本发明涉及一种化工技术领域，特别是涉及一种多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料、制备方法及其应用。
背景技术：
中国是人造板制造大国，产量逐年增长。树脂胶黏剂是人造板制造中不可或缺的一部分，常用的甲醛系树脂胶黏剂包括苯酚-甲醛(pf)树脂胶黏剂(pf)、尿素-甲醛(uf)树脂胶黏剂以及三聚氰胺-甲醛(mf)树脂胶黏剂。在人造板制备过程中，树脂中需要加入部分面粉作为填料，改善树脂胶黏剂的粘度，使施胶过程更加便捷。同时提高树脂胶黏剂的预压性能，防止透胶及缺胶情况的发生。但是，大量使用面粉会造成粮食资源浪费，导致人造板制造业的不可持续发展。同时，面粉的价格逐年提高，增加了人造板制造业的成本。
甲醛系树脂胶黏剂在板材热压过程中，会释放出游离甲醛等有害物质，严重危害人类健康。因此，有许多研究通过改善树脂的制备工艺，减少游离甲醛的含量，但是会一定程度上影响其他性能。因此，通过改变填料来提高人造板各项性能是解决以上问题的重要途径。
目前，常用的胶黏剂用填料除了面粉外，主要还包括以豆粉、木粉、矿物粉等为主要物质的复配产品。目前发明较多的填料，主要通过复配各种助剂来提高产品性能，原料复杂，流程繁琐。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于，提供一种新型的多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料、制备方法及其应用，所要解决的技术问题是使其提供酸值，调节树脂的粘度，提高树脂胶黏剂的预压性能，防止透胶及缺胶情况的发生，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料的制备方法，其包括：
将木质纤维水解发酵残渣用ph剂调节ph至4.5-7.5，干燥粉碎，得到木质纤维水解发酵残渣粉末；
将所述的木质纤维水解发酵残渣粉末与高分子增黏剂混合，得到多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料的制备方法，其中所述的木质纤维水解发酵残渣的原料为玉米芯、玉米秸秆、小麦秸秆、稻草、竹子、木薯、甜高粱秸秆和甘蔗中的至少一种。
优选的，前述的多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料的制备方法，其中所述的ph剂为盐酸、醋酸、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种。
优选的，前述的多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料的制备方法，其中所述的木质纤维酶水解发酵残渣粉末的粒径为80-300目。
优选的，前述的多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料的制备方法，其中所述的高分子增黏剂为丙烯丁酯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和聚丙烯酸钠中的至少一种。
优选的，前述的多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料的制备方法，其中所述的木质纤维酶水解发酵残渣粉末与所述的高分子增粘剂混合的质量比为1:0.03-0.1。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料，由前述的方法制备而得；所述的多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料，以重量份数计，其包括：
木质纤维酶水解发酵残渣粉末：100份；
高分子增粘剂：3-10份。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料的应用，将前述的多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料用于制备木材用树脂胶黏剂；所述的木材用树脂胶黏剂包括多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料和树脂胶黏剂。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料的应用，其中所述的多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料和树脂胶黏剂的质量比为15-30:100。
优选的，前述的多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料的应用，其中所述的树脂胶黏剂为甲醛系树脂。
借由上述技术方案，本发明多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料、制备方法及其应用至少具有下列优点：
1)本发明用木质纤维酶水解发酵残渣为原料，与高分子增粘剂复合配制多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料，替代了目前市面上常用的面粉填料，减少了粮食作物的使用，并降低了人造板制造成本，实现人造板制造业的可持续发展。
2)木质纤维酶水解发酵残渣主要来源为以玉米芯、玉米秸秆、小麦秸秆、稻草、竹子、木薯、甜高粱秸秆或甘蔗等为原料的工业产品，量大易得，提高其经济利用价值。
3)木质纤维酶水解发酵残渣主要成分为木质素，以及少量纤维素、半纤维素。其中，木质素含有大量酚羟基结构，可以与树脂中游离的甲醛反应，减少人造板的甲醛释放量，甲醛释放量为0.35-0.65mg/l。纤维素降解成微晶纤维素，可以与树脂形成良好的胶层，消除树脂固化后的内应力，提高胶层的韧性，增强人造板的胶合强度，胶合强度可达到0.85-1.20mpa。此外，酶水解发酵残渣中酶和酵母中的蛋白质也可以促进固化。
4)通过木质纤维酶水解发酵残渣与高分子增粘剂不同比例的复配，使填料具有一定的初粘性，当填料与胶黏剂均匀混合时，有良好的施胶性能。
5)本发明多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料可以提供酸值，调节树脂的粘度，提高树脂胶黏剂的预压性能，防止透胶及缺胶情况的发生。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料、制备方法及其应用其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
本发明的一个实施例提出的一种多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料的制备方法，其包括：
