一种人造板用胶粘剂的添加剂和人造板用胶粘剂转让专利
申请号 : CN200810071377.0
文献号 : CN101407701B
文献日 : 2010-11-10
发明人 : 朱卫康
申请人 : 朱智贤 , 朱卫康
摘要 :
本发明公开了一种人造板用胶粘剂的添加剂和人造板用胶粘剂。本发明中的人造板用胶粘剂的添加剂包括重量百分比为30％~50％的活性白土，4％~10％的纤维素和20％~40％的麸皮，可增加树脂基胶粘剂的胶合强度，改善人造板的耐水、耐温性能，减少甲醛释放，并减少粮食消耗。
权利要求 :
1.一种人造板用胶粘剂的添加剂，包括重量百分比为30％～50％的活性白土，4％～10％的纤维素和20％～40％的麸皮。
2.根据权利要求1中所述的人造板用胶粘剂的添加剂，其特征在于：还包括重量比为10％～20％的轻质碳酸钙和/或8％～15％的飞罗面。
3.根据权利要求2中所述的人造板用胶粘剂的添加剂，其特征在于：优选由重量百分比为40％的活性白土，5％的纤维素、30％的麸皮、15％的轻质碳酸钙和10％的飞罗面组成。
4.根据权利要求2中所述的人造板用胶粘剂的添加剂，其特征在于：所述纤维素为甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素或羟丙基甲基纤维素中的一种或多种。
5.根据权利要求2中所述的人造板用胶粘剂的添加剂，其特征在于：所述纤维素优选为羧甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素。
6.一种人造板用胶粘剂，由重量百分比为70％～80％的树脂基胶粘剂和20％～30％的权利要求1、2、3、4或5任一项中获得的人造板用胶粘剂的添加剂组成。
7.根据权利要求6中所述的人造板用胶粘剂，其特征在于：所述树脂基胶粘剂为脲醛树脂、酚醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂中的一种。
8.根据权利要求6中所述的人造板用胶粘剂，其特征在于：所述树脂基胶粘剂优选为脲醛树脂。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种胶粘剂的添加剂，特别的涉及一种人造板用胶粘剂的添加剂。
背景技术
树脂基胶粘剂(主要包括脲醛树脂胶(UF)、酚醛树脂胶和三聚氰胺甲醛树脂等)对纤维类物质具有良好的适应性、价格低廉，目前90％以上的世界各国生产人造板(包括人造板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等)主要以树脂基胶粘剂为木材胶粘剂。树脂基胶粘剂中，脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂均为以甲醛为原料，在一定条件下与其它物质进行加成反应和缩聚反应而制得的胶粘剂，在制胶过程中不可避免地残留一部分游离甲醛向外界散发。部分固化不完全的脲醛树脂、酚醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂还会在热和水分的作用下发生分解重新形成游离甲醛向外散发。
为了加强胶粘剂的胶合强度、固含量和预压性能，现有的人造板用胶粘剂大多采用需要向树脂基胶粘剂中加入优质面粉作为改性剂进行改性，才能制造出强度、固含量和预压性能符合标准的人造板。我国人造板的年产量已突破了9000万m3(仅为大型企业的不完全统计)，以每立方米人造板大约需要0.0336吨计算，需要消耗302万吨面粉作为胶粘剂的原材料，进一步加剧了全球紧张的粮食供应。面粉在制板热压硬化过程中会产生较大的收缩性，且抗拉强度低。用加入面粉的树脂基胶粘剂制成的人造板的耐水性差、易受潮、易开胶、塑性变形大。
为节约胶合板生产过程中消耗的大量粮食，并提高胶合板的生产质量，长期以来，国家投入了大量的人力、物力进行科技攻关寻找面粉的替代产品，该产品应在达到与添加面粉的人造板用胶粘剂相当的胶合强度和预压性能的同时，减少脲醛树脂、酚醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂固化后的甲醛释放量，使制得的人造板可适用于室内应用。
