一種刨花板用無醛脫脂豆粉基膠粘劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種刨花板用膠粘劑，具體地說是一種刨花板用無醛脫脂豆粉基膠粘 劑及其制備方法，屬于刨花板用膠粘劑領域。
【背景技術】
[0002] 本發明涉及一種刨花板用膠粘劑，具體地說是一種刨花板用無醛脫脂豆粉基膠粘 劑及其制備方法，屬于刨花板用膠粘劑領域。
【發明內容】
[0003] 為了解決上述問題，本發明設計了一種刨花板用無醛脫脂豆粉基膠粘劑及其制備 方法，產品不含甲醛，主要原料來源于可再生物質，徹底解決了使用膠粘劑時甲醛污染的問 題，又同時保證了膠粘劑的耐水性和膠合強度等實用性能，產品質量高；制備方法簡單，且 不需很長的固化時間，操作方便，生產效率高。
[0004] 本發明的技術方案為： 一種刨花板用無醛脫脂豆粉基膠粘劑，主要由以下重量份的原料制備而成： 蛋白類物質70?90份、堿性化合物0. 5?5份、乳化劑0. 5?5份、高分子增強劑10? 30份，偶聯劑1?5份。
[0005] 優選地，蛋白類物質75?85份、堿性化合物1?3份，乳化劑1?3份、高分子增 強劑15?25份，偶聯劑1-3份。
[0006] 其中，所述高分子增強劑為低密度聚乙烯。該增強劑可直接購買成品。它在本發 明中的作用為：與大豆蛋白膠粘劑形成互穿網絡結構，并且在偶聯劑作用下一端可以與大 豆蛋白膠粘劑結合，另一端滲透至木材空隙形成有效膠釘提高膠粘劑的干強度和耐水膠接 性能，高溫時具有流動性，并且無甲醛釋放，環保，無防腐防酸堿性能的應用。
[0007] 所述蛋白類物質為脫脂豆蛋白、豆柏蛋白、大豆柏蛋白或棉柏蛋白等；優選脫脂豆 蛋白，且形態最好為粉狀，即脫脂豆蛋白粉。所述蛋白類物質，尤其是脫脂豆蛋白粉，在本發 明中的作用為：作為主要膠接成分。
[0008] 所述堿性化合物為碳酸鈉、氫氧化鈉或氫氧化鉀；優選為碳酸鈉。堿性化合物，尤 其是碳酸鈉，在本發明中的作用為：使蛋白質變性暴露內部活性基團。
[0009] 所述乳化劑為聚乙烯醇、聚乙二醇、OP-IO或聚丙烯酰胺；優選為聚乙烯醇。乳化 劑在本發明中的作用為：使蛋白質分子和高分子增強劑分子分布更加均勻，增加膠粘劑高 溫流動性。
[0010] 所述偶聯劑為KH550、KH560、KH570或其他類型偶聯劑，優選為KH550。
[0011] 一種上述刨花板用無醛脫脂豆粉基膠粘劑的制備方法，具體包括以下步驟： (1) 分散：按照上述重量配比稱量各原料成分，然后使蛋白類物質、堿性化合物、乳化劑 分散在分散介質中，得到混合物； (2) 噴霧干燥：將步驟（1)得到的混合物噴霧干燥為粉狀； (3) 增強：將步驟（2)得到的粉狀物加入高分子增強劑粉末攪拌均勻； (4) 偶聯：使用時，噴入偶聯劑。
[0012] 其中，所述分散介質為去離子水，用量為400?700份，優選為400?500份。
[0013] 所述步驟（1)中，將得到的混合物(包括堿性化合物、蛋白類物質、乳化劑、分散介 質）在40?80°C下，優選40?60°C下，保溫1?3小時。
[0014] 本發明產品膠粘劑的施膠量為干纖維重量的12?20%。施膠過程為：首先將膠粘 劑粉末與干燥后纖維混合均勻，后噴入占總重12-19%的水，以及膠粉重量的1%?3%的偶 聯劑，后組坯熱壓，熱壓溫度170°C，熱壓時間80s/mm。
[0015] 本發明提供的人造板用膠粘劑不含甲醛，主要原料來源于可再生物質，是一種環 保型人造板用膠粘劑；徹底解決了使用膠粘劑時甲醛污染的問題，又同時保證了膠粘劑的 耐水性和膠合強度等實用性能；同時和現有技術相比，各組分起到了很好地協同作用，使得 效果增強；制備方法簡單，且不需很長的固化時間，操作方便，生產效率高；整體上綜合利 用資源，節約生產成本，符合環境保護與可持續發展原則，具有良好的應用前景。
