生物质树脂及其纤维定向刨花复合板的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于人造板加工技术领域，具体设及一种生物质树脂及其W生物质树脂为 胶粘剂制备纤维定向创花复合板的方法。
【背景技术】
[0002] 目前，世界森林资源日益匿乏，导致木材市场供不应求。我国木材市场的原料已经 由天然林资源转变为人工林木材、竹材、农作物賴杆和木材加工剩余物等。不仅减少了森林 资源的采伐，也减少了环境污染。运些木质材料资源都具有来源分散、收集较困难、径级较 小、堆积密度小等特点。运些特点决定了今后木材工业将呈现在原材料方面采取W就地加 工成半成品再进行远距离运输的供给模式，在产品品种上W创花板和纤维板逐步取代胶合 板的发展趋势。
[0003] 定向创花板具有较高的物理力学性能，被认为是未来胶合板的理想廉价替代产 品。纤维板材质细密，具有优于胶合板和创花板的表面加工性能。纤维定向创花板复合板 综合了纤维板和创花板的优点，克服了定向创花板表面加工性差和纤维板物理力学性能差 的缺陷，是未来家具板材的主要用材之一。按照目前的设备及生产工艺状况，直接加工纤维 定向创花板难度较大。通常的做法是将已经加工好的定向创花板表面砂光，再经过漉式涂 胶机双面涂胶，复合两层薄型中密度纤维板，经过预压、热压等工序，最后得到纤维定向创 花板。运种加工方法在原材料上产生一定程度的浪费，在加工过程上前后经过Ξ次热压成 型，消耗了过多的热能和人工等费用，不利于节能减排和集约化生产的加工模式转变。
[0004] 目前在加工定向创花板和密度板中使用的胶黏剂主要是脈醒树脂（UF)或者Ξ聚 氯胺改性的脈醒树脂（MUF)。W脈醒树脂为主体的胶黏剂具有粘度低、初黏性强、易于施胶、 常溫预固化后能在高溫下二次固化等特点，在人造板加工领域尤其是创花板和密度板生产 中占居主导地位。然而随着人们环保意识的增强和国内国际环保法规的不断强化，脈醒树 脂在人造板加工和使用过程中释放甲醒等有机挥发物损害人体健康、产生工业废弃物污染 环境等缺点被暴露出来。尤其对室内空气质量的影响日益威胁人们的居住环境。据报道， 我国正在成为室内装修污染最严重的国家。近年来，人们对木材加工制品使用过程中的甲 醒及挥发性有机化合物污染问题的关注度日益提高。因此，W植物蛋白等生物质材料为原 料的生物质树脂胶黏剂作为无甲醒添加类胶黏剂（NAF)家族中的一员，正日益成为国内外 科研工作者的研究热点。目前，W大豆基木材胶黏剂（SoybeanBasedA化esive)为代表的 生物质胶黏剂已经在胶合板和细木工板等人造板加工领域进入工业化应用阶段。然而由于 其固含量低和粘度较高等特性，阻碍了生物质胶黏剂在创花板和纤维板生产中的应用。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是：为了克服现有生物质胶粘剂在创花板和纤维板生产 中存在的不足之处，本发明提供一种新的生物质树脂及其W生物质树脂为胶粘剂制备纤维 定向创花复合板的方法，即本发明提供一种生物质树脂及其纤维定向创花复合板的制备方 法。
[0006] 为了解决上述问题，本发明采取的技术方案为： 本发明提供一种生物质树脂，W重量份表示，所述生物质树脂是由原料水100份，复合 稳定剂1~3. 5份，植物蛋白粉5~50份，蛋白酶制剂0. 01~0. 05份，植物淀粉2~10 份，改性植物纤维素粉1~7份，复合酶制剂0. 01~0. 05份，分子结构酷化改性剂0. 1~ 5份，交联剂0. 1~0. 5份，树脂助剂0. 01~10份，消泡剂0. 01~0. 05份，防腐剂0. 1~ 0. 5份和填料5~10份制备而成。
[0007] 根据上述的生物质树脂，所述复合稳定剂为巧樣酸氨二钢、巧樣酸Ξ钢、碳酸钢、 娃酸钢、硫酸亚铁、碳酸氨钢、憐酸二氨钢、憐酸氨二钢、棚酸、酒石酸钟钢、海藻胶、瓜儿豆 胶、聚氧化乙締、聚乙締化咯烧酬、聚乙締醇、聚乙二醇、聚丙締酸钢和聚丙締酷胺中的至少 一种； 所述植物蛋白粉为脱脂大豆粉、大豆分离蛋白粉、大豆浓缩蛋白粉、玉米黄浆粉、脱脂 花生粉、小麦蛋白粉、脱脂菜巧粉、脱脂棉巧粉和小桐子饼巧粉中的至少一种； 所述蛋白酶制剂为膜蛋白酶、木瓜蛋白酶、胃蛋白酶、毛霉蛋白酶、黑曲霉蛋白酶和渡 萝蛋白酶中的至少一种； 所述植物淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、马铃馨淀粉、木馨淀粉和红馨淀粉中的至少一 种； 所述改性植物纤维素粉为小麦纤维粉、玉米纤维粉、棉花纤维粉和亚麻纤维粉中的至 少一种. 