[發明專利]一種消醛防腐環保農林剩余物纖維板及其制備方法

在審

• 申請號: 202011129731.8
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112248179A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 時君友;劉恩利;徐文彪;洪遠志
• 申請（專利權）人: 北華大學
• 主分類號: B27N1/00
• 分類號: B27N1/00;B27N3/04;B27N3/00;B27N3/08
• 代理公司: 南京智造力知識產權代理有限公司 32382
• 代理人: 田玉菲

本發明屬于生物質復合裝飾材料，特指一種消醛防腐環保農林剩余物纖維板及其制備方法。具體來說，本發明是以農林剩余物纖維為主要原料，通過添加不含甲醛的大豆蛋白膠粘劑，殼聚糖納米粒子和改性殼聚糖納米粒子，利用殼聚糖納米粒子的抗菌性及改性殼聚糖納米粒子的吸醛性，制造具有消醛防腐功能的環保農林剩余物纖維板。本發明適于工業化制造，生產成本低、綠色環保、具有凈化甲醛、防腐等功能的消醛防腐環保農林剩余物纖維板，其制品可作為家具、室內裝飾、地板基材等使用，為纖維板產業的健康發展及擴大應用范圍創造條件。

技術領域

本發明屬于生物質復合裝飾材料，特指一種消醛防腐環保農林剩余物纖維板及其制備方法。具體來說，本發明是以農林剩余物纖維為主要原料，通過添加不含甲醛的大豆蛋白膠粘劑，殼聚糖納米粒子和改性殼聚糖納米粒子，利用殼聚糖納米粒子的抗菌性及改性殼聚糖納米粒子的吸醛性，制造具有消醛防腐功能的環保農林剩余物纖維板。

背景技術

纖維板是以森林撫育過程中產生的枝條、灌木等剩余物及農業生產中產生的秸稈等剩余物經機械分離得到木質纖維為主要原料，再施加脲醛樹脂或其它適用的膠粘劑、防水劑等制成的人造板。纖維板是人造板行業的重要組成部分，是實現廢棄資源再利用和林業可持續發展的重要手段。大部分纖維板生產，主要使用脲醛樹脂作膠粘劑，這種醛類膠粘劑中游離的甲醛會隨時間累積釋放到室內空氣，長期處于甲醛濃度超標的環境中會危害人類的健康安全。大豆蛋白膠粘劑是一種以可再生物質為主要原料的無醛環保型人造板用膠粘劑，它的出現徹底解決了使用膠粘劑時產生的甲醛污染問題。但是，大豆蛋白膠粘劑易腐敗變質，這種缺陷在一定程度上限制了它在人造板生產中的應用。與此同時，室內環境甲醛污染問題一直是全民關注的焦點，至今未成功解決。因此，研究一種能夠吸附并凈化甲醛防腐環保農林剩余物纖維板材勢在必行。

殼聚糖作為一種天然的生物質材料，來源廣，可再生，可天然降解，并且具有抗菌作用。不僅如此，在殼聚糖的分子骨架上，含有大量的氨基官能團，為甲醛吸附提供了大量的作用位點。殼聚糖在吸附并凈化甲醛的應用上具有很大的開發前景。在材料科學領域中，納米技術和接枝技術是當下研究的熱點。納米結構可以增大材料的比表面積，增加功能作用位點數量，進而提高吸附劑的吸附容量。利用接枝技術可將殼聚糖改性，增加殼聚糖分子骨架上氨基的數量，將有望提高甲醛與氨基官能團作用位點的碰撞幾率，提高吸附容量。綜上所述，將具有抗菌功能的殼聚糖納米粒子和對甲醛具有高吸附容量的改性殼聚糖納米吸附劑分散于無醛的大豆蛋白膠粘劑中，并充分與木纖維混合，制得消醛防腐環保農林剩余物纖維板，有望推動纖維板產業的高層次健康發展。

發明內容

本發明的目的是針對以上問題，提供一種消醛防腐環保農林剩余物纖維板及其制備方法。本發明的目的是由以下技術方案來實現的：農林剩余物采集，農林剩余物纖維制備，農林剩余物纖維施加大豆蛋白膠黏劑、防水劑、殼聚糖納米粒子、改性殼聚糖納米粒子并干燥，纖維板成型及熱壓，纖維板后續加工，其特征是，它包括按工藝要求選擇等質量比例的農林剩余物制備纖維，纖維采用二級氣流干燥工藝，纖維在一級氣流干燥前完成大豆蛋白膠黏劑、防水劑的添加，一級氣流干燥使纖維含水率達到20％～30％，纖維在進行二級氣流干燥前，加入殼聚糖納米粒子和改性殼聚糖納米粒子，使之與纖維混合均勻，并使其粘附在纖維上后進行纖維二級氣流干燥，二級氣流干燥使纖維含水率達到8％～12％，纖維板成型及熱壓，纖維板后續加工，制得消醛防腐環保農林剩余物纖維板，具體制造步驟如下：

1)農林剩余物準備：按工藝要求購入等質量比例的森林撫育過程中產生的枝條及農業生產中產生的秸稈。

2)殼聚糖納米粒子的制備：

將殼聚糖溶于乙酸溶液中，在氮氣環境下磁力攪拌直到獲得透明的殼聚糖溶液。在室溫下，用鹽酸溶液調節上述殼聚糖溶液的pH值，并于一定溫度下磁力攪拌得到殼聚糖溶液2。將檸檬酸溶解在蒸餾水中得到檸檬酸溶液，用氫氧化鈉溶液調節檸檬酸溶液的pH值，再將此檸檬酸溶液逐滴滴加到殼聚糖溶液2中，將所得產物離心分離、冷凍干燥即可得到殼聚糖納米粒子。

所述乙酸溶液，其體積百分比濃度為1％。