[0016] 本發明的優點在于： 1)用蛋白類物質，尤其是脫脂大豆蛋白粉作為人造板用膠粘劑的原料，不含有游離甲 醛，用于膠接人造板時不存在甲醛釋放問題，徹底解決人造板帶來的室內空氣中的甲醛污 染問題。
[0017] 2)蛋白類物質作為一種可再生的資源，作為膠粘劑的主要原料，有助于解決常規 人造板膠粘劑中使用合成化石原料的枯竭問題，符合環境保護與可持續發展原則。
[0018] 3)得到的膠粘劑是利用蛋白類物質加工而成，有效的利用了大豆加工剩余物，綜 合利用資源，節約生產成本，提高了產品的附加值。
[0019] 4)采用低密度聚乙烯為高分子增強劑，解決了普通豆蛋白膠粘劑干強度、耐水性 差的問題，能夠滿足人造板用膠粘劑的耐水要求，保證了膠粘劑的膠合強度等實用性能；并 且由本發明的膠粘劑制備得到的刨花板達到國標中II類板標準要求。
[0020] 5)采用低密度聚乙烯高分子增強劑與偶聯劑，其主要原料大豆蛋白柏來源于大豆 榨油剩余物，有助于解決普通膠粘劑中使用合成化石原料的枯竭問題，符合環境保護與可 持續發展原則。
[0021] 下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
【具體實施方式】
[0022] 以下對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用 于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0023] 本發明中未提及的操作均為本領域的常規操作， 本發明所使用的：脫脂大豆蛋白粉購自山東香馳糧油有限公司，低密度聚乙烯購自北 京博瑞昌盛商貿有限公司，硅烷偶聯劑KH550購自天津市辛盛杰科技有限公司。
[0024] 本發明所用碳酸鈉為粉末狀。
[0025] 本發明所使用的低密度聚乙烯，外觀為白色粉末狀固體。
[0026] 本發明中所使用的其他物料均為可以從市場上購買得到的常規物料。
[0027] 本發明中，單位"份"或"重量份"指千克、克等，可以視具體情況而定。
[0028] 除非另有說明，本發明中所采用的百分數均為重量百分數。
[0029] 實施例1 1) 按以下重量進行備料： 軟化水 430 kg 碳酸鈉 I kg 聚乙稀醇 Ikg 脫脂大豆蛋白粉 85 kg 低密度聚乙烯 15 kg; KH550 IKg 2) 在配有攪拌器、溫度計和冷凝裝置的反應釜中，將碳酸鈉和脫脂大豆蛋白粉加入軟 化水后攪拌均勻； 3) 將獲得的碳酸鈉、脫脂大豆蛋白粉和軟化水的混合物加熱至42?46°C，保溫3小 時； 4) 將上步得到的混合物降溫至35°C，得到均勻的豆蛋白粘液；噴霧干燥為粉末。
[0030] 5)將低密度聚乙烯粉末與上步所得的豆蛋粉末混合均勻，制成人造板用豆蛋白膠 粘劑。
[0031] 得到的膠粘劑的性能質量指標見表1。
[0032] 實施例2 1) 按以下重量進行備料： 軟化水 460 kg 碳酸鈉 2 kg 聚乙烯醇 2kg 脫脂大豆蛋白粉 80 kg 低密度聚乙烯 20 kg; KH550 2Kg 2) 在配有攪拌器、溫度計和冷凝裝置的反應釜中，將碳酸鈉和脫脂大豆蛋白粉加入軟 化水后攪拌均勻； 3) 將獲得的碳酸鈉、脫脂大豆蛋白粉和軟化水的混合物加熱至48?51°C，保溫4小 時； 4) 將上步得到的混合物降溫至40°C，得到均勻的豆蛋白粘液；噴霧干燥為粉末。
[0033] 5)將低密度聚乙烯粉末與上步所得的豆蛋粉末混合均勻，制成人造板用豆蛋白膠 粘劑。
[0034] 得到的膠粘劑的性能質量指標見表1。
[0035] 實施例3 1)按以下重量進行備料： 軟化水 460 kg 碳酸鈉 3 kg 聚乙烯醇 2.5kg 脫脂大豆蛋白粉 75 kg 低密度聚乙烯 25 kg; KH550 3Kg 2) 在配有攪拌器、溫度計和冷凝裝置的反應釜中，將碳酸鈉和脫脂大豆蛋白粉加入軟 化水后攪拌均勻； 3) 將獲得的碳酸鈉、脫脂大豆蛋白粉和軟化水的混合物加熱至58?60°C，保溫5小 時； 4) 將上步得到的混合物降溫至45°C，得到均勻的豆蛋白粘液；噴霧干燥為粉末。
