溫度為80°C，絕對壓力為85KPa，攪拌時間為5min，冷卻後的溫度為5°C，冷卻降溫時間為5min,冷卻降溫速率為15°C /min ;步驟8中所述攪拌速度為50rpm,攪拌時間為15min之外，其餘與實施例4相同，製備得到的防水、防黴膠囊納米膠囊分散液採用雷射粒度儀測定製得的防水、防黴膠囊的粒徑，測定結果如下納米膠囊的粒徑在0. I 0. 5μπι範圍內，其中粒徑彡0. 2μπι粒子佔81%，達到80%以上。實施例7
I、按照如下重量準備原料(XlOOg)
石臘95
硬脂酸5
聚二甲基矽氧烷0.5 十二烷基-a -D-葡萄糖苷I. O
明膠3
殼聚糖2
甲苯二異氰酸酯O. I除了步驟2中石蠟和硬脂酸混合加熱至70-80°C，熔化，製得熔融狀態的膠囊核預處理料；步驟3中去離子水的溫度為75°C，明膠與去離子水的重量之比為3 50，十二烷基-α-D-葡萄糖苷與去離子水的重量之比為I : 50;步驟4中殼聚糖與醋酸溶液的重量之比為2 50 ;步驟5中所述乳化溫度為75°C，絕對壓力為70KPa ;步驟6中所述攪拌溫度為75°C，絕對壓力為70KPa，冷卻後溫度為10°C，冷卻降溫時間為2min，冷卻降溫速率為32. 5°C /min ;步驟7中所述氫氧化鈉溶液的質量百分比濃度為11% ;步驟8中所述攪拌時間為15min;步驟9中乾燥溫度為40°C之外，其餘與實施例4相同，製備得到的防水、防黴膠囊納米膠囊分散液採用雷射粒度儀測定製得的防水、防黴膠囊的粒徑，測定結果如下納米膠囊的粒徑在O. I O. 5μπι範圍內，其中粒徑彡O. 2μπι的粒子佔82%，達到80%以上。實施例8I、按照如下重量準備原料(XlOOg)
石臘95
硬脂酸3. 5
聚二甲基矽氧烷1.5
十二烷基-a -D-葡萄糖苷I. O
明膠2.0
殼聚糖0.6
甲苯二異氰酸酯O. 15除了步驟3中明膠與去離子水的重量之比為2 50，十二烷基-a-D-葡萄糖苷與去離子水的重量之比為I : 50 ;步驟4中殼聚糖與醋酸溶液的重量之比為O. 6 50 ;步驟5中所述乳化時間為15min，絕對壓力為60KPa ;步驟6中所述攪拌時間為lOmin，絕對壓力為60KPa，冷卻後的溫度為5°C，冷卻降溫時間為3min，冷卻降溫速率為21. 7°C /min ;步驟9中乾燥的絕對壓力為70KPa之外，其餘與實施例4相同，製備得到的防水、防黴劑採用雷射粒度儀測定其粒徑，測定結果如下納米膠囊的粒徑在O. I O. 5μηι範圍內，其中粒徑彡O. 2μπι的粒子佔82%，達到80%以上。
對照例I以市售人造板用石蠟乳液(廣西三威林產工業有限公司)，作為對照例I。對照例2以熔融的石蠟作為對照例2。試驗例I製備中密度纖維板分別以本發明實施例1-8製備的防水、防黴劑和對照例I的石蠟乳液、對照例2的 熔融的石蠟為添加劑，製備18mm厚的中密度纖維板，具體製備工藝步驟和工藝參數如下I、施膠將木片從熱磨機製得的木質纖維送入蒸氣乾燥管道進行乾燥，在纖維乾燥過程中將實施例1-8製備防水防黴劑和對照例I的石蠟乳液、對照例2的熔融的石蠟分別連續加入到木質纖維中，其中，每I立方米的纖維板中分別添加實施例1-8製備的防水防黴劑的固體重量為2. 5kg(使用時配置為50%固含量的懸浮液使用)，添加的對照例I的石蠟乳液的固體重量為2. 5kg，添加的熔融石蠟的重量為5kg ;同時加入固含量為52%的脲醛樹脂膠，在乾燥管道內，木質纖維與防水防黴納米膠囊劑、石蠟乳液、熔融石蠟及脲醛樹脂膠混合均勻，並乾燥成含水率8-9 %的混合物料。2、鋪裝用鋪裝機分別將混合物料製成板坯。