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一种低甲醛释放的绿色环保胶合板

阅读：905发布：2021-03-01

IPRDB可以提供一种低甲醛释放的绿色环保胶合板专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种低甲醛释放的绿色环保胶合板，涉及胶合板技术领域，由桉木板经过改性淀粉胶黏剂粘结后制成板坯，然后对板坯进行高频热压，得到胶合板；本发明制备的胶合板不仅甲醛释放量低，同时，具有良好的耐水强度；本发明制备胶合板具有良好的耐老化性能，通过添加蛋白改性剂与纳米膨润土阳离子交换改性淀粉的协同作用，能够显著的提高胶合板的耐老化性能。，下面是一种低甲醛释放的绿色环保胶合板专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种低甲醛释放的绿色环保胶合板，其特征在于，由桉木板经过改性淀粉胶黏剂粘结后制成板坯，然后对板坯进行高频热压，得到胶合板。

2.如权利要求1所述的一种低甲醛释放的绿色环保胶合板，其特征在于，改性淀粉胶黏剂制备方法包括以下步骤：（1）蛋白改性剂制备：将豆粕与65-68℃的水按1:5质量的比例混合后，再进行剪切

35min，采用碳酸钠溶液调节pH值至6.8，然后分离去除纤维类物质，再继续调节液相pH值到

4.2，然后在高速离心机中进行高速离心分离，得到固相，将固相与金属磷酸盐溶液按1:2质量比例均匀混合，在50℃水浴保温下，搅拌10min，即得；

（2）淀粉改性：将纳米膨润土按1:50-55质量比例均匀分散到异丙醇溶液中，配制成纳米膨润土悬浮液，然后添加到反应釜中，将纳米膨润土质量20倍的经过微波处理后的淀粉添加到反应釜中，然后再抽至真空，在44-46℃下，以1200r/min转速搅拌30min，然后再添加纳米硅藻土质量3.5%的二癸基二甲基氯化铵，加热至50-53℃，以2000r/min转速进行搅拌2小时，然后进行抽滤，采用去离子水清洗，烘干至恒重，即得纳米膨润土阳离子交换改性淀粉；

（3）胶黏剂制备：按重量份计将上述得到的纳米膨润土阳离子交换改性淀粉68-75、蛋白改性剂22-25、去离子水55-60均匀混合后，添加到高速混合机中，在90-92℃下，以3500r/min转速搅拌2小时，然后自然冷却至室温，即得。

3.如权利要求2所述的一种低甲醛释放的绿色环保胶合板，其特征在于，步骤（1）所述碳酸钠溶液质量分数为10%。

4.如权利要求2所述的一种低甲醛释放的绿色环保胶合板，其特征在于，步骤（1）所述金属磷酸盐溶液为质量分数为5%的磷酸钾溶液。

5.如权利要求2所述的一种低甲醛释放的绿色环保胶合板，其特征在于，步骤（2）所述淀粉为木薯淀粉。

6.如权利要求2所述的一种低甲醛释放的绿色环保胶合板，其特征在于，步骤（2）所述微波处理为采用500W微波处理130s淀粉。

7.如权利要求2所述的一种低甲醛释放的绿色环保胶合板，其特征在于，步骤（2）所述异丙醇溶液为质量分数为35%的异丙醇水溶液。

8.如权利要求1所述的一种低甲醛释放的绿色环保胶合板，其特征在于，所述高频热压工作参数:阳极电压5.2 kV，阳极电流 2.7 A，栅极电流0.46 A，板坯压力1.0 MPa，内部温度达到122℃时，停止，5min后进行泄压出料。

说明书全文

一种低甲醛释放的绿色环保胶合板

技术领域

[0001] 本发明属于胶合板技术领域，具体涉及一种低甲醛释放的绿色环保胶合板。

背景技术

[0002] 现有的胶合板采用的胶黏剂多使用脲醛树脂胶黏剂，其主要含有脲醛树脂，脲醛树脂胶黏剂是尿素与甲醛通过缩聚反应而合成的热固性性树脂，目前广泛用于木材加工行业，主要用于刨花板、胶合板、纤维板等木材加工行业中，占该行业胶黏剂用量的80%左右，是胶粘剂中用量最大的品种。脲醛树脂具有其它树脂无法比拟的优势，主要是它原料充足、价格低廉，是合成树脂中价格最低的。另外，脲醛树脂还具有很多优点，如胶接强度高，固化迅速，固化后的胶层颜色浅，不会污染被胶合物的板面，水溶性好，易调制到所需要的合适粘度和浓度。但是，众所周知，脲醛树脂也具有一些明显的缺点，除了耐老化性差、耐热水性差、不能作为室外人造板用胶外，其致命缺点是胶接的人造板存在甲醛释放问题。着人们健康意识、生活质量意识的日益提高，人造板甲醛释放带来的“室内空气污染”越来越受到人们的重视。同时，国际标准对甲醛释放量的要求越来越严格。因此，开发低甲醛释放量的绿色环保胶，是当前所要解决的技术问题。

