[发明专利]一种基于纳米纤维素无醛全植物纤维密度板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于纳米纤维素无醛全植物纤维密度板及其制备方法。该方法包括：将废弃纤维粉碎，过筛，得到木粉；将木粉加入水中，水煮处理，烘干，得到水煮处理后的木粉；将水煮处理后的木粉与双醛纳米纤维素混匀，得到混合物；将所述混合物转移至模具中，自然风干，然后热压处理，得到基于纳米纤维素无醛全植物纤维密度板。该方法利用具有高结晶度、高比表面积和生物相容性的双醛纳米纤维素通过羟醛缩合反应与木粉上纤维素羟基结合，以双醛纳米纤维素作为密度板粘合剂，避免有机粘合剂产生甲醛对环境的危害。该方法所采用的原料丰富且可持续，木粉和双醛纳米纤维素都是可再生、可降解的天然高分子，可以赋予全生物质密度板良好的生物降解性。

技术领域

本发明属于纤维板技术领域，具体涉及一种基于纳米纤维素无醛全植物纤维密度板及其制备方法。

背景技术

原木木板类板材造价高，且径向与弦向(径向:木材沿树干方向叫做纵向，沿年轮方向叫做弦向)力学性能相差大，导致施工工艺要求高。原木木材径向(L方向)力学性能优异，而弦向(R方向)力学性能较差。密度板是以木质纤维(如木材、树枝)或其他植物纤维(如蔗渣、秸秆)等为原料，经过浸泡、热磨、干燥、施加合成树脂，在加热加压的条件下，压制成的一种人造板材，可替代原木木材用于家居家装。目前，在生产和使用过程中，密度板中通常添加的粘合剂为有机粘合剂，如酚醛树脂、脲醛树脂或二者与其他天然高分子的混合物。例如：CN 111331703 A中记载了一种采用脲醛树脂胶黏剂和田菁混合胶的制备工艺。混合胶为脲醛树脂胶黏剂和田菁胶按照质量比1：1混合的混合物。虽能减少制备的板材中甲醛挥发量，但这些有机粘合剂会缓慢释放出甲醛和其他有害挥发物，导致难以提高密度板的安全及环保性。

因此，急需寻求一种新型的不释放甲醛且不依赖于石油化工基粘合剂环保木材密度板以减轻生态压力。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种基于纳米纤维素无醛全植物纤维密度板及其制备方法。

本发明提供了一种基于纳米纤维素无醛全植物纤维密度板的制备方法，该方法得到的全植物纤维密度板具备良好的机械性能且环境友好。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

本发明提供的纳米纤维素无醛全植物纤维密度板的制备方法，包括如下步骤：

(1)将废弃纤维先放入粉碎机中粉碎，过筛(用筛子分级筛出)，得到木粉；

(2)将步骤(1)所述木粉加入去离子水中，水煮处理，烘干，得到水煮处理后的木粉；

(3)将步骤(2)所述水煮处理后的木粉与双醛纳米纤维素混合均匀，得到混合物；将所述混合物转移至模具中，自然风干，然后热压处理，得到所述纳米纤维素无醛全植物纤维密度板。

进一步地，步骤(1)所述废弃纤维为桉木木片、竹片、蔗渣、秸秆等中的一种以上。

进一步地，步骤(1)所述过筛，包括：先将粉碎后的纤维过孔径为80目的筛孔，然后再过孔径为100目的筛孔。

进一步地，步骤(2)所述水煮处理的温度为95-105℃。

进一步地，步骤(2)所述水煮处理的时间为1-2h。

进一步地，步骤(3)所述双醛纳米纤维素的氧化度为20-60％。

进一步地，步骤(3)所述水煮处理后的木粉与双醛纳米纤维素的绝干质量比为1：(1-5)。

进一步地，步骤(3)所述自然风干的时间为0.5-3h。

进一步地，步骤(3)所述热压处理的温度90-100℃，热压处理的时间为5-20min，热压处理的压力为15-20MPa。

优选地，步骤(3)所述混合均匀采用的方式为机械搅拌均匀。