所述复合酶制剂为α-淀粉酶、β-淀粉酶、纤维素酶、半纤维素酶和木聚糖酶中的至 少一种. 所述分子结构酷化改性剂为乙酸酢、丙酸酢、丙二酸酢、班巧酸酢和戊二酸酢中的至少 一种； 所述交联剂为乙二醒、丙二醒、下二醒、戊二醒、二乙締Ξ胺、Ν，Ν-亚甲基双丙締酷胺、 己二酸、乙締基Ξ乙氧基硅烷、多官能团氮丙晚、环氧氯丙烷和环氧硅烷中的至少一种； 所述树脂助剂为四氯化碳、正己烧、单甘醋、间苯二酪、对苯二酪、纳米碳酸巧、纳米二 氧化娃、邻苯二酪、甘油、山梨醇、乙二醇、聚乙二醇、二甘醇、醇醋十二和丙締酸中的至少一 种； 所述消泡剂为聚氧乙締聚氧丙締季戊四醇酸、聚氧乙締聚氧丙醇胺酸、二甲基聚氧烧、 山梨糖醇、氯化巧、憐酸Ξ苯醋、憐酸Ξ下醋、乳化硅油和脂肪酸甘油脂中的至少一种； 所述防腐剂为山梨酸钟、植酸、脱氨乙酸、对径基苯甲酸下醋、甲基-苯拼咪挫-2-氨基 甲酸甲醋、咪挫烷基脈、重氮咪挫烷基脈、异嚷挫嘟酬、10, 10'-氧代双吩恶祇、富马酸二甲 醋、双乙酸钢、苯甲酸钢、丙酸钢和丙酸巧中的至少一种； 所述填料为娃藻上、氧化儀、高岭上、膨润上、陶上、娃灰石和重晶石粉中的至少一种。
[0008] 根据上述的生物质树脂，所述植物蛋白粉中蛋白质的质量百分含量> 50wt%，粒 度《300目。
[0009] 根据上述的生物质树脂，所述改性植物纤维素粉的粒度《100目。
[0010] 根据上述的生物质树脂，所述填料的粒度《150目。
[0011] 另外，提供一种上述生物质树脂的制备方法，所述制备方法包括W下步骤： (1) 首先按照上述生物质树脂的配比比例称取各种原料； (2) 将称取的复合稳定剂加入水中配制成浓度为0. 1~5%的水溶液； (3) 在步骤（2)所得溶液中加入称取的植物蛋白粉，调节抑值至6~9 ; (4) 在步骤（3)所得溶液中加入称取的蛋白酶制剂，于35~55 °C条件下反应160~ 240min;当体系粘度达到800~1200mPa.S时，升溫至70~80°C，保溫15~20min; (5) 在步骤（4)所得反应溶液中加入称取的植物淀粉与改性植物纤维素粉，降溫至 45~55°C，然后加入称取的复合酶制剂，反应60~80min;升溫至70~80°C，保溫15~ 25min； (6) 将步骤（5)所得反应溶液降溫至30~50°C，加入称取的分子结构酷化改性剂，反 应 20 ~60min; (7) 在步骤（6)所得反应溶液中加入称取的交联剂，于70~90°C条件下聚合反应 30~50min，依次向反应体系中加入称取的树脂助剂、消泡剂、防腐剂和填料，继续聚合反 应15~25min，反应后得到产品生物质合成树脂。
[0012] 此外，还提供一种上述生物质树脂作为胶粘剂在制备纤维定向创花复合板中的应 用。
[0013] 根据上述生物质树脂作为胶粘剂在制备纤维定向创花复合板中的应用，所述纤维 定向创花复合板的制备方法为： (1) W小径材、间伐材或枝哑材为原料，经过树皮分离后得到木质材料，将木质材料采 用由鼓式削片机和创片机组成的两工段创片制备工艺，加工成0. 25~0. 4mm厚度创花，干 燥后得到干燥创花，备用； (2) W枝哑材或木材加工剩余物为原料，依次经过鼓式削片机和热磨机加工制成木纤 维浆；W上述生物质树脂为胶粘剂，采用由高压均质累和蒸汽喷射装置组成的施胶系统对 木纤维浆进行管道施胶，施胶量为300~350g/m3;通过管道干燥机将原料水分干燥至5~ 10%，输送至前段和后段料仓，作为表背层原料； (3) 将步骤（1)得到的干燥创花送至拌胶机，W上述生物质树脂为胶粘剂，通过高压均 质累增压，增压后采用旋转式雾化器在滚筒式拌胶机中W250~300g/m3的施胶量对创花 进行施胶，输送至中段料仓，作为忍层原料； (4) 采用五个铺装头铺装机，将步骤（2)得到的表背层原料通过前段纤维铺装头铺在 底层；采用Ξ个定向创花铺装头将步骤（3)得到的忍层原料按照Ξ层相互垂直结构铺在忍 层；再将步骤（2)得到的表背层原料通过后段纤维铺装头铺装在表层；最后通过连续预压、 热压，得到纤维定向创花板。
[0014] 本发明的积极有益效果： 1、W本发明产品生物质树脂作为纤维定向创花复合板制备过程中的胶粘剂，在降低粘 度、提高固含量、提高胶干燥后二次胶合性能等方面均有明显改善。目前，在胶合板领域应 用的大豆基胶黏剂粘度多在8000~20000mPa.S，固含量在35%W下，在木材表面涂布常溫 下表干后基本失去粘接性能。本发明制备的生物质树脂胶黏剂粘度小于lOOOm