发明内容

[0003] 本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种低甲醛释放的绿色环保胶合板。

[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的：一种低甲醛释放的绿色环保胶合板，由桉木板经过改性淀粉胶黏剂粘结后制成板坯，然后对板坯进行高频热压，得到胶合板，所述改性淀粉胶黏剂对按木板单面施胶量为172g/m²。

[0005] 进一步的，改性淀粉胶黏剂制备方法包括以下步骤：（1）蛋白改性剂制备：将豆粕与65-68℃的水按1:5质量的比例混合后，再进行剪切
35min，采用碳酸钠溶液调节pH值至6.8，然后分离去除纤维类物质，再继续调节液相pH值到
4.2，然后在高速离心机中进行高速离心分离，得到固相，将固相与金属磷酸盐溶液按1:2质量比例均匀混合，在50℃水浴保温下，搅拌10min，即得；
（2）淀粉改性：将纳米膨润土按1:50-55质量比例均匀分散到异丙醇溶液中，配制成纳米膨润土悬浮液，然后添加到反应釜中，将纳米膨润土质量20倍的经过微波处理后的淀粉添加到反应釜中，然后再抽至真空，在44-46℃下，以1200r/min转速搅拌30min，然后再添加纳米硅藻土质量3.5%的二癸基二甲基氯化铵，加热至50-53℃，以2000r/min转速进行搅拌2小时，然后进行抽滤，采用去离子水清洗，烘干至恒重，即得纳米膨润土阳离子交换改性淀粉；所述抽至真空的真空度为0.012MPa；
（3）胶黏剂制备：按重量份计将上述得到的纳米膨润土阳离子交换改性淀粉68-75、蛋白改性剂22-25、去离子水55-60均匀混合后，添加到高速混合机中，在90-92℃下，以3500r/min转速搅拌2小时，然后自然冷却至室温，即得。

[0006] 进一步的，步骤（1）所述碳酸钠溶液质量分数为10%。

[0007] 进一步的，步骤（1）所述金属磷酸盐溶液为质量分数为5%的磷酸钾溶液。

[0008] 进一步的，步骤（2）所述淀粉为木薯淀粉。

[0009] 进一步的，步骤（2）所述微波处理为采用500W微波处理130s淀粉。

[0010] 进一步的，步骤（2）所述异丙醇溶液为质量分数为35%的异丙醇水溶液。

[0011] 进一步的，所述高频热压工作参数:阳极电压5.2 kV，阳极电流 2.7 A，栅极电流0.46 A，板坯压力1.0 MPa，内部温度达到122℃时，停止，5min后进行泄压出料。

[0012] 有益效果：本发明制备的胶合板不仅甲醛释放量低，同时，具有良好的耐水强度；本发明制备胶合板具有良好的耐老化性能，通过添加蛋白改性剂与纳米膨润土阳离子交换改性淀粉的协同作用，能够显著的提高胶合板的耐老化性能；本发明通过采用改性淀粉胶黏剂制备胶合板，避免了脲醛树脂的使用产生大量甲醛的弊端，虽然胶合板木材本身的成分（如：纤维素、木素等）随着时间的环境的变化分解同样会产生甲醛，但是，本发明制备的胶黏剂在固化后，能够有效的起到缓慢吸附固定一部分甲醛的效果，从而进一步的降低甲醛释放量，本发明通过纳米膨润土阳离子交换改性淀粉，使得改性后的淀粉大分子重排，能够与蛋白改性剂相协同作用在胶黏剂体系中固化时形成交联的网络结构，同时能够有效的降低胶黏剂的吸水性，而提高其耐水性，通过本发明中对淀粉的改性处理，尤其是在真空下，以纳米膨润土悬浮液与经过微波处理后的淀粉共混，然后再添加二癸基二甲基氯化铵，通过二癸基二甲基氯化铵对纳米膨润土进行阳离子交换的作用下，纳米膨润土对淀粉进行插层反应，破坏构筑淀粉高级结构的次级键 ( 氢键、盐键、范德华力等 )，打开紧密结构，释放活性基团，然后再在高频热压的条件下，使得改性淀粉分子与分子之间，改性淀粉分子与蛋白改性剂分子之间能够进一步的形成吸引，键合，从而极大的提高了胶黏剂的稳定性，耐老化性得到明显的提高。

