[发明专利]一种纤维增强大豆蛋白胶粘剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种纤维增强大豆蛋白胶粘剂及其制备方法，本发明利用碱脲与高碘酸盐氧化体系结合，将天然纤维溶解于碱脲体系中，解决了天然纤维的溶解问题，大大提高了纤维增强的效果，并且，溶解之后的纤维进一步氧化得到含有醛基的纤维素，醛基与豆粕的氨基基团发生席夫碱反应，加固了交联网络，在加入交联剂后，提高了胶黏剂的稳定性，使胶黏剂的粘结强度和耐水性进一步得到提高。本发明制备的纤维增强生物质基胶黏剂绿色无污染，使用过程中不存在甲醛释放，不会给人体造成伤害。本发明胶黏剂的制造工艺简单，原料主要是豆粕粉和天然纤维，这些大部分都是工业废弃物或是生物质残留物，实现了废物的合理利用。

技术领域

本发明涉及一种胶粘剂及制备方法，特别涉及一种纤维增强生物质基胶粘剂及其制备方法。

背景技术

纤维增强的生物质基胶黏剂具有可再生和可降解等优点，因此得到了广泛的关注，但由于纤维在基体中的团聚问题和纤维与基体的结合较差，因此此类胶黏剂的力学性能难以进一步提升。

碱脲体系由于对于纤维具有高效的溶解能力，且具有低廉和绿色特点，被广泛应用于纤维的溶解，而高碘酸盐的氧化体系能够赋予纤维表面更加丰富的基团(如醛基)，因此被广泛应用于纤维表面改性，但将碱脲与高碘酸盐氧化体系结合的案例还没有出现。

天然纤维(纸浆纤维，杨木纤维，蔗渣纤维，秸秆纤维，黄麻纤维)是一种宝贵的废弃资源，据统计，每年约有四分部之一的天然纤维会以丢弃填埋等方式浪费掉。

发明内容：

本发明的内容是提供一种纤维增强豆粕基胶黏剂，该胶黏剂力学性能优异，耐水性好，价格低廉，环保且使用方便，所生产的胶合板能够满足室内二类胶合板使用要求。

为实现本发明目的，本发明的一种纤维增强豆粕胶黏剂，其包括豆粕粉，未经溶解的纸浆纤维(PF纤维)，未经溶解而直接被氧化的纸浆纤维(OP纤维)，经过溶解后的纸浆纤维(PC纤维)，经过溶解之后又被氧化的纸浆纤维(DAC纤维)，交联剂。

PF纤维的制备：纸浆纤维被剪成5-6mm后，置于80度的水中浸泡3小时，取出烘干，得到PF纤维。

PC纤维的制备：按照氢氧化钠：尿素：水＝7：12：81的重量比例配制碱脲溶液，在-12℃的条件下预冻5小时，按照纤维：碱脲溶液＝2：100的重量比例将PF纤维加入到预冻好的碱脲溶液中快速搅拌，离心去除沉淀，将溶液透析后得到PC纤维溶液。

DAC纤维的制备：按照PC纤维：高碘酸钠：异丙醇：水＝1：5.4：1.6：250的重量比例配制溶液，并在黑暗条件下搅拌12小时，经过滤后得到DAC纤维溶液。

OP纤维的制备：选择未经溶解的纸浆纤维(PF纤维)，按照PF纤维：高碘酸钠：异丙醇：水＝1：5.4：1.6：250的重量比例配制溶液，并在黑暗条件下搅拌12小时，经过滤后得到OP纤维溶液。

优选地，所述的纤维增强生物质胶黏剂，其选用的天然纤维优选为DAC纤维，DAC纤维与豆粕粉的重量比优选为(1-3)：30，进一步重量比优选为2：30，研究发现，以上述比例所制备的生物质基胶黏剂具有最佳的耐水胶合等性能。

所述生物质基胶黏剂各组分的重量份配比如下：

上述原料配比优选为：

其中，所选的豆粕粉中的分离蛋白重量占比为53％，豆粕粉中灰分重量占比为5％。

所述天然纤维优选为PF纤维，OP纤维，PC纤维，DAC纤维中的一种。

所述交联剂优选为丙三醇三缩水甘油醚，PAE(聚酰胺环氧氯丙烷)。

对本发明的纤维增强豆粕胶黏剂进行成本分析如下：