一種模壓生物合成實木多層板及其製備方法與流程
2023-06-09 23:55:51 1
本發明涉及一種模壓生物合成實木多層板及其製備方法。
背景技術：
近年來複合板的應用日益廣泛，複合板的加工和使用過程中都需要不同性能的膠粘劑。現在常用的膠粘劑多為人工合成膠粘劑，例如脲醛樹脂、酚醛樹脂等，這類膠粘劑在使用過程中會釋放甲醛等有害物質，危害環境和人體健康，因此這類合成膠粘劑的使用逐漸受到限制。因此，亟需一種新型膠粘劑，以及一種符合現代綠色環保理念的新型板材。
技術實現要素：
本發明的目的在於克服現有技術的不足之處，提供了一種模壓生物合成實木多層板及其製備方法，得到的產品結構韌性強，性能優異，環保無汙染，應用廣泛，是一種符合現代綠色環保理念的新型板材。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案之一是：
一種模壓生物合成實木多層板的製備方法，包括：
1)按質量份數計，將60～80份生物合成樹脂和20～40份脲醛膠混合，在室溫、150～250rpm攪拌下加入活性填料麵粉2～8份，攪拌10～15min，加入複合固化劑8～12份，繼續攪拌8～12min，待ph值為5.8～6.2時，製得生物合成膠，待用；
其中，所述複合固化劑為氯化銨、尿素、六亞甲基四胺、水的質量比1:0.9～1.1:1.8～2.2:5.5～6.5的混合物；
其中，所述生物合成樹脂通過以下方法製備得到：
a)按質量份數計，稱取玉米蛋白粉8～12份，水90～110份，檸檬酸0.6～0.7份，氫氧化鈉0.04～0.06份，碳酸鈉0.22～0.28份，糖醇0.015～0.025份，月桂酸0.04～0.06份，甲酸 0.015～0.025份，納米二氧化矽4～6份；
b)120～180rpm攪拌下，向溫度為24～26℃的所述水中加入所述檸檬酸和氫氧化鈉，配製得到ph值為8.8～9.2的緩衝液；
c)在120～180rpm攪拌下將所述玉米蛋白粉緩慢加入至步驟b)得到的緩衝液中，再加入所述月桂酸，攪拌反應25～35min；
d)向步驟c)得到的反應液中逐滴滴入所述甲酸並調節ph值至5.0～6.0，並在12～18min內滴加完畢，然後升溫至58～62℃，恆溫聚合反應55～65min；
e)向步驟d)得到的反應液中加入碳酸鈉並調節ph值至6.8～7.7，繼續保溫反應8～12min後，開始降溫並加入所述糖醇；降溫至29～31℃時加入所述納米二氧化矽；繼續降溫至24～26℃，即得所述之生物合成樹脂；
2)採用步驟1)製得的生物合成膠，按照240～290g/m2的量在55～85cm×1200～1300cm×1.20～3.10mm的木皮上雙面塗膠，用於製備芯層；
3)在步驟1)製得的生物合成膠中，加入適量5～12mm的短切玻璃纖維，按照240～290g/m2的量在55～85cm×1200～1300cm×1.20～3.10mm的木皮上單面塗膠，用於製備面層；
4)將至少一個芯層組坯製備芯板；將芯板的一面與面層複合，0.5～1.0mpa冷預壓25～35s；修補；再將芯板的另一面與另一面層複合，0.5～1.0mpa冷預壓15～25s；再在1.0～1.2mpa，105～110℃下熱壓25～30s；
5)熱壓後冷卻存放至少24h，修邊砂光，即得成品，甲醛釋放量≤4mg/100mg，拉伸強度≥1.5mpa，彎曲強度≥1.5mpa。
一實施例中：所述生物合成樹脂為70份，脲醛膠為30份，活性填料麵粉為3～6份，複合固化劑為10份。
一實施例中：所述生物合成樹脂為62份，脲醛膠為38份，活性填料麵粉為4份，複合固化劑為11份。
一實施例中：所述生物合成樹脂為77份，脲醛膠為23份，活性填料麵粉為5份，複合固化劑為9份。
一實施例中：所述生物合成樹脂為68份，脲醛膠為32份，活性填料麵粉為8份，複合固化劑為10份。
一實施例中：所述生物合成樹脂為73份，脲醛膠為27份，活性填料麵粉為3份，複合固化劑為9份。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案之二是：
