[发明专利]一种中密度纤维板及其制备方法

说明书

本发明涉及一种中密度纤维板及其制备方法，首先利用纤维乙醇发酵废水制得30%～40%甲醛溶液，利用NaOH、纤维乙醇发酵废水、纤维乙醇发酵废渣制得碱调节液，再将上述甲醛溶液和碱调节液用于制备脲醛树脂胶液；然后将纤维素乙醇发酵废渣与木材纤维混匀，并施加脲醛树脂胶液和固化剂；最后在模具中，经压缩成型，制得中密度纤维板。本发明在资源化利用纤维素乙醇发酵废水、废渣的同时，制备的中密度纤维板满足使用标准，游离甲醛释放量低，解决了木材资源紧缺、甲醛含量超标、产品不满足使用要求如强度差等技术问题，促进了资源有效利用和清洁生产的发展。

技术领域

本发明属于人造板技术领域，具体涉及一种利用纤维素乙醇发酵废水、废渣制备的环保型复合中密度纤维板及其制备方法。

背景技术

目前，以纤维素为原料制取燃料乙醇这项技术已基本成熟，其原理是将木质纤维素原料如秸秆等富含纤维素的植物原料经预处理得到还原性单糖，如葡萄糖、木糖等，再将还原性单糖经过发酵、精馏后可得到燃料乙醇，所剩余的精馏废液经固液分离后，得到纤维乙醇发酵废水及废渣。张蕾等（当代化工，2015，44（4）:691-694）对废水的水质特征进行了分析，指出废水中含有一定亲水酸，pH在4左右。除此之外废水中还含有高浓度无机盐、糖类、木质素以及发酵过程中的其他代谢产物，成分复杂，增加了废水处理的难度。废渣经脱水后的干渣中主要为木质素(50%-65%)、纤维素(10%-20%)、半纤维素(0.5%-3%左右)、可溶组分（15%-20%）、灰分（10%-15%）的混合物。当前各燃料乙醇企业一般将废渣直接废弃（露天堆放或填埋处理）或者焚烧，这样不仅增加了生产成本，也给环境带来了一定污染。如能实现对发酵废水、废渣的有效综合利用，对于提高纤维素乙醇技术的经济性以及加快纤维素乙醇产业的工业化步伐具有重要意义。

专利CN104987225A公开了利用纤维素乙醇发酵废渣栽培羊肚菌的培养基料及其制备方法；专利CN105399473A公开了利用纤维素乙醇发酵废渣制备生物有机肥，为纤维素乙醇发酵废渣综合利用提供了方法。但是，上述方法中提供的纤维乙醇废渣综合利用量有限，仍需积极寻求纤维乙醇废渣综合利用新途径。

人造板是胶合板、刨花板、纤维板、木屑板等非天然板材的总称，在房屋建材、家居装饰、家具制造等领域有着极其广泛的应用，需求量巨大。现有的人造板生产均是以木材或其加工产品、加工副产物为原料，采用脲醛树脂等胶粘剂粘接，再压制成型的制造工艺技术。我国是人造板第一生产和消费大国，木材资源紧缺，生产人造板原料有待拓展。随着大众的环保意识和健康意识的迅速提升，人们对室内家具和装饰装修材料的游离甲醛释放量越来越关注。我国也颁布了GB/T16217-1995《居室空气中甲醛的卫生标准》，该标准规定其最高容许浓度为0.08mg/m3。另外，由于人造板是造成室内空气中甲醛超标的主要原因，世界上不少国家都对人造板的甲醛散发值作了严格的规定，国标GB18580-2001规定可直接用于室内的人造板穿孔测试值不应大于9mg/100g（E1标准）。

CN101786286公开了以燃料乙醇发酵生产过程中的酶解木质素为原料，改性后与造纸工业木质素或酶解木质素混合，经干燥压制成酶解木质素复合板，大大降低了复合板生产成本，拓宽了纤维素乙醇发酵废渣中酶解木质素的应用途径。CN 101786286A公开了一种改性酶解木质素复合板的制造方法，首先在碱性条件下，加入甲醛进行羟甲基化反应得到改性木质素；然后将改性木质素与酶解木质素混合均匀后干燥、热压交联得到复合板材料。麻馨月等（漆酶活化纤维素乙醇木质素胶粘剂的合成工艺研究，《中国胶粘剂》，2015,24（12），15-18.）利用漆酶活化纤维素乙醇木质素制备生物质基木材胶粘剂，并以所制备的改性木质素作为胶黏剂合成了胶合板。胡建鹏等（氧化条件对改性木质素制备环保型纤维板性能的影响，《东北林业大学学报》，2012,40（4），55-58.）以过氧化氢为氧化剂，采用氧化改性方法分别在酸、碱条件下对工业木质素进行氧化改性，并将改性后的木质素与木纤维混合，采用平压法制备环保型纤维板材料。