一種生物質(zhì)糖基木材膠黏劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種生物質(zhì)糖基木材膠黏劑的制備方法,屬于木材膠黏劑制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]木質(zhì)復合材料被廣泛應用于房屋、家具等行業(yè),其生產(chǎn)分為2步,首先將木材加工為單板、木片、刨花以及纖維等,再用木材膠粘劑將其粘合成大的復合板材。所用的木材膠粘劑以“三醛”膠為主,“三醛”膠中揮發(fā)的甲醛已成為潛在的致癌物,威脅著消費者的健康。現(xiàn)在酚醛樹脂的改性已基本解決了游離甲醛的釋放問題,而脲醛樹脂的甲醛釋放問題依然沒有得到有效的解決。另一方面商業(yè)用木材膠粘劑一般均是以石油產(chǎn)品為原料,全球石油資源緊缺也迫使人們又把研究的焦點對準了生物質(zhì)材料木材粘膠。
[0003]傳統(tǒng)生物質(zhì)淀粉膠粘劑工藝比較復雜,需要借助于價格昂貴的、在使用生產(chǎn)過程中有劇毒的多異氰酸酯等輔助劑;或所制備的膠黏劑的熱壓溫度要求高、固化時間長或膠的活性期短,而且它們的膠接性能很少超過國標Π類板用膠標準,因此和工業(yè)化實際應用還有不小的距離。
[0004]因此近些年科研人員越來越關(guān)注開發(fā)一種對環(huán)境無害又耐水性強、膠接強度高、固化時間短的膠黏劑,以替代傳統(tǒng)膠黏劑,這也是本專利研究的方向。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對目前傳統(tǒng)木材膠黏劑主要以脲醛、酚醛以及三聚氰胺樹脂膠黏劑為主,這些粘黏劑均來自石油化工產(chǎn)品,屬于不可再生資源,且在制備過程中會不斷釋放甲醛,危及環(huán)境以及人體健康的現(xiàn)狀,提供了一種以糯米和粳米為原料,磨制后壓濾加酒釀發(fā)酵,得膠黏劑半成品,輔以麥芽淀粉水解得到糖基發(fā)酵物,和膠黏劑半成品復配后熬制,從而得到生物質(zhì)糖基木材膠黏劑的制備方法。該方法簡單易行,原料天然易得,擺脫了傳統(tǒng)以石油為原料的弊端,降低了生產(chǎn)成本,同時在操作過程中避免了甲醛釋放對環(huán)境以及人體的危害,屬于綠色環(huán)保工藝,最終制得的生物質(zhì)糖基木材膠黏劑膠接強度高、耐水性強且固化時間短,可替代有害的脲醛樹脂膠,適合大規(guī)模生產(chǎn)應用。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
(1)按質(zhì)量比為1:5:5分別稱取總質(zhì)量為I?2kg白糯米、粳米和秈米,放入陶瓷缽中加入適量清水將混合大米完全浸沒,靜置浸泡10?12天后用去離子水漂洗3?5遍,得預處理混合大米;
(2)將上述預處理后的混合大米和蒸餾水按體積比為1:1進行混合,再將其從石磨的磨眼中倒入,轉(zhuǎn)動石墨上扇進行研磨,收集從磨盤下扇出料口流出的乳白色米粉漿,將所得米粉漿裝入紗布袋中,懸掛在橫梁上,過濾瀝水過夜;
(3)瀝水結(jié)束后,再將紗布袋平放在木條支成的井型木架上,再在紗布袋上方壓上一塊5?6kg的石塊,繼續(xù)壓制10?12h,取出袋中糊狀米粉,稱取500?600g糊狀米粉和10?15g酒釀一起裝入發(fā)酵罐中,用攪拌棒邊攪拌邊滴加30?50mL豬油,密封罐口后于35?45°C下發(fā)酵10?12h;
(4)發(fā)酵結(jié)束后,取出罐內(nèi)發(fā)酵物移入濃縮罐中,降低罐內(nèi)壓力至900?lOOOPa,濃縮脫水10?15min后出料,得到粘稠漿狀物,于45?55°C下保存,備用;