[0036] 5)將低密度聚乙烯粉末與上步所得的豆蛋粉末混合均勻，制成人造板用豆蛋白膠 粘劑。
[0037] 得到的膠粘劑的性能質量指標見表1。
[0038] 表1中，含水量"％"為質量百分含量，pH值為配成質量分數為10%濃度溶液時pH。
[0039] 表1 :|父粘劑的性能質量指標
【主權項】
1. 一種刨花板用無醛脫脂豆粉基膠粘劑，其特征在于：主要由以下重量份的原料制備 而成： 蛋白類物質70?90份、堿性化合物0. 5?5份、乳化劑0. 5?5份、高分子增強劑10? 30份，偶聯劑1?5份。
2. 根據權利要求1所述的一種刨花板用無醛脫脂豆粉基膠粘劑，其特征在于：所述高 分子增強劑為低密度聚乙烯。
3. 根據權利要求1所述的一種刨花板用無醛脫脂豆粉基膠粘劑，其特征在于：所述蛋 白類物質為脫脂豆蛋白、豆柏蛋白、大豆柏蛋白或棉柏蛋白。
4. 根據權利要求1所述的一種刨花板用無醛脫脂豆粉基膠粘劑，其特征在于：所述堿 性化合物為碳酸鈉、氫氧化鈉或氫氧化鉀。
5. 根據權利要求1所述的一種刨花板用無醛脫脂豆粉基膠粘劑，其特征在于：所述乳 化劑為聚乙烯醇、聚乙二醇、0P-10或聚丙烯酰胺。
6. 根據權利要求1所述的一種刨花板用無醛脫脂豆粉基膠粘劑，其特征在于：所述偶 聯劑為KH550、KH560、KH570或其他類型偶聯劑。
7. 根據權利要求1所述的一種刨花板用無醛脫脂豆粉基膠粘劑，其特征在于：所述膠 粘劑的施膠量為干纖維重量的12?20% ;施膠過程為：首先將膠粘劑粉末與干燥后纖維混 合均勻，后噴入占總重12-19%的水，以及膠粉重量的1%?3%的偶聯劑，后組坯熱壓，熱壓 溫度170°C，熱壓時間80s/mm。
8. -種如權利要求1-7任意一項所述的刨花板用無醛脫脂豆粉基膠粘劑的制備方法， 其特征在于，具體包括以下步驟： (1) 分散：按照上述重量配比稱量各原料成分，然后使蛋白類物質、堿性化合物、乳化劑 分散在分散介質中，得到混合物； (2) 噴霧干燥：將步驟（1)得到的混合物噴霧干燥為粉狀； (3) 增強：將步驟（2)得到的粉狀物加入高分子增強劑粉末攪拌均勻； (4) 偶聯：使用時，噴入偶聯劑。
9. 根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于：所述分散介質為去離子水，用量為 400 ?700 份。
10. 根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于：所述步驟（1)中，將得到的混合物在 40?80°C下，保溫1?3小時。
【專利摘要】本發明公開了一種刨花板用無醛脫脂豆粉基膠粘劑及其制備方法，產品主要由蛋白類物質70～90份、堿性化合物0.5～5份、乳化劑0.5～5份、高分子增強劑10～30份、偶聯劑1～5份制備而成；制備方法具體包括分散、噴霧干燥、增強和偶聯等步驟；本發明的優點在于：產品質量高，不含甲醛，主要原料來源于可再生物質，徹底解決了使用膠粘劑時甲醛污染的問題，又同時保證了膠粘劑的耐水性和膠合強度等實用性能；制備方法簡單，且不需很長的固化時間，操作方便，生產效率高。
【IPC分類】C09J11-08, C09J11-06, C09J11-04, C09J189-00
【公開號】CN104531058
【申請號】CN201410801953
【發明人】張紀芝, 高強, 李建章, 張世鋒, 周文瑞, 張偉, 陳惠
【申請人】北京林業大學
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月23日