[發明專利]一種秸稈人造板專用膠粘劑及秸稈人造板的制備

有效

• 申請號: 201410406737.3
• 申請日: 2014-08-18
• 公開（公告）號: CN104293274A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 王鳳奇;楊輝;李樾
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: C09J175/04
• 分類號: C09J175/04;C09J11/06;B27N3/00;B27N3/08
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張文祎

技術領域

本發明涉及人造板制造領域。更具體地，涉及一種秸稈人造板專用膠粘劑及秸稈人造板的制備。

背景技術

我國是一個農業大國，每年產生將近7億噸的農作物秸稈。在木材原料短缺，農作物秸稈資源浪費及人造板需求旺盛的形勢下，用農作物秸稈代替木材制造人造板是一條綠色、環保的替代方式。可以節省大量寶貴的木材資源。同時可以降低森林砍伐造成的生態效益損失。新型環保秸人造板作為生態環保、新型節能的新材料和木材替代品，不僅產品性能優良，無毒無害，而且能消除秸稈焚燒對環境的污染，做到了資源的綜合利用，同時也增加了農民的收入，符合節約型社會、循環經濟和可持續發展要求。

秸稈的化學成分主要是纖維素、半纖維素和木素，表面含有蠟狀物質和硅物質，界面活性很差，用傳統的膠粘劑很難實現有效的膠合。當前我國秸稈人造板生產剛剛起步，國內已建成的以秸稈為主要原料的秸稈人造板廠，幾乎都是以聚異氰酸酯為膠粘劑，還存在很多的技術問題。比如，生產成本過高導致與其他同類木質產品相比缺乏競爭力；關鍵原料粘合劑不能滿足正常生產的需求，秸稈人造板生產過程中容易出現粘板問題；生產過程中有機揮發物問題；板坯預壓性差，傳輸過程中易出現散坯、板材塌邊等問題，這將嚴重影響著秸稈人造板的產業化水平。

發明內容

本發明要解決的第一個技術問題是提供一種秸稈人造板專用膠粘劑，該膠粘劑采用主劑和固化劑雙組分，打破了目前生產秸稈人造板必須使用異氰酸酯膠的行內共識，降低了生產成本，解決了秸稈人造板的核心關鍵技術。

本發明要解決的第二個技術問題是提供一種秸稈人造板的制備方法。

為解決上述第一個技術問題，本發明采用下述技術方案：

一種秸稈人造板專用膠粘劑，包含如下重量配比的組分：粘合劑：固化劑：改性劑＝100:8-17:8-12。

優選地，所述粘合劑為無醛膠粘劑。例如采用中國發明專利CN201010237295.6公開的無醛膠粘劑作為粘合劑。

優選地，所述改性劑選自：檸檬酸水溶液、乙二酸水溶液、馬來酸水溶液、硼酸水溶液、富馬酸水溶液、氨基乙酸水溶液、水楊酸水溶液、丁二酸水溶液、抗壞血酸水溶液和酒石酸水溶液中的一種或幾種，所述酸性改性劑的濃度為35-40％。

優選地，所述固化劑的封閉率為90-91％，所述固化劑由下述方法制得：

1)向異氰酸酯中加入活潑亞甲基型封閉劑，異氰酸酯與活潑亞甲基型封閉劑的質量比為1:1-3:2，再加入溶劑于50-105℃反應2-4h；

2)向步驟1)反應后的產物中加入亞胺基型封閉劑于40-65℃反應1-2.5h，異氰酸酯與亞胺基型封閉劑的質量比為2:1-5:1；

3)將步驟2)得到的產物自然冷卻，出料得到所述固化劑。

優選地，步驟1)所述的封閉劑選自活潑亞甲基型封閉劑，所述活潑亞甲基型封閉劑選自乙酰乙酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、對羥基苯甲酸乙酯、丙二腈、1,3-環己二酮、1,3-環戊二酮、2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮或乙酰丙酮；步驟1)所述溶劑選自丁酮、環己酮、甲基異丁基甲酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亞砜和N-甲基-2-吡咯烷酮中的一種或幾種。

優選地，步驟2)所述亞胺基型封閉劑選自ε-己內酰胺、二乙酰胺、乙酸乙二胺、N-甲基苯胺、N-羥基丁二酰亞胺、N-甲基二乙醇胺、三乙胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、乙酰苯胺、乙二胺、二乙醇胺、二丁基胺、二異丙胺、丙酮肟、丁酮肟、甲乙酮肟或環己酮肟。

為解決上述第二個技術問題，本發明采用下述技術方案

1.秸稈人造板專用膠粘劑的制備：

將粘合劑與固化劑，酸性改性劑按照質量配比為100:8-17:8-12調制，適用期為4-6小時。提前配置，便于施膠。

2.秸稈人造板的制備：

1.秸稈處理：秸稈經過切割機切成20-40mm的草段，再經重力分離除去雜質后送至錘磨機錘磨，加工成合格的草料，經一般的轉子式干燥機將含水率為14％-25％的秸稈干燥到含水率為8％-10％。本發明所用秸稈原料，可以是含水率14-25％的小麥、水稻或玉米等農作物的秸稈；

2.分篩：將長度為0.03-1.25mm之間的料為表層料；長度為1.25-150mm之間的料為芯層料。大料重新返回錘磨機錘磨；