为了加强胶粘剂的胶合强度、固含量和预压性能，现有的人造板用胶粘剂大多采用需要向树脂基胶粘剂中加入优质面粉作为改性剂进行改性，才能制造出强度、固含量和预压性能符合标准的人造板。我国人造板的年产量已突破了9000万m3(仅为大型企业的不完全统计)，以每立方米人造板大约需要0.0336吨计算，需要消耗302万吨面粉作为胶粘剂的原材料，进一步加剧了全球紧张的粮食供应。面粉在制板热压硬化过程中会产生较大的收缩性，且抗拉强度低。用加入面粉的树脂基胶粘剂制成的人造板的耐水性差、易受潮、易开胶、塑性变形大。
为节约胶合板生产过程中消耗的大量粮食，并提高胶合板的生产质量，长期以来，国家投入了大量的人力、物力进行科技攻关寻找面粉的替代产品，该产品应在达到与添加面粉的人造板用胶粘剂相当的胶合强度和预压性能的同时，减少脲醛树脂、酚醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂固化后的甲醛释放量，使制得的人造板可适用于室内应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人造板用胶粘剂的添加剂，以解决现有技术中存在的上述问题。本发明提供的人造板用胶粘剂的添加剂可增加树脂基胶粘剂的胶合强度，改善人造板的耐水、耐温性能，减少甲醛释放，并减少粮食(面粉)消耗。
本发明还有一个目的是提供一种人造板用胶粘剂。
本发明提供的技术方案如下：
一种人造板用胶粘剂的添加剂，包括重量百分比为30％~50％的活性白土，4％~10％的纤维素和20％~40％的麸皮。
上述人造板用胶粘剂的添加剂可大大提高人造板用胶粘剂的胶合强度和耐水性，由于活性白土、纤维素和麸皮的化学性质均不活泼，因此，胶粘剂的耐酸、耐盐、耐碱和耐腐蚀能力也得到加强，胶粘剂的保质期长，不易发生霉变。由于胶粘剂中不含有面粉，其防虫蛀能力也得到加强。活性白土、纤维素和麸皮均不含有任何有毒、有害的成分，并具有适当的极性、润湿性和酸碱度，与树脂基胶粘剂形成牢固的固化体系，大大降低树脂基胶粘剂的游离甲醛释放量。本发明以非粮食类材料为原料加工成木材用人造板用胶粘剂的添加剂，并可完全取代人造板胶粘剂中面粉的作用，减少粮食消耗。
前述人造板用胶粘剂的添加剂中，前述纤维素为甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素或羟丙基甲基纤维素中的一种或多种，优选为羧甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素(HPMC)，最优选为分子量在4000~15000的羧甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素。所选用的羧甲基纤维素符合GB/T 12028-2006国家标准。前述活性白土符合HG/T 2569-2007行业标准。活性白土还可用高岭土来代替。
前述人造板用胶粘剂的添加剂中，还可以包括重量比为10％~20％的轻质碳酸钙和/或8％~15％的飞罗面。所述轻质碳酸钙符合HG 2940-2000行业标准。轻质碳酸钙可调节胶粘剂的粘度和流变性能，并与树脂基胶粘剂形成更稳固的固化体系。飞罗面为磨面时飞落下来混有尘土的面，可以防止树脂基胶粘剂过分渗入木材，改善树脂流动性，防止加压时将胶液挤出而形成的缺胶现象。人造板用胶粘剂的添加剂优选由重量百分比为40％的活性白土，5％的纤维素、30％的麸皮、15％的轻质碳酸钙和10％的飞罗面组成。
前述人造板用胶粘剂的添加剂还可以包括不影响人造板用胶粘剂性能的其他物质。
将前述重量比的人造板用胶粘剂的添加剂粉碎至400目以下，混匀制得人造板用胶粘剂的添加剂。
一种人造板用胶粘剂，由重量百分比为70％~80％的树脂基胶粘剂和20％～30％的前述人造板用胶粘剂的添加剂组成。将重量百分比为70％~80％的树脂基胶粘剂和20％～30％的前述人造板用胶粘剂的添加剂和均匀混合后即可获得人造板用胶粘剂。
前述配比的人造板用胶粘剂可提高人造板的耐水性和粘合强度，由于胶粘剂没有采用性质活泼的面粉，人造板的耐酸、耐盐、耐碱、耐腐蚀和耐霉变性能也得到加强，并减少了粮食消耗。人造板用胶粘剂的添加剂和树脂基胶粘剂形成了固化体系，大大降低了树脂基胶粘剂中游离甲醛的释放量。
前述人造板用胶粘剂中，所述树脂基胶粘剂为脲醛树脂、酚醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂中的一种，特别适用于脲醛树脂。人造板用胶粘剂的添加剂与脲醛树脂混合后形成的胶粘剂可大大提高脲醛树脂的粘结强度，并形成牢固的固化体系，抑制游离甲醛释放。