一種根據上述製備方法所製備的模壓生物合成實木多層板。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案之三是：
一種生物合成樹脂的製備方法，包括：
a)按質量份數計，稱取玉米蛋白粉8～12份，水90～110份，檸檬酸0.6～0.7份，氫氧化鈉0.04～0.06份，碳酸鈉0.22～0.28份，糖醇0.015～0.025份，月桂酸0.04～0.06份，甲酸0.015～0.025份，納米二氧化矽4～6份；
b)120～180rpm攪拌下，向溫度為24～26℃的所述水中加入所述檸檬酸和氫氧化鈉，配製得到ph值為8.8～9.2的緩衝液；
c)在120～180rpm攪拌下將所述玉米蛋白粉緩慢加入至步驟b)得到的緩衝液中，再加入所述月桂酸，攪拌反應25～35min；
d)向步驟c)得到的反應液中逐滴滴入所述甲酸並調節ph值至5.0～6.0，並在12～18min內滴加完畢，然後升溫至58～62℃，恆溫聚合反應55～65min；
e)向步驟d)得到的反應液中加入碳酸鈉並調節ph值至6.8～7.7，繼續保溫反應8～12min後，開始降溫並加入所述糖醇；降溫至29～31℃時加入所述納米二氧化矽；繼續降溫至24～26℃，即得所述之生物合成樹脂。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案之四是：
一種生物合成樹脂，所述生物合成樹脂的原料按質量份數計，包括：玉米蛋白粉8～12份，水90～110份，檸檬酸0.6～0.7份，氫氧化鈉0.04～0.06份，碳酸鈉0.22～0.28份，糖醇0.015～0.025份，月桂酸0.04～0.06份，甲酸0.015～0.025份，納米二氧化矽4～6份。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案之五是：
上述生物合成樹脂作為膠粘劑或塗料的用途。
本發明所述之脲醛膠，活性填料麵粉，氯化銨、尿素、六亞甲基四胺，玉米蛋白粉，檸檬酸，氫氧化鈉，碳酸鈉，糖醇，月桂酸，甲酸，納米二氧化矽均為市面上可購買到的產品。
本技術方案與背景技術相比，它具有如下優點：
本發明的模壓生物合成實木多層板，採用新型的生物合成樹脂，通過其中的月桂酸增加溼潤性和穩定性，糠醇保證膠水抗老化和龜裂，納米二氧化矽提高產品抗老化、抗紫外線和抗光化性能，不但避免了傳統膠粘劑的游離甲醛氣體汙染，同時強度和韌性較強，再配合短切玻璃維加強板材韌性和抗拉強度，從而使得得到的模壓生物合成實木多層板的各項理化性能指標均符合國家標準及用戶要求，甲醛釋放量≤4mg/100mg，低甲醛，無汙染，拉伸強度≥1.5mpa，彎曲強度≥1.5mpa，產品結構韌性強，抗紫外線、抗老化和耐熱、抗光化性能均優於普通多層板，耐水耐高溫，耐腐蝕，無毒無汙染，可自然降解，環保節能，廣泛用於包裝加工，用三聚氰胺浸漬紙飾面，可適用於家具及家裝行業等，應用廣泛，是一種符合現代綠色環保理念的新型板材。
具體實施方式
下面通過實施例具體說明本發明的內容：
實施例1
1)將70kg生物合成樹脂和30kg脲醛膠加入調膠機中，在室溫、200rpm攪拌下加入活性填料麵粉3～6kg，攪拌10～15min，加入複合固化劑10kg，繼續攪拌10min，待ph值為6.0時，製得生物合成膠，待用；
其中，所述複合固化劑為氯化銨、尿素、六亞甲基四胺、水的質量比1:1:2:6的混合物；
其中，所述生物合成樹脂通過以下方法製備得到：
a)稱取玉米蛋白粉10kg，水100kg，檸檬酸0.65kg，氫氧化鈉0.05kg，碳酸鈉0.25kg，糖醇0.02kg，月桂酸0.05kg，甲酸0.02kg，納米二氧化矽5kg；
b)將溫度為25℃的所述水放入攪拌器，150rpm攪拌下，向水中加入所述檸檬酸和氫氧化鈉，配製得到ph值為9.0的緩衝液；
c)在150rpm攪拌下將所述玉米蛋白粉緩慢加入至步驟b)得到的緩衝液中，再加入所述月桂酸，以增強膠水溼潤性和穩定性，攪拌反應30min；
