[发明专利]基于大豆蛋白胶黏剂的中密度纤维板的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于大豆蛋白胶黏剂的中密度纤维板的制备方法，尤其涉及了一种自制大豆蛋白胶黏剂的制备方法，属于人造板制造领域。

背景技术

中密度纤维板(medium-density fiberboard，简称MDF)是人造板中的一种，其主要是以植物纤维或木材纤维为主要原料，经过纤维分离、备料、施胶、干燥、铺装、预压、热压、质检等工序制成的一种密度在0.65～0.80g/cm³之间的板材。中密度纤维板于上世纪60年代末期在美国研制成功并投入生产，与其它板材相比，MDF性能优越，不仅具有内部结构均匀、密度适中、轻质高强、尺寸稳定性好、表面平整光洁等一系列特点，而且木材利用率高、产品成本低，物理、力学性能与机械加工性能优良，还能进行各种方式的表面装饰，更接近于天然木材。因此，广泛地应用于建筑材料，家具制造，室内装修，电视机壳及音响设备制作,同时也是车、船装修的理想材料，需求量持续增长。《中密度纤维板》推荐性国家标准对中密度纤维板甲醛释放限量做出的规定(E0级甲醛释放量≦5.0mg/100g)。然而，目前社会上广泛使用的MDF的制备大多来自于三醛胶，这些胶来源于不可再生的化石资源，在生产及使用过程中会长期释放对人体及环境有害的甲醛等有毒气体。目前，我国约有10％的纤维板产品甲醛释放量达到E1级水平(9.0mg/100g)，80％的达到E2级(9.0～40mg/100g)，10％的产品甲醛释放量不合格。因此，研究开发环境友好型生物质胶粘剂及其MDF，具有重要的研究意义和应用价值，也将是未来的发展方向。其次，本发明所用的脱脂大豆粉是以制取油脂后的饼粕为原料粉碎制得，其来源丰富，可再生，安全环保，用其制备大豆蛋白胶黏剂利用率高，经济效益好。

然而，在现有的很多专利都是通过添加脲醛、酚醛等粘合剂提高纤维板的性能，制备过程不环保，释放出危害人身体的有毒气体，且目前用于制备低成本，效益高，安全环保的中密度纤维板的报道及专利详述较少，且成本高，强度低，甲醛释放量高等缺陷，有待进一步改善。

发明内容

解决的技术问题：为了解决现有技术中存在的中密度纤维板成本高，强度低，甲醛释放量高的缺点。本发明提供了一种基于大豆蛋白胶黏剂的中密度纤维板的制备方法，采用此法压制的纤维板，密度适中，抗形变能力大，内结合强度高，符合国家标准，甲醛释放量优于E0级要求，且此工艺简单，易于控制，安全环保等特点。

技术方案：一种基于大豆蛋白胶黏剂的中密度纤维板的制备方法：

第一步，备料：取混合纤维，占混合纤维质量2％～50％的大豆蛋白胶黏剂的胶液，占混合纤维质量2％～20％的大豆蛋白粉末；

第二步，混合纤维在搅拌设备中搅拌，将大豆蛋白胶黏剂的胶液加入纤维，在加热干燥温度为30℃～80℃，干燥时间为2min～2h条件下，使物料的含水率小于20wt.％；

第三步，加入大豆蛋白粉末，搅拌均匀出料；该步骤与第二步的顺序可交换；或者大豆蛋白粉末与大豆蛋白胶黏剂的胶液一并混合，经过搅拌、热处理等工艺后，即得大豆蛋白胶黏剂，然后向混合纤维中加入占纤维质量10％～50％的大豆蛋白胶黏剂，加热干燥5min～2h即可出料；

第四步，将物料均匀地铺散到模具框中，预压成板坯；

第五步，将预压成型的板坯放在温度在100～300℃、一定热压工艺的平板硫化机上，启动压机，热压成型，即得中密度纤维板；所述热压工艺为：先在10～40s内升压至2.0～10MPa，保压2～20s；降压至0.8～4.0MPa，保压20～250s；50s内升压至1.8～4.0MPa，保压50～200s；降压至0～3.0Mpa，保压10～100s后，热压结束。

所述混合纤维为目数在10～600目、长度1～10mm的木材纤维。

所述大豆蛋白胶黏剂的胶液由改性剂和交联剂组成，质量百分浓度为10％～50％。

所述大豆蛋白胶黏剂为将改性剂、交联剂和大豆蛋白粉末按照质量比为1:1:1～1:100:400共混搅拌制得。

所述改性剂是硫酸、盐酸、硼酸、柠檬酸、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、尿素中的至少一种；所用交联剂是聚酰胺多胺环氧氯丙烷、聚丙烯酰胺、甲酰胺、磺酰胺、环氧树脂、二硫代碳酸乙烯酯、异氰酸酯中的至少一种。

所述大豆蛋白粉末为豆粕粉末、分离蛋白、清蛋白、球蛋白中的至少一种。

所述搅拌设备为和面机、混合机、拌胶机或粉碎机中的至少一个。