我们考察了胶粘剂的胶合强度和甲醛散发值，甲醛散发值的穿孔测试值须小于10mg甲醛/100g板。
本发明提供的人造板用胶粘剂的添加剂可增加树脂基胶粘剂的胶合强度，改善人造板的耐水、耐温性能，减少甲醛释放，提高环保效益、改善生态平衡，同时提供了一种面粉的替代产品，每年可为国家节约9000万m3胶合板所需的面粉，具有长远的战略意义和经济意义。
本发明还有一个目的是提供一种人造板用胶粘剂。
本发明提供的技术方案如下：
一种人造板用胶粘剂的添加剂，包括重量百分比为30％~50％的活性白土，4％~10％的纤维素和20％~40％的麸皮。
上述人造板用胶粘剂的添加剂可大大提高人造板用胶粘剂的胶合强度和耐水性，由于活性白土、纤维素和麸皮的化学性质均不活泼，因此，胶粘剂的耐酸、耐盐、耐碱和耐腐蚀能力也得到加强，胶粘剂的保质期长，不易发生霉变。由于胶粘剂中不含有面粉，其防虫蛀能力也得到加强。活性白土、纤维素和麸皮均不含有任何有毒、有害的成分，并具有适当的极性、润湿性和酸碱度，与树脂基胶粘剂形成牢固的固化体系，大大降低树脂基胶粘剂的游离甲醛释放量。本发明以非粮食类材料为原料加工成木材用人造板用胶粘剂的添加剂，并可完全取代人造板胶粘剂中面粉的作用，减少粮食消耗。
前述人造板用胶粘剂的添加剂中，前述纤维素为甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素或羟丙基甲基纤维素中的一种或多种，优选为羧甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素(HPMC)，最优选为分子量在4000~15000的羧甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素。所选用的羧甲基纤维素符合GB/T 12028-2006国家标准。前述活性白土符合HG/T 2569-2007行业标准。活性白土还可用高岭土来代替。
前述人造板用胶粘剂的添加剂中，还可以包括重量比为10％~20％的轻质碳酸钙和/或8％~15％的飞罗面。所述轻质碳酸钙符合HG 2940-2000行业标准。轻质碳酸钙可调节胶粘剂的粘度和流变性能，并与树脂基胶粘剂形成更稳固的固化体系。飞罗面为磨面时飞落下来混有尘土的面，可以防止树脂基胶粘剂过分渗入木材，改善树脂流动性，防止加压时将胶液挤出而形成的缺胶现象。人造板用胶粘剂的添加剂优选由重量百分比为40％的活性白土，5％的纤维素、30％的麸皮、15％的轻质碳酸钙和10％的飞罗面组成。
前述人造板用胶粘剂的添加剂还可以包括不影响人造板用胶粘剂性能的其他物质。
将前述重量比的人造板用胶粘剂的添加剂粉碎至400目以下，混匀制得人造板用胶粘剂的添加剂。
一种人造板用胶粘剂，由重量百分比为70％~80％的树脂基胶粘剂和20％～30％的前述人造板用胶粘剂的添加剂组成。将重量百分比为70％~80％的树脂基胶粘剂和20％～30％的前述人造板用胶粘剂的添加剂和均匀混合后即可获得人造板用胶粘剂。
前述配比的人造板用胶粘剂可提高人造板的耐水性和粘合强度，由于胶粘剂没有采用性质活泼的面粉，人造板的耐酸、耐盐、耐碱、耐腐蚀和耐霉变性能也得到加强，并减少了粮食消耗。人造板用胶粘剂的添加剂和树脂基胶粘剂形成了固化体系，大大降低了树脂基胶粘剂中游离甲醛的释放量。
前述人造板用胶粘剂中，所述树脂基胶粘剂为脲醛树脂、酚醛树脂或三聚氰胺甲醛树脂中的一种，特别适用于脲醛树脂。人造板用胶粘剂的添加剂与脲醛树脂混合后形成的胶粘剂可大大提高脲醛树脂的粘结强度，并形成牢固的固化体系，抑制游离甲醛释放。
我们考察了胶粘剂的胶合强度和甲醛散发值，甲醛散发值的穿孔测试值须小于10mg甲醛/100g板。
本发明提供的人造板用胶粘剂的添加剂可增加树脂基胶粘剂的胶合强度，改善人造板的耐水、耐温性能，减少甲醛释放，提高环保效益、改善生态平衡，同时提供了一种面粉的替代产品，每年可为国家节约9000万m3胶合板所需的面粉，具有长远的战略意义和经济意义。
具体实施方式
通过下面给出的本发明实施例可进一步了解本发明，以下实施例仅为本发明的几个具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
实施例1
