[发明专利]一种板材无胶胶合的方法

说明书

本发明公开了一种板材无胶胶合的方法，将木材原料中加入氢氧化钠溶液，搅拌后静置；然后经升温、保温、降温至室温，得到蒸煮原料混合物；向蒸煮原料混合物中分批加入乙二醛溶液进行反应，反应结束后得到表面预聚化蒸煮原料；将表面预聚化蒸煮原料进行热压成型，即完成板材无胶胶合的方法。本发明通过改进传统木材蒸煮工艺，将木材进行轻度蒸煮，并通过将木材表面预聚化的方法，使木材可以通过自身物质反应进行胶合，对于拓宽板材的胶合形式、提高板材的环保价值具有显著意义。

技术领域

本发明属于生物质材料领域，具体涉及一种板材无胶胶合的方法。

背景技术

古往今来，木建筑已然成为了独具特色的建筑体系。因木材是一种天然材料，其与钢材、混凝土、塑料等相比也具有一定的优点，如生产成本低、易加工、环保性能好、能耗小、装饰性强等。然而，传统的实木锯材因其截面尺寸和长度受原树木尺寸长度的限制，一定程度上难以满足现代生产生活对于木材的使用要求，所以现在多采用木材胶合板。

当前，板材胶合多利用脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂等胶黏剂进行胶合。这样的胶合方式具有生产成本低、胶层耐热性好、耐化学性好等优点，但由于胶黏剂中甲醛含量较高，导致板材在使用过程中会散发甲醛从而污染环境、危害人体健康。针对以上问题，当前众多研究者尝试以多种不同的方式改善木材胶合方式，例如通过气膜法降低胶黏剂中游离甲醛的含量，通过高温热处理进行木材的胶合等。然而，目前存在的处理工艺较为复杂，且能耗较高，同时难以在降低甲醛的同时提升胶合木板的力学强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种板材无胶胶合的方法，以克服现有技术的缺陷，本发明通过改进传统木材蒸煮工艺，将木材进行轻度蒸煮，并通过将木材表面预聚化的方法，使木材可以通过自身物质反应进行胶合，对于拓宽板材的胶合形式、提高板材的环保价值具有显著意义。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种板材无胶胶合的方法，包括以下步骤：

(1)将木材原料中加入氢氧化钠溶液，搅拌后静置；然后在30～40分钟内升温至130～150℃，保温5～10分钟后，降温至室温，得到蒸煮原料混合物；

(2)向蒸煮原料混合物中分批加入乙二醛溶液，第一批加入乙二醛溶液总量的70％～80％，一次搅拌均匀，在第一预设时间内使内温均匀升至第一预设温度并进行一次保温，降温至第二预设温度，加入剩余的20％～30％乙二醛溶液，二次搅拌均匀，在第二预设时间内将内温均匀升至第二预设温度并进行二次保温，然后立即降温至第三预设温度以下，反应结束，得到表面预聚化蒸煮原料；

(3)将表面预聚化蒸煮原料进行热压成型，即完成板材无胶胶合的方法。

进一步地，所述步骤(1)中的木材原料与氢氧化钠溶液的质量比为1：(0.5～0.2)，所述的氢氧化钠溶液的质量浓度为20％。

进一步地，所述步骤(1)中将木材原料中加入氢氧化钠溶液，搅拌1分钟后静置3～5分钟。

进一步地，所述木材原料为木材单板、木材刨花或木材纤维；所述蒸煮原料混合物为木材单板蒸煮原料混合物、木材刨花蒸煮原料混合物、木材纤维蒸煮原料混合物。

进一步地，所述步骤(2)中，对于木材单板蒸煮原料混合物，将木材单板蒸煮原料混合物中分批加入乙二醛溶液；第一批加入乙二醛溶液总量的70％～80％，搅拌10～20分钟，在30～50分钟内使内温均匀升至90～92℃，保温10～20分钟，降温至40～50℃，加入剩余的20％～30％乙二醛溶液，搅拌10～20分钟，在10～20分钟内将内温均匀升至93～95℃，保温30～40分钟，立即降温至50℃以下，反应结束，得到表面预聚化木材单板；

所述的木材单板蒸煮原料混合物与乙二醛溶液的质量比为1：(0.1～0.2)；所述的乙二醛溶液的质量浓度为40％。