将木质纤维水解发酵残渣用ph剂调节ph至4.5-7.5，干燥粉碎，得到木质纤维水解发酵残渣粉末；
将所述的木质纤维水解发酵残渣粉末与高分子增黏剂混合，得到多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料。
优选的，木质纤维水解发酵残渣的原料为玉米芯、玉米秸秆、小麦秸秆、稻草、竹子、木薯、甜高粱秸秆和甘蔗中的至少一种。
优选的，ph剂为盐酸、醋酸、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种。
优选的，木质纤维酶水解发酵残渣粉末的粒径为80-300目。
优选的，高分子增黏剂为丙烯丁酯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和聚丙烯酸钠中的至少一种。
优选的，木质纤维酶水解发酵残渣粉末与所述的高分子增粘剂混合的质量比为1:0.03-0.1。
本发明的多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料在复合配制时可以调节ph，以满足不同种类胶黏剂的应用。同时，通过原料不同比例的复配，使填料具有一定的初粘性，当填料与胶黏剂均匀混合时，有良好的施胶性能。木质纤维酶水解发酵残渣可以提供酸值，促进树脂固化，提高人造板胶合强度。其中，木质素在热压时可以与游离甲醛反应，降低甲醛释放量；未水解的纤维素可以提高胶层的韧性；酶和酵母中的蛋白质也可以促进固化。
本发明的另一实施例提出一种多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料，由前述的方法制备而得；所述的多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料，以重量份数计，其包括：
木质纤维酶水解发酵残渣粉末：100份；
高分子增粘剂：3-10份。
本发明的另一实施例提出一种多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料的应用，将前述的多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料用于制备木材用树脂胶黏剂；所述的木材用树脂胶黏剂包括多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料和树脂胶黏剂。
优选的，多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料和树脂胶黏剂的质量比为15-30:100。
优选的，树脂胶黏剂为甲醛系树脂。
本发明的另一实施例提出一种人造板，所述的人造板包括前述的木材用树脂胶黏剂。
实施例1
本发明的一个实施例提出的一种多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料的制备方法，其包括：
将玉米芯酶水解残渣用盐酸调节ph至4.5，干燥粉碎至200目，得到玉米芯酶水解残渣粉末；
将100份的玉米芯酶水解残渣粉末与3份聚丙烯酰胺均匀混合，得到多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料。
本发明的另一实施例提出一种多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料，由实施例1的方法制备而得。
本发明的另一实施例提出一种木材用树脂胶黏剂，以重量份数计，其包括：
实施例1的多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料：20份；
脲醛树脂：100份；其中脲醛树脂为市售e1级普通树脂，ph为7.43，粘度为143.4mpa·s，固体含量为52.12％。
本发明的另一实施例提出一种人造板，将实施例1的木材用树脂胶黏剂调胶后采用辊涂对芯板进行涂胶，得到三层杨木人造板，其中三层杨木人造板单板上胶量为280-316g/m2，热压温度为130℃，热压压力为1mpa，热压时间为60s/mm。
将实施例1的人造板室温放置5-7天后检测。实施例1的人造板的胶合强度按gb/t17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》进行测定；甲醛释放量按gb/t17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中规定的干燥器法进行检测，测试结果如表1所示。
实施例2
本发明的一个实施例提出的一种多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料的制备方法，其包括：
将小麦秸秆酶水解残渣用盐酸调节ph至5.5，干燥粉碎至200目，得到小麦秸秆酶水解残渣粉末；
将100份的小麦秸秆酶水解残渣粉末与8份聚乙烯醇均匀混合，得到多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料。
本发明的另一实施例提出一种多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料，由实施例2的方法制备而得。
本发明的另一实施例提出一种木材用树脂胶黏剂，以重量份数计，其包括：
实施例2的多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料：25份；
脲醛树脂：100份；其中脲醛树脂为市售e1级普通树脂，ph为7.43，粘度为143.4mpa·s，固体含量为52.12％。
本发明的另一实施例提出一种人造板，将实施例2的木材用树脂胶黏剂调胶后采用辊涂对芯板进行涂胶，得到三层杨木人造板，其中三层杨木人造板单板上胶量为280-316g/m2，热压温度为130℃，热压压力为1mpa，热压时间为60s/mm。
将实施例2的人造板室温放置5-7天后检测。实施例2的人造板的胶合强度按gb/t17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》进行测定；甲醛释放量按gb/t17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中规定的干燥器法进行检测，测试结果如表1所示。
实施例3
本发明的一个实施例提出的一种多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料的制备方法，其包括：
将竹子酶水解残渣用醋酸调节ph至5.5，干燥粉碎至100目，得到木竹子酶水解残渣粉末；
将100份的竹子酶水解残渣粉末与4份聚丙烯酰胺均匀混合，得到多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料。