将500g活性白土(HG/T 2569-2007)，100g分子量为4000~5000的羧甲基纤维素(GB/T12028-2006)和400g麸皮用粉碎机粉碎至400目以下，混匀制得1000g人造板用胶粘剂的添加剂。
实施例2
将300g活性白土(HG/T 2569-2007)，40g分子量为12000~15000的羧甲基纤维素(GB/T12028-2006)、310g麸皮、200g轻质碳酸钙和150g飞罗面用粉碎机粉碎至300目以下，混匀制得1000g人造板用胶粘剂的添加剂。
实施例3
将400g活性白土(HG/T 2569-2007)，50g分子量为4000~5000的羧甲基纤维素、300g麸皮、150g轻质碳酸钙(HG 2940-2000)和100g飞罗面用粉碎机粉碎至400目以下，混匀制得1000g人造板用胶粘剂的添加剂。
实施例4
将500g活性白土(HG/T 2569-2007)，100g分子量为12000~15000的羟丙基甲基纤维素、200g麸皮和200g轻质碳酸钙(HG 2940-2000)用粉碎机粉碎至400目以下，混匀制得人造板用胶粘剂的添加剂。
实施例5
将200g人造板用胶粘剂的添加剂(实施例2制得)和800g脲醛树脂搅拌混合均匀，制得1000g人造板用胶粘剂。
实施例6
将300g人造板用胶粘剂的添加剂(实施例3制得)和700g脲醛树脂搅拌混合均匀，制得1000g人造板用胶粘剂。
实施例7
将200g人造板用胶粘剂的添加剂(实施例4制得)和800g酚醛树脂搅拌混合均匀，制得1000g人造板用胶粘剂。
对比实施例
将200g面粉(优质)和800g脲醛树脂搅拌混合均匀，制得人造板用胶粘剂。
我们根据GB/T 9846-2006和GB18580-2001的规定检测了实施例5、实施例6、实施例7和对比实施例中制得的人造板用胶粘剂的胶合强度和甲醛散发值(穿孔测试值)，具体数据如表1中所示：
表1人造板用胶粘剂的胶合强度和甲醛散发值测试结果
组别 实施例5 实施例6 实施例7 对比实施例 胶合强度(MPa) 0.78~0.82 0.80~0.85 0.78~0.83 0.72~0.77 甲醛散发值 (mg/100g板) 4.9 4.5 5.0 18.1
实施例1
将500g活性白土(HG/T 2569-2007)，100g分子量为4000~5000的羧甲基纤维素(GB/T12028-2006)和400g麸皮用粉碎机粉碎至400目以下，混匀制得1000g人造板用胶粘剂的添加剂。
实施例2
将300g活性白土(HG/T 2569-2007)，40g分子量为12000~15000的羧甲基纤维素(GB/T12028-2006)、310g麸皮、200g轻质碳酸钙和150g飞罗面用粉碎机粉碎至300目以下，混匀制得1000g人造板用胶粘剂的添加剂。
实施例3
将400g活性白土(HG/T 2569-2007)，50g分子量为4000~5000的羧甲基纤维素、300g麸皮、150g轻质碳酸钙(HG 2940-2000)和100g飞罗面用粉碎机粉碎至400目以下，混匀制得1000g人造板用胶粘剂的添加剂。
实施例4
将500g活性白土(HG/T 2569-2007)，100g分子量为12000~15000的羟丙基甲基纤维素、200g麸皮和200g轻质碳酸钙(HG 2940-2000)用粉碎机粉碎至400目以下，混匀制得人造板用胶粘剂的添加剂。
实施例5
将200g人造板用胶粘剂的添加剂(实施例2制得)和800g脲醛树脂搅拌混合均匀，制得1000g人造板用胶粘剂。
实施例6
将300g人造板用胶粘剂的添加剂(实施例3制得)和700g脲醛树脂搅拌混合均匀，制得1000g人造板用胶粘剂。
实施例7
将200g人造板用胶粘剂的添加剂(实施例4制得)和800g酚醛树脂搅拌混合均匀，制得1000g人造板用胶粘剂。
对比实施例
将200g面粉(优质)和800g脲醛树脂搅拌混合均匀，制得人造板用胶粘剂。
我们根据GB/T 9846-2006和GB18580-2001的规定检测了实施例5、实施例6、实施例7和对比实施例中制得的人造板用胶粘剂的胶合强度和甲醛散发值(穿孔测试值)，具体数据如表1中所示：
表1人造板用胶粘剂的胶合强度和甲醛散发值测试结果
组别 实施例5 实施例6 实施例7 对比实施例 胶合强度(MPa) 0.78~0.82 0.80~0.85 0.78~0.83 0.72~0.77 甲醛散发值 (mg/100g板) 4.9 4.5 5.0 18.1