一种人造板用生物基脲醛复合材料的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种人造板用生物基脲醛复合材料。
【背景技术】
[0002] 人造板是一类综合利用林业资源，将碎刨花，木质纤维，木片，木颗粒通过合成胶 粘剂经过拌胶，冷压，热压等工艺制造而成的板材，包括密度板，刨花板，颗粒板，多层板，定 向刨花板(0SB)等。其中常用的胶粘剂是利用甲醛和尿素制造而成的脲醛胶，或者是利用三 聚氰胺改性的脲醛胶。由于脲醛胶的低成本、高粘结强度、易制备运输等优点，世界人造板 行业广泛使用其作为胶粘剂。由于木材本身甲醛的挥发微乎其微，影响人造板材及其制品 甲醛超量释放的罪魁祸首即是胶粘剂。脲醛胶的特性决定了其在板材生产过程中可释放出 游离甲醛，而单纯降低胶中的甲醛含量同时也降低了黏结强度，因此，许多板材生产厂家在 生产中，大多采取掩蔽、吸附、封闭等手段，来延缓甲醛的释放，这样实际上将生产中的危害 转移到使用中，并未从根本上消除板材中隐含的甲醛隐患。一旦具备了甲醛挥发的条件，这 部分甲醛仍会大量挥发，影响人们的健康。人造板中甲醛的释放时间长约15年，世界卫生组 织已将甲醛确认为II类致癌物，因此，世界各国对人造板甲醛的释放限量的标准越来约严 格，例如，符合E0级的板材，甲醛含量必须小于5mg/100g，符合E1板材，甲醛含量必须小于 9mg/100g;而采用掩蔽、吸附、封闭等手段生产出的人造板材，在甲醛的释放量上通常只能 达到E2级标准或勉强可以达到E1级标准。因此，急需提供一种能降低甲醛释放的材料， 一方面可以增强脲醛胶对木质材料的粘接性能，另外，可以大大降低甲醛的释放量，从而提 高用脲醛胶产品生产的人造板产品的环保等级。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是:提供一种可以大大降低甲醛的释放量且增强脲醛胶对木质材料 的粘接性能的人造板用生物基脲醛复合材料。
[0004] 实现本发明目的的技术方案是:一种人造板用生物基脲醛复合材料，其创新点在 于，它是由脲醛树脂或三聚氰胺脲醛树脂与生物复合增强材料复合而成，以固体计，脲醛树 脂或三聚氰胺脲醛树脂与生物复合增强材料的重量比为2~9:8~1; 所述生物复合增强材料为含蛋白质8~50wt%，脂肪1~10wt%，纤维素40~89wt%，余量 为水的固体粉末，其细度为100~200目。
[0005] 上述生物基脲醛复合材料中，其所述生物复合增强材料为酒糟基无醛生物复合增 强材料，藻类基无醛生物复合增强材料中的一种或两种的混合物。
[0006] 上述生物基脲醛复合材料，其用于制作人造板时，在所述生物基脲醛复合材料中 加入水，使生物基脲醛复合材料的固体含量为45~65wt%，再加入固化剂，其加入量为生物 基脲醛复合材料固体总量的〇~20wt%，搅拌均匀，即可按现有工艺用于制备人造板，制得的 人造板其甲醛含量符合欧盟E0以及美国CARB甲醛释放限量要求。
[0007] 上述生物基脲醛复合材料，其所述人造板为以木质材料为原料或以农作物秸杆为 原料的密度板、刨花板、定向刨花板、多层板中的一种。
[0008] 本发明的技术效果是:本发明的人造板用生物基脲醛复合材料中配有适量的生物 复合增强材料，该材料为含蛋白质8~50wt%，脂肪1~1 Owt%，纤维素40~89wt%，余量为水的 固体粉末，其细度为100~200目，这种材料本身不含甲醛，而且其中所含蛋白质与脲醛树脂 或三聚氰胺脲醛树脂所含的游离甲醛具有结合能力。因此，用本发明的生物基脲醛复合材 料制作的人造板，可以大大降低甲醛的释放量(符合欧盟E0以及美国CARB甲醛释放限量要 求)且增强脲醛胶对木质材料或农作物秸杆的粘接性能(见表1~7 )。另外，所用生物复合 增强材料本身不含甲醛，而且价格适宜，对人造板的成本影响较小，因此，具有广阔的市场 前景。