具体实施方式

[0013] 实施例1一种低甲醛释放的绿色环保胶合板，由桉木板经过改性淀粉胶黏剂粘结后制成板坯，然后对板坯进行高频热压，得到胶合板，所述改性淀粉胶黏剂对按木板单面施胶量为188g/m²。

[0014] 进一步的，改性淀粉胶黏剂制备方法包括以下步骤：（1）蛋白改性剂制备：将豆粕与65℃的水按1:5质量的比例混合后，再进行剪切35min，采用碳酸钠溶液调节pH值至6.8，然后分离去除纤维类物质，再继续调节液相pH值到4.2，然后在高速离心机中进行高速离心分离，得到固相，将固相与金属磷酸盐溶液按1:2质量比例均匀混合，在50℃水浴保温下，搅拌10min，即得；
（2）淀粉改性：将纳米膨润土按1:50质量比例均匀分散到异丙醇溶液中，配制成纳米膨润土悬浮液，然后添加到反应釜中，将纳米膨润土质量20倍的经过微波处理后的淀粉添加到反应釜中，然后再抽至真空，在44℃下，以1200r/min转速搅拌30min，然后再添加纳米硅藻土质量3.5%的二癸基二甲基氯化铵，加热至50℃，以2000r/min转速进行搅拌2小时，然后进行抽滤，采用去离子水清洗，烘干至恒重，即得纳米膨润土阳离子交换改性淀粉；所述抽至真空的真空度为0.012MPa；
（3）胶黏剂制备：按重量份计将上述得到的纳米膨润土阳离子交换改性淀粉68、蛋白改性剂22、去离子水55均匀混合后，添加到高速混合机中，在90℃下，以3500r/min转速搅拌2小时，然后自然冷却至室温，即得。

[0015] 进一步的，步骤（1）所述碳酸钠溶液质量分数为10%。

[0016] 进一步的，步骤（1）所述金属磷酸盐溶液为质量分数为5%的磷酸钾溶液。

[0017] 进一步的，步骤（2）所述淀粉为木薯淀粉。

[0018] 进一步的，步骤（2）所述微波处理为采用500W微波处理130s淀粉。

[0019] 进一步的，步骤（2）所述异丙醇溶液为质量分数为35%的异丙醇水溶液。

[0020] 进一步的，所述高频热压工作参数:阳极电压5.2 kV，阳极电流 2.7 A，栅极电流0.46 A，板坯压力1.0 MPa，内部温度达到122℃时，停止，5min后进行泄压出料。

[0021] 实施例2一种低甲醛释放的绿色环保胶合板，由桉木板经过改性淀粉胶黏剂粘结后制成板坯，然后对板坯进行高频热压，得到胶合板，所述改性淀粉胶黏剂对按木板单面施胶量为188g/m²。

[0022] 进一步的，改性淀粉胶黏剂制备方法包括以下步骤：（1）蛋白改性剂制备：将豆粕与68℃的水按1:5质量的比例混合后，再进行剪切35min，采用碳酸钠溶液调节pH值至6.8，然后分离去除纤维类物质，再继续调节液相pH值到4.2，然后在高速离心机中进行高速离心分离，得到固相，将固相与金属磷酸盐溶液按1:2质量比例均匀混合，在50℃水浴保温下，搅拌10min，即得；
（2）淀粉改性：将纳米膨润土按1: 55质量比例均匀分散到异丙醇溶液中，配制成纳米膨润土悬浮液，然后添加到反应釜中，将纳米膨润土质量20倍的经过微波处理后的淀粉添加到反应釜中，然后再抽至真空，在46℃下，以1200r/min转速搅拌30min，然后再添加纳米硅藻土质量3.5%的二癸基二甲基氯化铵，加热至53℃，以2000r/min转速进行搅拌2小时，然后进行抽滤，采用去离子水清洗，烘干至恒重，即得纳米膨润土阳离子交换改性淀粉；所述抽至真空的真空度为0.012MPa；
（3）胶黏剂制备：按重量份计将上述得到的纳米膨润土阳离子交换改性淀粉75、蛋白改性剂25、去离子水60均匀混合后，添加到高速混合机中，在92℃下，以3500r/min转速搅拌2小时，然后自然冷却至室温，即得。

