一種木薯澱粉生物質膠粘劑的配製方法及該膠粘劑的應用的製作方法

2023-11-11 00:44:47 2

一種木薯澱粉生物質膠粘劑的配製方法及該膠粘劑的應用的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種木薯澱粉生物質膠粘劑的配製方法，包括以下步驟：（1）玉米澱粉酶解；（2）接枝共聚反應；（3）加入尿素混合均勻。本發明還公開了該木薯澱粉生物質膠粘劑在膠合板中的應用。本發明通過對配製工藝進行優化，在接枝共聚反應前無需糊化，不僅配製成本低廉、工藝簡單，而且配製的木薯澱粉生物質膠粘劑的流動性好，外觀乳白細膩有光澤，且在貯藏期性能穩定。使用本發明的木薯澱粉生物質膠粘劑製備的膠合板具有強度高、抗拉強度高、防水性能好等優良的物理特性。
【專利說明】一種木薯澱粉生物質膠粘劑的配製方法及該膠粘劑的應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種膠粘劑的配製方法，具體涉及一種木薯澱粉生物質膠粘劑的配製方法，本發明還涉及該膠粘劑的應用。
【背景技術】
[0002]目前，我國既是人造板生產大國也是木材消耗大國。由於長期以來對林木的過量採伐及其他各種形式的植被破壞，已造成我國水土流失、洪澇災害頻繁、沙塵暴嚴重、生態環境惡化等不良後果。同時，我國木材綜合利用率比較低，僅為60%左右，與世界發達國家的差距較大，發達國家一般為90~95%。因此，木材供需矛盾將日益突出，節約木材、發展木材替代品將是我國林業產業長期發展的方向。
[0003]根據生產原料和生產方式的不同，木材膠粘劑可分為天然高分子膠和合成高分子膠兩大類。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題是甲醛釋放造成的環境汙染。甲醛是引起人體多種病如氣管炎、哮喘、皮炎的根源，甚至接觸時間較長後造成惡性腫瘤。為減少甲醛對人體健康造成的危害、滿足人們對綠色環保家裝板材的需要，天然高分子膠粘劑日益得到廣泛的應用。
[0004]隨著石油資源的日益匱乏和人們環保意識的增強，利用取之不盡、用之不竭的可再生資源生產具有環保性的木材膠粘劑，已成為一種必然的發展趨勢。
[0005]天然高分子膠粘劑包括澱粉類膠粘劑、蛋白質類膠粘劑和單寧膠粘劑等。利用廉價的澱粉開發高性能的木材膠粘劑是人類長久以來的夢想，但是傳統的澱粉膠粘劑並不能用於木材的粘接，主要原因是該類膠粘劑粘接性、耐水性、乾燥速度、貯存穩定性等性能不能達到木材用膠粘劑的要求。因此，為了使澱粉膠粘劑能在木材工業中應用，必須針對羥基進行化學改性。

【發明內容】

[0006]本發明所要解決的技術問題是提供一種木薯澱粉生物質膠粘劑的配製方法，該配製方法工藝簡單，成本低廉。
[0007]本發明還提供該木薯澱粉生物質膠粘劑在膠合板中的應用。
[0008]一種木薯澱粉生物質膠粘劑的配製方法，包括以下步驟:
[0009](I)木薯澱粉酸解氧化:將木薯澱粉配製成20~40% (W/W)的澱粉乳，加入
0.5mol / L的鹽酸調節pH為5~7，裝入燒瓶中，加入澱粉幹基1.8% (W/W)的過硫酸銨，在60°C水浴條件下酸解Ih後，調pH為4.0，升溫到70°C保持45min ；
[0010](2)接枝共聚反應:加入澱粉幹基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)，調節pH為2.5、溫度為75°C，混合單體滴加持續時間為3h，並在接枝反應1.5h後加入澱粉幹基0.45% (w / w)的過硫酸銨，整個接枝反應時間為3.5h ；[0011](3)加入尿素混合均勻後即製得生物質膠粘劑。
[0012]作為本發明的改進，上述步驟(1)中澱粉乳的含量為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]一種木薯澱粉生物質膠粘劑在膠合板中的應用，包括以下步驟::
[0015](I)將生物質膠粘劑倒入塗膠機上；
[0016](2)把烘乾整理好的中板送到塗膠機上進行塗膠，塗膠量控制在150~300g/m2 ；
[0017](3)把塗好膠的多層中板裝入預壓機上進行預壓；