【具体实施方式】
[0009] 以下结合实施例对本发明做进一步描述，但不局限于此。
[0010] 实施例及比较例所用原材料除另有说明外均为市售工业用品，可通过商业渠道购 得。
[0011] 各实施例中所用生物复合增强材料为中英合资常州康天新材料科技有限公司生 产的酒糟基无醛生物复合增强材料KT 一 102，或藻类基无醛生物复合增强材料KT 一 103，其 细度为80~200目，水含量为<10wt%; 各实施例中所用固化剂为聚异氰酸酯(PMDI)、环氧树脂或氯化铵且均为市售工业用 品。
[0012]实施例1制备人造刨花板 具体步骤如下： ① 将50g脲醛树脂（固体含量100wt%)与50g(固体含量94wt%)生物复合增强材料KT-102(200目，水含量6wt%)充分混合（以固体计，二者重量比为5:4.7)，即得到生物基脲醛复 合材料； ② 在步骤①制得的生物基脲醛复合材料中，加入80克水搅拌均匀，使生物基脲醛复合 材料的固体含量为53.9wt%，然后添加10克固化剂PMDI (固体含量lOOwt%)，其固化剂用量为 生物基脲醛复合材料固体总量的10.3wt%，搅拌均匀，备用； ③ 用步骤②制得的物料按照现有脲醛胶制造刨花板的工艺制得人造刨花板。
[0013] 采用现有检测人造板甲醛含量的方法，分别对不加生物复合增强材料的普通脲醛 人造板和实施例1制得的人造刨花板的甲醛含量进行检测。检测结果表明普通脲醛人造刨 花板的甲醛释放量为30mg/100g，实施例1制得的人造刨花板的甲醛释放量为1.5mg/100g; 采用现有人造板检测方法，分别对不加生物复合增强材料的普通脲醛人造刨花板和实 施例1制得的人造刨花板的各项力学性能进行检测，结果列在表1。
[0014] 表1
由上表结果可见，实施例1制得的人造刨花板的各项强度均得到加强。
[0015]实施例2制备人造刨花板 具体步骤如下： ① 将80g脲醛树脂（固体含量lOOwt%)与30g(固体含量92wt%)生物复合增强材料KT-103 (200目，水含量8wt%)充分混合（以固体计，二者重量比为8: 2.76)，即得到生物基脲醛复合 材料； ② 在步骤①制得的生物基脲醛复合材料中，加入70克水搅拌均匀，使生物基脲醛复合 材料的固体含量为59.8wt%，然后添加10克固化剂PMDI (固体含量lOOwt%)，其固化剂用量为 生物基脲醛复合材料固体总量的9.3wt%，搅拌均匀，备用； ③ 用步骤②制得的物料按照现有脲醛胶制造刨花板的工艺制得人造刨花板。
[0016] 采用现有检测人造板甲醛含量的方法，分别对不加生物复合增强材料的普通脲醛 人造刨花板和实施例2制得的人造刨花板的甲醛含量进行检测。检测结果表明普通脲醛人 造刨花板的甲醛释放量为30mg/100g，实施例2制得的人造刨花板的甲醛释放量为2 . Omg/ l〇〇g； 采用现有人造板检测方法，分别对不加生物复合增强材料的普通脲醛人造刨花板和实 施例2制得的人造刨花板的各项力学性能进行检测，结果列在表2。
[0017] 表2
由上表结果可见，实施例2制得的人造刨花板的各项强度均得到加强。
[0018] 实施例3制备人造刨花板 具体步骤如下： ① 将50g脲醛树脂（固体含量100wt%)与30g(固体含量94wt%)生物复合增强材料KT-102 (200目，水含量6wt%)和20g(固体含量95wt%)生物复合增强材料KT-103(200目，水含量 5wt%)充分混合（以固体计，二者重量比为5:4.72，即得到生物基脲醛复合材料； ② 在步骤①制得的生物基脲醛复合材料中，加入100克水搅拌均匀，使生物基脲醛复合 材料的固体含量为48.6wt