[发明专利]一种秸秆人造板专用胶粘剂及秸秆人造板的制备

说明书

技术领域

本发明涉及人造板制造领域。更具体地，涉及一种秸秆人造板专用胶粘剂及秸秆人造板的制备。

背景技术

我国是一个农业大国，每年产生将近7亿吨的农作物秸秆。在木材原料短缺，农作物秸秆资源浪费及人造板需求旺盛的形势下，用农作物秸秆代替木材制造人造板是一条绿色、环保的替代方式。可以节省大量宝贵的木材资源。同时可以降低森林砍伐造成的生态效益损失。新型环保秸人造板作为生态环保、新型节能的新材料和木材替代品，不仅产品性能优良，无毒无害，而且能消除秸秆焚烧对环境的污染，做到了资源的综合利用，同时也增加了农民的收入，符合节约型社会、循环经济和可持续发展要求。

秸秆的化学成分主要是纤维素、半纤维素和木素，表面含有蜡状物质和硅物质，界面活性很差，用传统的胶粘剂很难实现有效的胶合。当前我国秸秆人造板生产刚刚起步，国内已建成的以秸秆为主要原料的秸秆人造板厂，几乎都是以聚异氰酸酯为胶粘剂，还存在很多的技术问题。比如，生产成本过高导致与其他同类木质产品相比缺乏竞争力；关键原料粘合剂不能满足正常生产的需求，秸秆人造板生产过程中容易出现粘板问题；生产过程中有机挥发物问题；板坯预压性差，传输过程中易出现散坯、板材塌边等问题，这将严重影响着秸秆人造板的产业化水平。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是提供一种秸秆人造板专用胶粘剂，该胶粘剂采用主剂和固化剂双组分，打破了目前生产秸秆人造板必须使用异氰酸酯胶的行内共识，降低了生产成本，解决了秸秆人造板的核心关键技术。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种秸秆人造板的制备方法。

为解决上述第一个技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种秸秆人造板专用胶粘剂，包含如下重量配比的组分：粘合剂：固化剂：改性剂＝100:8-17:8-12。

优选地，所述粘合剂为无醛胶粘剂。例如采用中国发明专利CN201010237295.6公开的无醛胶粘剂作为粘合剂。

优选地，所述改性剂选自：柠檬酸水溶液、乙二酸水溶液、马来酸水溶液、硼酸水溶液、富马酸水溶液、氨基乙酸水溶液、水杨酸水溶液、丁二酸水溶液、抗坏血酸水溶液和酒石酸水溶液中的一种或几种，所述酸性改性剂的浓度为35-40％。

优选地，所述固化剂的封闭率为90-91％，所述固化剂由下述方法制得：

1)向异氰酸酯中加入活泼亚甲基型封闭剂，异氰酸酯与活泼亚甲基型封闭剂的质量比为1:1-3:2，再加入溶剂于50-105℃反应2-4h；

2)向步骤1)反应后的产物中加入亚胺基型封闭剂于40-65℃反应1-2.5h，异氰酸酯与亚胺基型封闭剂的质量比为2:1-5:1；

3)将步骤2)得到的产物自然冷却，出料得到所述固化剂。

优选地，步骤1)所述的封闭剂选自活泼亚甲基型封闭剂，所述活泼亚甲基型封闭剂选自乙酰乙酸乙酯、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、对羟基苯甲酸乙酯、丙二腈、1,3-环己二酮、1,3-环戊二酮、2,2-二甲基-1,3-二噁烷-4,6-二酮或乙酰丙酮；步骤1)所述溶剂选自丁酮、环己酮、甲基异丁基甲酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亚砜和N-甲基-2-吡咯烷酮中的一种或几种。

优选地，步骤2)所述亚胺基型封闭剂选自ε-己内酰胺、二乙酰胺、乙酸乙二胺、N-甲基苯胺、N-羟基丁二酰亚胺、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、二异丙胺、丙酮肟、丁酮肟、甲乙酮肟或环己酮肟。

为解决上述第二个技术问题，本发明采用下述技术方案

1.秸秆人造板专用胶粘剂的制备：

将粘合剂与固化剂，酸性改性剂按照质量配比为100:8-17:8-12调制，适用期为4-6小时。提前配置，便于施胶。

2.秸秆人造板的制备：

1.秸秆处理：秸秆经过切割机切成20-40mm的草段，再经重力分离除去杂质后送至锤磨机锤磨，加工成合格的草料，经一般的转子式干燥机将含水率为14％-25％的秸秆干燥到含水率为8％-10％。本发明所用秸秆原料，可以是含水率14-25％的小麦、水稻或玉米等农作物的秸秆；

2.分筛：将长度为0.03-1.25mm之间的料为表层料；长度为1.25-150mm之间的料为芯层料。大料重新返回锤磨机锤磨；