[0023] 进一步的，步骤（1）所述碳酸钠溶液质量分数为10%。

[0024] 进一步的，步骤（1）所述金属磷酸盐溶液为质量分数为5%的磷酸钾溶液。

[0025] 进一步的，步骤（2）所述淀粉为木薯淀粉。

[0026] 进一步的，步骤（2）所述微波处理为采用500W微波处理130s淀粉。

[0027] 进一步的，步骤（2）所述异丙醇溶液为质量分数为35%的异丙醇水溶液。

[0028] 进一步的，所述高频热压工作参数:阳极电压5.2 kV，阳极电流 2.7 A，栅极电流0.46 A，板坯压力1.0 MPa，内部温度达到122℃时，停止，5min后进行泄压出料。

[0029] 实施例3一种低甲醛释放的绿色环保胶合板，由桉木板经过改性淀粉胶黏剂粘结后制成板坯，然后对板坯进行高频热压，得到胶合板，所述改性淀粉胶黏剂对按木板单面施胶量为188g/m²。

[0030] 进一步的，改性淀粉胶黏剂制备方法包括以下步骤：（1）蛋白改性剂制备：将豆粕与66℃的水按1:5质量的比例混合后，再进行剪切35min，采用碳酸钠溶液调节pH值至6.8，然后分离去除纤维类物质，再继续调节液相pH值到4.2，然后在高速离心机中进行高速离心分离，得到固相，将固相与金属磷酸盐溶液按1:2质量比例均匀混合，在50℃水浴保温下，搅拌10min，即得；
（2）淀粉改性：将纳米膨润土按1:52质量比例均匀分散到异丙醇溶液中，配制成纳米膨润土悬浮液，然后添加到反应釜中，将纳米膨润土质量20倍的经过微波处理后的淀粉添加到反应釜中，然后再抽至真空，在45℃下，以1200r/min转速搅拌30min，然后再添加纳米硅藻土质量3.5%的二癸基二甲基氯化铵，加热至51℃，以2000r/min转速进行搅拌2小时，然后进行抽滤，采用去离子水清洗，烘干至恒重，即得纳米膨润土阳离子交换改性淀粉；所述抽至真空的真空度为0.012MPa；
（3）胶黏剂制备：按重量份计将上述得到的纳米膨润土阳离子交换改性淀粉72、蛋白改性剂23、去离子水58均匀混合后，添加到高速混合机中，在91℃下，以3500r/min转速搅拌2小时，然后自然冷却至室温，即得。

[0031] 进一步的，步骤（1）所述碳酸钠溶液质量分数为10%。

[0032] 进一步的，步骤（1）所述金属磷酸盐溶液为质量分数为5%的磷酸钾溶液。

[0033] 进一步的，步骤（2）所述淀粉为木薯淀粉。

[0034] 进一步的，步骤（2）所述微波处理为采用500W微波处理130s淀粉。

[0035] 进一步的，步骤（2）所述异丙醇溶液为质量分数为35%的异丙醇水溶液。

[0036] 进一步的，所述高频热压工作参数:阳极电压5.2 kV，阳极电流 2.7 A，栅极电流0.46 A，板坯压力1.0 MPa，内部温度达到122℃时，停止，5min后进行泄压出料。

[0037] 对比例1：与实施例1区别仅在于改性淀粉胶黏剂制备时不添加蛋白改性剂。

[0038] 对比例2：与实施例1区别仅在于改性淀粉胶黏剂制备时不添加纳米硅藻土。

[0039] 对比例3：与实施例1区别仅在于改性淀粉胶黏剂制备中步骤（2）中先添加二癸基二甲基氯化铵对纳米硅藻土进行阳离子交换处理，然后再添加经过微波处理的淀粉。

[0040] 对比例4：与实施例1区别仅在于将改性淀粉胶黏剂替换为申请号为201810058998.9中的改性淀粉胶黏剂。

[0041] 对比例5：与实施例1区别仅在于胶合板制备时采用常规热压工艺（热压温度为122℃,热压压力为1.0MPa,热压时间为5min）。

[0042] 按照GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能实验方法》检测实施例与对比例制备的胶合板甲醛释放量和耐水胶合强度（II类），结果如表1所示；表1
由表1可以看出本发明制备的胶合板不仅甲醛释放量低，同时，具有良好的耐水强度。

[0043] 对实施例与对比例制备的胶合板进行耐老化性试验；加速老化法参考GB/T17657－1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中“4.17 浸渍剥离性能测定”，并对其进行了调整，用来模拟室内胶合板的使用条件，并将其极端化（极湿和极干状态），加速试件老化：
将试件完全浸泡于（26±３）℃ 水中12ｈ后取出，擦拭表面水分；置于122℃下干燥12ｈ，此为一个循环：
表2
由表2可以看出，本发明制备胶合板具有良好的耐老化性能，通过添加蛋白改性剂与纳米膨润土阳离子交换改性淀粉的协同作用，能够显著的提高胶合板的耐老化性能。

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