[發明專利]一種人造板生產用淀粉膠粘劑的制備方法

有效

• 申請號: 201210043439.3
• 申請日: 2012-02-24
• 公開（公告）號: CN102604560A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 顧正彪;程力;王鵬;李兆豐;洪雁
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C09J103/10
• 分類號: C09J103/10;C09J129/04;C09J11/08
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 王秀麗

技術領域

本發明涉及一種人造板生產用淀粉膠粘劑的制備方法，屬于膠粘劑制備技術領域。

背景技術

隨著木材供需矛盾的日益突出，加大人工林木材加工利用研究的力度，發展木材高效綜合利用，充分利用采伐剩余物、加工剩余物和低劣木材發展人造板是解決木材供需矛盾的有效措施，而膠粘劑在人造板生產中起著舉足輕重的作用。

根據生產原料的不同人造板可以分為纖維板、刨花板和膠合板。目前人造板生產用膠粘劑中占主導地位的膠種仍然是三醛膠(脲醛樹脂、酚醛樹脂和三聚氰胺甲醛樹脂)。這些以甲醛為基料的木材膠粘劑在板材的生產和應用過程中都會釋放出游離甲醛，而甲醛是一種潛在的致癌物質。隨著美國加州空氣管理署(CARB)關于木質人造板中甲醛釋放量的法規(ATCM)正式頒布并被世界各國廣泛接受，各類人造板中游離甲醛含量有了更嚴格的規定，傳統三醛類膠粘劑必將被市場淘汰。

淀粉具有可再生性、無污染、成本低、可生物降解的，淀粉用于瓦楞紙等的粘接已經具有一定的歷史，并已實現工業化的生產。傳統的淀粉膠存在干燥速度慢、粘接強度低、耐水性差、流動性差等缺點，限制了其在人造板尤其是刨花板及纖維板生產中的應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種人造板生產用、高濃低粘、流動性好、干燥速度快、耐水性強的環保型淀粉膠粘劑的制備方法，以解決目前人造板制造行業中存在的危害環境和人體健康的問題。

為解決上述技術問題，本發明技術方案為：淀粉經酸解氧化預處理后在催化劑作用下與六甲氧基甲基三聚氰胺發生交聯反應，加入聚乙烯醇后升溫糊化，降溫添加適當的助劑后得到所制淀粉膠粘劑，所述淀粉膠粘劑以重量計的基本配方列表為：

所述淀粉為玉米淀粉、蠟質玉米淀粉、木薯淀粉、馬鈴薯淀粉、小麥淀粉的任意一種或其組合。

所述淀粉用1-2moL/L的鹽酸配制成質量濃度為30～50g/100g的淀粉乳。

所述氧化劑為過硫酸鹽、雙氧水、次氯酸、次氯酸鹽、高錳酸鉀。

所述聚乙烯醇的型號為1799，2499，2099或1788。

所述聚乙烯醇用水配置為質量濃度10g/100g的溶液。

所述交聯反應催化劑為鹽酸、硫酸、磷酸、檸檬酸、醋酸、硼酸、草酸、或甲酸。。

所述防水劑為丁苯膠乳、羥基化丁苯膠乳。

工藝過程：用1～2moL/L的鹽酸(硫酸或硝酸)配制成質量濃度為30～50g/100g的淀粉乳，升溫至50～65℃，加入氧化劑酸解氧化60min～120min后用低濃度的氫氧化鈉調節pH至6～8，加入六甲氧基甲基三聚氰胺、催化劑，反應50～100min，反應過程中保持充分攪拌，反應結束后加入聚乙烯醇溶液然后升溫至80～90℃保溫20min～40min，緩慢降溫至50℃，添加適量防水劑，混合均勻，保溫20min～40min后降溫出料，包裝得成品淀粉基膠粘劑。

本發明所制得的淀粉膠粘劑有較好的流動性，適合人造板生產過程中的施膠工序。同時由于淀粉與六甲氧基甲基三聚氰胺發生交聯反應形成交聯網絡結構，從而顯著提高了淀粉膠粘劑的粘結性能和耐水性。

本發明所提供的淀粉膠粘劑的制備方法，工藝簡單，所得膠粘劑無毒無污染，符合人造板加工業的發展方向，有迅速推廣應用的潛力。

具體實施方式

實施例1

配方：

工藝過程：將100g玉米淀粉與60mL、1.5mol/L的鹽酸配成30g/100g濃度的淀粉乳，加入4g過硫酸銨，裝入配有攪拌器的四口燒瓶中，在60℃條件下酸解氧化100min后，調節pH至6.5，加入14mL六甲氧基甲基三聚氰胺、0.5g催化劑草酸，反應60min后加入3g聚乙烯醇然后升溫至90℃保溫30min，緩慢降溫至50℃，添加11mL丁苯膠乳，保溫30min后出料即得所制淀粉膠粘劑。

對玉米淀粉、所制得的淀粉膠粘劑、六甲氧基甲基三聚氰胺進行紅外光譜分析，結果如下圖1所示。由圖1可以看出六甲氧基甲基三聚氰胺與玉米淀粉反應產物的紅外光譜與未經改性的玉米淀粉紅外光譜大體相似。但是改性后的玉米淀粉的光譜圖在1549.82cm-1處出現了明顯的六甲氧基甲基三聚氰胺化學結構中典型的N-C-N的彎曲及環的變形振動引起的吸收峰，在1085.41cm-1處出現了醚鍵C-O-C吸收峰，表明玉米淀粉與六甲氧基甲基三聚氰胺發生了反應，生成了醚鍵。

將糊化后的玉米淀粉與采用上述制備下藝所得的淀粉膠粘劑分別應用于刨花板的壓制，所得刨花板的性能如下表所示：