d)向步驟c)得到的反應液中逐滴滴入所述甲酸並調節ph值至5.0～6.0，在15min內滴加完畢，然後升溫至60℃，恆溫聚合反應60min；
e)向步驟d)得到的反應液中加入碳酸鈉並調節ph值至7.0～7.5，繼續保溫反應10min後，開始降溫並加入所述糖醇，以保證膠水抗老化和抗龜裂性能；降溫至30℃時加入所述納米二氧化矽，以提高產品抗老化、抗紫外線和抗光化性能；繼續降溫至25℃，即得生物合成樹脂，其固體含量55～60％，黏度(塗-4杯)100～120s，ph值7.0～7.5，貯存期≥60天，無毒無汙染，結合強度和韌性佳。
2)採用步驟1)製得的生物合成膠，採用四輥塗膠機，按照250～280g/m2的量在60～80cm×1250cm×1.25～3.00mm的木皮上雙面塗膠，用於製備芯層；芯層的數量可為一個或多個，根據所需成品的厚度決定芯層的數量；木皮可以根據需要選用，例如楊木皮、桉木皮等；
3)在步驟1)製得的生物合成膠中，加入適量6～10mm的短切玻璃纖維以加強板材韌性和抗拉強度，例如，按60～80份生物合成樹脂和20～40份脲醛膠計，則加入短切玻璃纖維3～5份；採用四輥塗膠機，按照250～280g/m2的量在60～80cm×1250cm×1.25～3.00mm的木皮上單面塗膠，用於製備面層；
4)將至少一個芯層相互疊放組坯製備芯板；採用冷壓機二次預壓成型工藝，將芯板的一 面與面層複合，0.5～1.0mpa冷預壓30s；進行修補，除去疊芯部分，補上離縫處；再將芯板的另一面與另一面層複合，0.5～1.0mpa冷預壓20s，使板毛坯膠合在一起；再使用多層壓機，在1.0～1.2mpa，105～110℃下熱壓25～30s；
5)熱壓後冷卻存放至少24h，修邊砂光，即得成品。
按照上述工藝生產的模壓生物合成實木多層板，其成品的各項理化性能指標均符合國家標準及用戶要求，甲醛釋放量≤4mg/100mg，低甲醛，無汙染，拉伸強度≥1.5mpa，彎曲強度≥1.5mpa，抗紫外線、抗老化和耐熱、光化性能均優於普通多層板。
實施例2
本實施例之中，所述生物合成樹脂為62kg，脲醛膠為38kg，活性填料麵粉為4kg，複合固化劑為11kg；所述生物合成樹脂的製備方法中，玉米蛋白粉為9kg，水為95kg，檸檬酸為0.68kg，氫氧化鈉為0.055kg，碳酸鈉為0.23kg，糖醇為0.017kg，月桂酸為0.046kg，甲酸為0.016kg，納米二氧化矽為4.5kg；其餘同實施例1。
實施例3
本實施例之中，所述生物合成樹脂為77kg，脲醛膠為23kg，活性填料麵粉為5kg，複合固化劑為9kg。所述生物合成樹脂的製備方法中，玉米蛋白粉為11kg，水為105kg，檸檬酸為0.63kg，氫氧化鈉為0.045kg，碳酸鈉為0.26kg，糖醇為0.023kg，月桂酸為0.053kg，甲酸為0.023kg，納米二氧化矽為5.5kg；其餘同實施例1。
實施例4
本實施例之中，所述生物合成樹脂為68kg，脲醛膠為32kg，活性填料麵粉為8kg，複合固化劑為10kg。所述生物合成樹脂的製備方法中，玉米蛋白粉為10kg，水為100kg，檸檬酸為0.65kg，氫氧化鈉為0.05kg，碳酸鈉為0.25kg，糖醇為0.02kg，月桂酸為0.05kg，甲酸為0.02kg，納米二氧化矽為5kg；其餘同實施例1。
實施例5
本實施例之中，所述生物合成樹脂為73kg，脲醛膠為27kg，活性填料麵粉為3kg，複合固化劑為9kg。所述生物合成樹脂的製備方法中，玉米蛋白粉為10kg，水為100kg，檸檬酸為0.65kg，氫氧化鈉為0.05kg，碳酸鈉為0.25kg，糖醇為0.02kg，月桂酸為0.05kg，甲酸為0.02kg，納米二氧化矽為5kg；其餘同實施例1。
以上所述，僅為本發明較佳實施例而已，故不能依此限定本發明實施的範圍，即依本發明專利範圍及說明書內容所作的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明涵蓋的範圍內。