本发明的另一实施例提出一种多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料，由实施例3的方法制备而得。
本发明的另一实施例提出一种木材用树脂胶黏剂，以重量份数计，其包括：
实施例3的多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料：20份；
脲醛树脂：100份；其中脲醛树脂为市售e1级普通树脂，ph为7.43，粘度为143.4mpa·s，固体含量为52.12％。
本发明的另一实施例提出一种人造板，将实施例3的木材用树脂胶黏剂调胶后采用辊涂对芯板进行涂胶，得到三层杨木人造板，其中三层杨木人造板单板上胶量为280-316g/m2，热压温度为130℃，热压压力为1mpa，热压时间为60s/mm。
将实施例3的人造板室温放置5-7天后检测。实施例3的人造板的胶合强度按gb/t17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》进行测定；甲醛释放量按gb/t17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中规定的干燥器法进行检测，测试结果如表1所示。
实施例4
本发明的一个实施例提出的一种多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料的制备方法，其包括：
将玉米芯酶水解残渣用氢氧化钠调节ph至7.5，干燥粉碎至230目，得到玉米芯酶水解残渣粉末；
将100份的玉米芯酶水解残渣粉末与3份聚丙烯酰胺均匀混合，得到多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料。
本发明的另一实施例提出一种多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料，由实施例4的方法制备而得。
本发明的另一实施例提出一种木材用树脂胶黏剂，以重量份数计，其包括：
实施例4的多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料：20份；
酚醛树脂：100份；其中酚醛树脂为市售e1级普通树脂，ph为11.83，粘度为43.8mpa·s，固体含量为46.37％。
本发明的另一实施例提出一种人造板，将实施例4的木材用树脂胶黏剂调胶后采用辊涂对芯板进行涂胶，得到三层杨木人造板，其中三层杨木人造板单板上胶量为280-316g/m2，热压温度为130℃，热压压力为1mpa，热压时间为60s/mm。
将实施例4的人造板室温放置5～7天后检测。实施例4的人造板的胶合强度按gb/t17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》进行测定；甲醛释放量按gb/t17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中规定的干燥器法进行检测，测试结果如表1所示。
实施例5
本发明的一个实施例提出的一种多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料的制备方法，其包括：
将竹子酶水解残渣用氢氧化钠调节ph至7.5，干燥粉碎至200目，得到竹子酶水解残渣粉末；
将100份的竹子酶水解残渣粉末与10份聚乙烯醇均匀混合，得到多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料。
本发明的另一实施例提出一种多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料，由实施例5的方法制备而得。
本发明的另一实施例提出一种木材用树脂胶黏剂，以重量份数计，其包括：
实施例5的多功能木质纤维酶水解发酵残渣填料：25份；
酚醛树脂：100份；其中酚醛树脂为市售e1级普通树脂，ph为11.83，粘度为43.8mpa·s，固体含量为46.37％。
本发明的另一实施例提出一种人造板，将实施例5的木材用树脂胶黏剂调胶后采用辊涂对芯板进行涂胶，得到三层杨木人造板，其中三层杨木人造板单板上胶量为280-316g/m2，热压温度为130℃，热压压力为1mpa，热压时间为60s/mm。
将实施例5的人造板室温放置5-7天后检测。实施例5的人造板的胶合强度按gb/t17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》进行测定；甲醛释放量按gb/t17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中规定的干燥器法进行检测，测试结果如表1所示。
对比例1
本发明的一个对比例提出一种填料，为普通面粉。
本发明的另一对比例提出一种木材用树脂胶黏剂，以重量份数计，其包括：
对比例1的填料：20份；
脲醛树脂：100份；其中脲醛树脂为市售e1级普通树脂，ph为7.43，粘度为143.4mpa·s，固体含量为52.12％。
本发明的另一对比例提出一种人造板，将对比例1的木材用树脂胶黏剂调胶后采用辊涂对芯板进行涂胶，得到三层杨木人造板，其中三层杨木人造板单板上胶量为280-316g/m2，热压温度为130℃，热压压力为1mpa，热压时间为60s/mm。
将对比例1的人造板室温放置5-7天后检测。对比例1的人造板的胶合强度按gb/t17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》进行测定；甲醛释放量按gb/t17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中规定的干燥器法进行检测，测试结果如表1所示。
对比例2
本发明的一个对比例提出一种填料，为普通面粉。
本发明的另一对比例提出一种木材用树脂胶黏剂，以重量份数计，其包括：
对比例2的填料：20份；
酚醛树脂：100份；其中酚醛树脂为市售e1级普通树脂，ph为11.83，粘度为43.8mpa·s，固体含量为46.37％。
本发明的另一对比例提出一种人造板，将对比例2的木材用树脂胶黏剂调胶后采用辊涂对芯板进行涂胶，得到三层杨木人造板，其中三层杨木人造板单板上胶量为280-316g/m2，热压温度为130℃，热压压力为1mpa，热压时间为60s/mm。
将对比例2的人造板室温放置5-7天后检测。对比例2的人造板的胶合强度按gb/t17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》进行测定；甲醛释放量按gb/t17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中规定的干燥器法进行检测，测试结果如表1所示。
表1实施例1-5及对比例1-2人造板的性能
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。