[0018](4)把預壓好的的板坯放在熱壓機上熱壓，熱壓壓力5~lOMPa、熱壓溫度為100~150°C、熱壓時間為5~10s/mm ；[0019](5)後期處理:進行物理力學性能指標檢驗，將檢驗合格後的製品進行裁邊、砂光、分等、包裝即可。
[0020]與現有技術相比，本發明的有益效果為:
[0021]本發明通過對配製工藝進行優化，在接枝共聚反應前無需糊化，不僅配製成本低廉、工藝簡單，而且配製的木薯澱粉生物質膠粘劑的流動性好，外觀乳白細膩有光澤，且在貯藏期性能穩定。使用本發明的木薯澱粉生物質膠粘劑製備的膠合板不僅具有強度高、抗拉強度高、防水性能好等優良的物理特性，而且具備了防蟲蛀、綠色環保無甲醛等性能。
【具體實施方式】
[0022]為便於理解本發明，本發明列舉實施例如下。本領域技術人員應該明了，所述實施例僅僅用於幫助理解本發明，不應視為對本發明的具體限制。
[0023]如無具體說明，本發明的各種原料均可以通過市售得到；或根據本領域的常規方法製備得到。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業與科學用語與本領域技術熟練入員所熟悉的意義相同。下列實施例中未註明具體條件的實驗方法，通常按照國家標準測定。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業與科學用語與本領域技術熟練人員所熟悉的意義相同。
[0024]實施例1
[0025]一種木薯澱粉生物質膠粘劑的配製方法，包括以下步驟:
[0026](I)木薯澱粉酸解氧化:將木薯澱粉配製成30% (W/W)的澱粉乳，加入0.5mol /L的鹽酸調節pH為5~7，裝入燒瓶中，加入澱粉幹基1.8% (W/W)的過硫酸銨，在60°C水浴條件下酸解Ih後，調pH為4.0，升溫到70°C保持45min ；；
[0027](2)接枝共聚反應:加入澱粉幹基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，調節pH為2.5、溫度為75°C，混合單體滴加持續時間為3h，並在接枝反應1.5h後加入澱粉幹基0.45% (w / w)的過硫酸銨，整個接枝反應時間為
3.5h ；
[0028](3)加入尿素混合均勻後即製得生物質膠粘劑。
[0029]一種木薯澱粉生物質膠粘劑在膠合板中的應用，包括以下步驟::
[0030]( I)將生物質膠粘劑倒入塗膠機上；
[0031](2)把烘乾整理好的中板送到塗膠機上進行塗膠，塗膠量控制在200g/m2 ；
[0032](3)把塗好膠的多層中板裝入預壓機上進行預壓；[0033](4)把預壓好的的板坯放在熱壓機上熱壓，熱壓壓力8MPa、熱壓溫度為120°C、熱壓時間為8s/mm ；
[0034](5)後期處理:進行物理力學性能指標檢驗，將檢驗合格後的製品進行裁邊、砂光、分等、包裝即可。
[0035]將上述製得的板材成品按國家標準GB/T4897.1~4897-2003進行含水率MC、內結合強度IB、靜曲強度M0R、吸水厚度膨脹率(TS/2hr)等項目的檢測，檢測結果達到優等品的要求。
[0036]實施例2
[0037]一種木薯澱粉生物質膠粘劑的配製方法，包括以下步驟:
[0038](I)木薯澱粉酸解氧化:將木薯澱粉配製成20% (W/W)的澱粉乳，加入0.5mol /L的鹽酸調節pH為5~7，裝入燒瓶中，加入澱粉幹基1.8% (W/W)的過硫酸銨，在60°C水浴條件下酸解Ih後，調pH為4.0，升溫到70°C保持45min ；；
[0039](2)接枝共聚反應:加入澱粉幹基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，調節pH為2.5、溫度為75°C，混合單體滴加持續時間為3h，並在接枝反應1.5h後加入澱粉幹基0.45% (w / w)的過硫酸銨，整個接枝反應時間為
3.5h ；
[0040](3)加入尿素混 合均勻後即製得生物質膠粘劑。
[0041]一種木薯澱粉生物質膠粘劑在膠合板中的應用，包括以下步驟::
[0042]( I)將生物質膠粘劑倒入塗膠機上；
[0043](2)把烘乾整理好的中板送到塗膠機上進行塗膠，塗膠量控制在200g/m2 ；
[0044](3)把塗好膠的多層中板裝入預壓機上進行預壓；
[0045](4)把預壓好的的板坯放在熱壓機上熱壓，熱壓壓力8MPa、熱壓溫度為120°C、熱壓時間為8s/mm ；
