大豆除了能吃,還能做無醛膠黏劑,你知道嗎?(原創)

2020-08-05     魯班園

原標題:大豆除了能吃,還能做無醛膠黏劑,你知道嗎?(原創)

俗話說,無醛不成板,因為人造板的生產中不可避免地會使用大量膠黏劑。傳統人造板使用的膠黏劑幾乎都是以脲醛樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂為代表的「三醛樹脂」,這些膠黏劑生產的板材將會數十年源源不斷地釋放甲醛,污染室內空氣,危害人類健康。隨著家裝安全越來越受重視,消費者在選擇家居用材時更傾向於選擇環保的無醛板,無醛板的生產離不開無醛膠黏劑的研發

無醛膠黏劑成熟了嗎?

魯班園曾在《人造板無醛膠黏劑的種類和當前應用狀況!》一文中詳細介紹了當下常見的人造板無醛膠黏劑,其中比較成熟的MDI膠,核心技術已經攻克,但相關專利都掌握在少數企業手中,科研工作者將更多的精力投入到了其他無醛膠黏劑的研究當中。

利用改性澱粉、大豆蛋白、木質素等生物質材料製作無醛膠黏劑擁有很大發展潛力,無醛生物質膠黏劑技術的開發符合國家農林生物質綜合開發利用的主題要求,其核心技術是改性劑的研製

生物質原料結構及組分複雜,給分子改性帶來了較大困難,現有方法製備的諸如大豆膠、澱粉膠等生物質膠黏劑的產品存在黏度大、適用期短、耐水性差以及熱壓時間長等問題,尤其是耐水膠合強度不能達到工業化應用的要求,使得其在木材工業上的應用受到了極大的限制。

隨著研究的深入,越來越多性能穩定、表現優良的改性劑進入成熟的生產階段,無醛生物質膠黏劑的生產也可以進入批量化流程。中國林科院木材工業研究所研製的一種不含醛類、苯系化合物等有害成分的水性高分子聚合物,可作為豆蛋白專用改性劑,利用其生產的人造板物理學性能和甲醛釋放量都能達到國家標準。

無醛生物質膠黏劑效果怎麼樣?

中國林科院木材工業研究所研發的人造板用新型無醛添加生物質膠黏劑(Chem-soy型無醛生物質膠黏劑),針對現有方法製備的產品耐水性差、膠合強度低的問題,進行了技術改進,改善了人造板的理化性能。

技術改進解決現有問題

豆粕蛋白定向接枝技術,提高了大豆膠的預壓性和施膠性能。

協同交聯增強技術,解決了傳統大豆膠的黏度大、膠合強度低、耐水性差的技術難題。

豆粕蛋白綠色改性技術,實現了膠黏劑生產和使用過程中無有害氣體釋放。

膠黏劑主要性能評價

無醛生物質膠黏劑主要用於生產單板類產品,如膠合板、細木工板以及各種薄木的貼面。評價膠黏劑性能的主要指標有:粘度、固含量、適用期和膠合強度。

粘度

膠合板生產需經過塗膠、冷壓、修板、熱壓等工藝流程,因此對膠黏劑的初黏性有較高要求。水溶高分子聚合物作為改性劑,能與大豆蛋白分子反應形成互穿網絡結構的膠黏劑體系,賦予了膠黏劑良好的初黏性和預壓性,使5層10 mm厚的膠合板冷壓時間夏季可以控制在40 min內、冬季不超過2 h,冷壓效果與「三醛類」膠黏劑相當,甚至更優。Chem-soy型無醛生物質膠黏劑的黏度可達26 000 mPa·s,與醛類膠黏劑調膠後的黏度相近,可以直接用於單板塗膠。

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固含量

對於高含水率的單板,膠黏劑的固含量不能過低,否則會出現鼓泡等缺陷。傳統大豆膠固含量為35%~39%,Chem-soy型膠黏劑的固體含量根據工藝要求可達到42%,保證了產品質量,提高了板材的成品率。

適用期

多數無醛膠容易因單板塗膠後膠層失水造成干膠,膠結性能變差。Chem-soy型膠黏劑結構中含有保水功能的分子鏈段,提高了單板塗膠、組坯後板材的陳放時間,解決了塗膠後1 h內必須冷壓才能保證成型效果的技術瓶頸

II類耐水膠合強度

膠合板的膠合強度與塗膠量和熱壓時間有關,根據實驗驗證,膠合強度隨塗膠量的增加而提高,隨熱壓時間的增加,呈現出先大幅度增加後趨於緩慢提高的趨勢。選擇合適的塗膠量和熱壓時間,使用Chem-soy型膠黏劑生產的膠合板II類耐水膠合強度可以達到0.94~1.18MPa,沸水煮4h以上不開膠

無醛生物質黏劑的應用前景

研發無醛生物質膠黏劑是木質人造板向「無醛化」產品轉型升級的重要途徑,符合國家可持續的發展方向。無醛生物質膠黏劑作為新生事物,還有很多人不夠了解、不會使用。正確的使用方法是充分發揮性能的前提,在此基礎上,無醛生物質膠黏劑能夠在木材工業上有廣泛的應用。

優化的工藝參數

經過實驗人員多次實驗驗證,得出了無醛生物質膠黏劑實際應用的適宜工藝參數。

使用Chem-soy型膠黏劑製備無醛膠合板

塗膠量360 g/m²、熱壓溫度120 ℃、熱壓時間66 s/mm、冷壓時間40 min、熱壓壓力0.9 MPa。

使用Chem-soy型膠黏劑製備無醛細木工板

塗膠量包括楊木芯板(單面)190 g/m²+桃花芯木錶板(單面)180 g/m²、冷壓時間40 min、熱壓溫度120 ℃、熱壓時間39 s/mm、熱壓壓力0.8 MPa。

廣泛的應用場景

Chem-soy型膠黏劑常溫調膠、使用方便,適用於無醛級的膠合板、單板層積材(LVL)、細木工板、實木復合地板基材等人造板產品生產,以及刨花板、纖維板、膠合板、細木工板的貼面,應用前景非常廣泛。

「無醛」是當下家居行業的一大熱詞,在未來會越來越受重視,無醛膠黏劑是無醛板材的根基,利用澱粉、大豆等生產無醛膠黏劑,取之於農林,還居室以自然!

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-tw/1OSCvXMBd8y1i3sJ22Vg.html