[发明专利]一种无醛竹刨花板的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于装饰板材技术领域，具体涉及一种无醛竹刨花板的制备方法。

背景技术

刨花板生产能耗小、成本低，对木材原料的质量要求不高，具有较好的物理力学性能，广泛应用于家具、装修、建材等行业。近几年中国已成为继美国、德国之后的世界第三大刨花板生产大国。刨花板又叫微粒板、颗粒板、蔗渣板，由木材或其他木质纤维素材料制成的碎料，施加胶粘剂后在热力和压力作用下胶合成的人造板，又称碎料板。

据不完全统计，2012年我国人造板产量2.85亿立方米，估计使用胶黏剂2220余万吨。三醛类胶黏剂因其成本低，胶合性能好，目前在人造板胶黏剂市场上仍占据主导地位。但三醛类胶黏剂毒性大，多数原料依赖石油化工产品。随着人类环保意识的增强和对石油资源日益减少的担忧，基于可再生资源，环境友好型胶黏剂成为研究热点。其中，大豆基胶黏剂具有原料生长周期短，环保性能等特点而成为研究的重点。未经改性的天然大豆基胶黏剂具有成本低、原料来源丰富易得、加工制作方便简单以及易于施胶操作等优点，但其性能较差，尤其是粘结性能不好，采用未改性的大豆胶粘剂所制备的刨花板的力学强度较低，耐候性不佳，大大影响了其使用范围。

发明内容

本发明提供了一种无醛竹刨花板的制备方法，具有绿色环保、胶合强度高、耐候性好的优点。

本发明解决技术问题所采用的技术方案为：

一种无醛竹刨花板的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将竹材废料粉碎，沸水蒸煮20-30分钟后，冷却至室温，过滤，于60-70℃干燥12小时。将竹材废料经沸水蒸煮后充分离解竹材纤维，使其充分吸收大豆胶粘剂，增加竹刨花板的力学强度。

(2)步骤(1)所得干燥的竹材废料、农作物秸秆、大豆胶粘剂和防水剂于拌胶机中混合均匀；

(3)将步骤(2)所得混合料经装坯、热压、冷却、裁边和打磨工序制得所需竹刨花板；

步骤(3)中所述热压的温度为150-160℃，时间为20-50S，压力为2-5MPa；

步骤(2)中所述大豆胶粘剂的制备过程包括如下步骤：

(a)向反应容器中加入脱脂豆粉、复合酶和去离子水，加酸调节PH至4-5，于20-40℃下酶解0.5-1小时后，加热至80-90℃灭活10-20分钟后，得混合液A；

(b)将步骤(a)所得混合液A、偶联剂、防霉剂、流平剂加入反应容器中，于30-40℃搅拌20-40分钟制得所需胶粘剂；

步骤(a)中所述复合酶为纤维素酶、α-淀粉酶和蛋白酶。

脱脂豆粉是复杂的混合物，由近50％的大豆蛋白，40％的碳水化合物和其它微量成分组成。脱脂豆粉中的碳水化合物含有丰富的羟基亲水基团，使其具有较好的亲水性，从而使得所制胶粘剂的耐水性和胶合性下降。采用纤维素酶将脱脂豆粉中的粗纤维和细胞壁结构酶解成寡糖或单糖的蛋白质，α-淀粉酶将其中的淀粉类物质酶解成低聚糖和单糖，其中的低聚糖可继续经纤维素酶酶解，最大可能性降低脱脂豆粉中的亲水化合物含量，减少羟基数量，增强其疏水性。脱脂豆粉中的大豆蛋白把大部分疏水基团跟活性基团包埋在内，亲水基团暴露在外。因此加入少量的蛋白酶部分降解蛋白质，增加其分子内或分子间的基团，将其活性基团暴露在外。再采用偶联剂使暴露在外的蛋白质活性基团相互反应，形成交联网络结构，从而进一步提高胶粘剂的胶合强度和耐候性。

作为优选，步骤(1)中所述竹材废料经干燥处理后的含水率低于10％，竹材废料的含水率低于10％，便于其充分吸收大豆胶粘剂。

作为优选，步骤(2)中所述干燥的竹材废料、农作物秸秆、大豆胶粘剂和防水剂的质量比为100:8-15:20-30:3-5，所述防水剂为乳化石蜡或熔融石蜡。

作为优选，步骤(1)中所述纤维素酶、α-淀粉酶和蛋白酶的质量比为1：1.5-2:0.1-0.3，复合酶中各种酶的配比决定其酶解效果，尤其是蛋白酶的用量影响尤为关键。蛋白酶的用量过大，蛋白质酶解过度，分子量降低，所制胶粘剂的胶合性能也会降低；蛋白酶的用量过低，则大豆蛋白分子链断裂较少，活性基团暴露有限，所制胶粘剂的胶合性能亦不高。

作为优选，步骤(1)中所述脱脂豆粉、复合酶和去离子水的质量比为1:0.3-0.5:20-30。

作为优选，步骤(2)中所述混合液A、偶联剂、防霉剂、流平剂的质量比为15-25:1-3:1-3:0.5-2，偶联剂的用量不宜过高，用量过多，大豆蛋白过度交联，影响其流动性；用量过低，则交联度不够，所制胶粘剂胶合性不佳。