[0046](5)後期處理:進行物理力學性能指標檢驗，將檢驗合格後的製品進行裁邊、砂光、分等、包裝即可。
[0047]將上述製得的板材成品按國家標準GB/T4897.1~4897-2003進行成品板密度D、含水率MC、內結合強度IB、靜曲強度M0R、吸水厚度膨脹率(TS/2hr)等項目的檢測，檢測結果達到一等品的要求。
[0048]實施例3
[0049](I)木薯澱粉酸解氧化:將木薯澱粉配製成40% (W/W)的澱粉乳，加入0.5mol /L的鹽酸調節pH為5~7，裝入燒瓶中，加入澱粉幹基1.8% (W/W)的過硫酸銨，在60°C水浴條件下酸解Ih後，調pH為4.0，升溫到70°C保持45min ；；
[0050](2)接枝共聚反應:加入澱粉幹基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，調節pH為2.5、溫度為75°C，混合單體滴加持續時間為3h，並在接枝反應1.5h後加入澱粉幹基0.45% (w / w)的過硫酸銨，整個接枝反應時間為 3.5h ;
[0051](3)加入尿素混合均勻後即製得生物質膠粘劑。
[0052]一種木薯澱粉生物質膠粘劑在膠合板中的應用，包括以下步驟::
[0053]( I)將生物質膠粘劑倒入塗膠機上；[0054](2)把烘乾整理好的中板送到塗膠機上進行塗膠，塗膠量控制在200g/m2 ；
[0055](3)把塗好膠的多層中板裝入預壓機上進行預壓；
[0056](4)把預壓好的的板坯放在熱壓機上熱壓，熱壓壓力8MPa、熱壓溫度為120°C、熱壓時間為8s/mm ；
[0057](5)後期處理:進行物理力學性能指標檢驗，將檢驗合格後的製品進行裁邊、砂光、分等、包裝即可。
[0058]將上述製得的板材成品按國家標準GB/T4897.1~4897-2003進行含水率MC、內結合強度IB、靜曲強度M0R、吸水厚度膨脹率(TS/2hr)等項目的檢測，檢測結果達到一等品的要求。[0059] 申請人:聲明，所屬【技術領域】的技術人員在上述實施例的基礎上，將上述實施例某組分的具體含量點值，與
【發明內容】
部分的技術方案相組合，從而產生的新的數值範圍，也是本發明的記載範圍之一，本申請為使說明書簡明，不再羅列這些數值範圍。
【權利要求】
1.一種木薯澱粉生物質膠粘劑的配製方法，其特徵在於包括以下步驟: (1)木薯澱粉酸解氧化:將木薯澱粉配製成20~40%(W/W)的澱粉乳，加入0.5mol /L的鹽酸調節pH為5~7，裝入燒瓶中，加入澱粉幹基1.8% (W/W)的過硫酸銨，在60°C水浴條件下酸解Ih後，調pH為4.0，升溫到70°C保持45min ； (2)接枝共聚反應:加入澱粉幹基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)，調節pH為2.5、溫度為75°C，混合單體滴加持續時間為3h，並在接枝反應1.5h後加入澱粉幹基0.45% (w / w)的過硫酸銨，整個接枝反應時間為3.5h ； (3)加入尿素混合均勻後即製得生物質膠粘劑。
2.根據權利要求1所述的一種木薯澱粉生物質膠粘劑的配製方法，其特徵在於:所述步驟(1)中澱粉乳的含量為30% (W/W)。
3.根據權利要求1所述的一種木薯澱粉生物質膠粘劑的配製方法，其特徵在於: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.權利要求1到4任一項所述的一種木薯澱粉生物質膠粘劑在膠合板中的應用，其特徵在於包括以下步驟:: (1)將生物質膠粘劑倒入塗膠機上； (2)把烘乾整理好的中板送到塗膠機上進行塗膠，塗膠量控制在150~300g/m2； (3)把塗好膠的多層中板裝入預壓機上進行預壓； (4)把預壓好的的板坯放在熱壓機上熱壓，熱壓壓力5~lOMPa、熱壓溫度為100~150°C、熱壓時間為5~10s/mm ； (5)後期處理:進行物理力學性能指標檢驗，將檢驗合格後的製品進行裁邊、砂光、分等、包裝即可。
【文檔編號】C08F218/08GK103540278SQ201310456752
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月29日 優先權日:2013年9月29日
【發明者】姚旻 申請人:安徽華印機電股份有限公司