3、熱壓分別對板坯進行熱壓處理，熱壓溫度為180_220°C，熱壓面壓力為4MPa，熱壓時間為15-20s/mm,製成18mm厚的中密度纖維板。以不添加任何防水、防黴添加劑的木質纖維和脲醛樹脂膠混合均勻製成的18mm厚中密度纖維板為空白對照例。4、對製備的中密度纖維板進行力學性能測試按照中華人民共和國國家標準GB/T 11718-2009《中密度纖維板》檢驗製備的中密度纖維板的物理力學性能方法檢測製備的中密度纖維板，檢測結果見表I。表I中密度纖維板物理力學性能
權利要求
1.一種人造板用防水、防黴劑，其特徵是包括具有防水、防黴作用的膠囊核和包裹膠囊核的膠囊殼。
2.如權利要求I所述的人造板用防水、防黴劑，其特徵是其中，所述的膠囊核由原料石蠟、硬脂酸、聚二甲基矽氧烷和十二烷基-a-D-葡萄糖苷組成；所述膠囊殼由原料明膠、殼聚糖組成。
3.如權利要求2所述的防水、防黴劑，其特徵是所述原料的重量份配配比如下石蠟90-100硬脂酸0.5-5聚二甲基矽氧烷0.5-5十二燒基_ α _D_匍萄糖昔0.5-2明膠0.6-3殼聚糖0.6-3
4.如權利要求3所述的防水、防黴劑，其特徵是所述膠囊殼還包括交聯劑二異氰酸酯，其重量份為O. 05-0. 25。
5.如權利要求3所述的人造板用防水、防黴劑的製備方法，其特徵是包括如下步驟 1)製備膠囊核納米乳液 首先將明膠、十二烷基-a -D-葡萄糖苷加入到水中，混勻，製成明膠-表面活性劑溶液；然後將石蠟、硬脂酸、聚二甲基矽氧烷混合物加入明膠-表面活性劑溶液中進行乳化處理，製成膠囊核納米乳液； 2)混合、冷卻處理 將殼聚糖與醋酸溶液混合，製成殼聚糖溶液；向膠囊核納米乳液中加入殼聚糖溶液，攪拌均勻後，進行冷卻處理，製得冷卻液； 3)過濾、乾燥處理 向冷卻液中加入鹼性溶液，調節冷卻液的pH為6. 5-7後,進行過濾、乾燥處理,即得。
6.如權利要求5所述的製備方法，其特徵是所述原料的重量份配比為石蠟90-98硬脂酸I. 5-3. 5聚二甲基矽氧烷0.5-2十二烷基-a -D-葡萄糖苷0.5-1.5 明膠2-3殼聚糖2-3
7.如權利要求5或6所述的製備方法，其特徵是步驟2)中所述明膠與水的重量份配比為 O. 6-3 50。
8.如權利要求5或6所述的製備方法，其特徵是步驟2)中乳化處理過程中乳化溫度為70-80°C，絕對壓力為 60-86kPa。
9.如權利要求5或6所述的製備方法，其特徵是步驟3)中所述殼聚糖與醋酸溶液的重量份配比為0.6-3 50。
10.一種人造板用防水、防黴劑的製備方法，其特徵是包括如下順序進行的步驟 1)按照如下重量份配比準備原料
全文摘要
本發明公開了一種人造板用防水、防黴劑及其製備方法，該防水、防黴劑包括由石蠟、硬脂酸和十二烷基-α-D-葡萄糖苷組成的膠囊核以及由高分子化合物明膠和殼聚糖組成的膠囊殼。製備方法是將具有防水性能的物質熔化後，在表面活性劑十二烷基-α-D-葡萄糖苷的作用下，以納米粒的狀態分散在熱的明膠、殼聚糖水溶液中，通過調節pH值和快速冷卻，明膠和殼聚糖凝聚成薄膜包覆在具有防水防黴性能物質的納米粒上，形成納米膠囊。本發明製備的防水、防黴劑能降低人造板的瞬時吸水速度，提高人造板的防水防黴性能，提高板材的內結合強度，提高產品質量並且可以節約成本20％以上。
文檔編號C08L91/06GK102952409SQ20111037427
公開日2013年3月6日 申請日期2011年11月22日 優先權日2011年11月22日
發明者齊維君, 齊振宇 申請人:齊維君, 齊振宇, 力合領先科技(北京)有限公司