(5)稱取2?3kg小麥麥粒放入木桶中,加入溫度為40?50°C的去離子水,保溫浸泡I?2天后撈出,放入籮筐中每天用25?28°C溫水淋芽2?3次,持續(xù)淋洗3?4天后待麥粒長出麥芽后,切取嫩芽剁碎,備用;
(6)稱取400?500g玉米碎粒放入40?50°C溫水中浸泡4?6h,待其充分吸水本體變軟后撈起瀝干,放入蒸籠內(nèi),于100?120°C下蒸煮I?2h,蒸煮結(jié)束后迅速放入4?6°C冰水中萃水,將萃水后的玉米粒和上述備用剁碎后的嫩芽按質(zhì)量比為3:1進行混合,放入發(fā)酵罐中自然發(fā)酵6?7h;
(7)發(fā)酵結(jié)束后過濾發(fā)酵物得到濾液,將濾液和上述備用的粘稠漿狀物按體積比為1:1混合后倒入鐵鍋中,加熱升溫至100?110°C,保溫熬制,在熬制過程中用鐵勺不斷攪拌,直至底物成淡黃色透明稠狀物為止,出料,裝罐即得生物質(zhì)糖基木材膠黏劑。
[0007]本發(fā)明的應用方法是:將本發(fā)明制得的生物質(zhì)糖基木材膠黏劑均勻涂抹在多層板上,其中涂膠量為110?120g/m2(單面),熱壓溫度115?125°C,熱壓壓力1.3?1.4MPa,熱壓時間45?55s/mm,待涂抹完畢,自行晾干,即可,經(jīng)檢測,無甲醛釋放,對人體以及環(huán)境無任何危害,屬于環(huán)保工藝,可以大規(guī)模應用。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明以糯米和粳米為原料,擺脫了傳統(tǒng)以石油為原料的弊端,節(jié)約了資源,降低了生產(chǎn)成本,屬于綠色環(huán)保工藝;
(2)本發(fā)明最終制得的生物質(zhì)糖基木材膠黏劑膠接強度高、耐水性強且固化時間短,可以替代有害的脲醛樹脂膠,避免了甲醛釋放對環(huán)境以及人體的危害,可以大規(guī)模生產(chǎn)應用。
【具體實施方式】
[0009]首先按質(zhì)量比為1:5:5分別稱取總質(zhì)量為I?2kg白糯米、粳米和秈米,放入陶瓷缽中加入適量清水將混合大米完全浸沒,靜置浸泡10?12天后用去離子水漂洗3?5遍,得預處理混合大米;然后將上述預處理后的混合大米和蒸餾水按體積比為I: I進行混合,再將其從石磨的磨眼中倒入,轉(zhuǎn)動石墨上扇進行研磨,收集從磨盤下扇出料口流出的乳白色米粉漿,將所得米粉漿裝入紗布袋中,懸掛在橫梁上,過濾瀝水過夜;瀝水結(jié)束后,再將紗布袋平放在木條支成的井型木架上,再在紗布袋上方壓上一塊5?6kg的石塊,繼續(xù)壓制10?12h,取出袋中糊狀米粉,稱取500?600g糊狀米粉和10?15g酒釀一起裝入發(fā)酵罐中,用攪拌棒邊攪拌邊滴加30?50mL豬油,密封罐口后于35?45°C下發(fā)酵10?12h;發(fā)酵結(jié)束后,取出罐內(nèi)發(fā)酵物移入濃縮罐中,降低罐內(nèi)壓力至900?lOOOPa,濃縮脫水10?15min后出料,得到粘稠漿狀物,于45?55°C下保存,備用;接下來稱取2?3kg小麥麥粒放入木桶中,加入溫度為40?50°C的去離子水,保溫浸泡I?2天后撈出,放入籮筐中每天用25?28°C溫水淋芽2?3次,持續(xù)淋洗3?4天后待麥粒長出麥芽后,切取嫩芽剁碎,備用;隨后稱取400?500g玉米碎粒放入40?50 °C溫水中浸泡4?6h,待其充分吸水本體變軟后撈起瀝干,放入蒸籠內(nèi),于100?120 °C下蒸煮I?2h,蒸煮結(jié)束后迅速放入4?6 °C冰水中萃水,將萃水后的玉米粒和上述備用剁碎后的嫩芽按質(zhì)量比為3:1進行混合,放入發(fā)酵罐中自然發(fā)酵6?7h;最后發(fā)酵結(jié)束后過濾發(fā)酵物得到濾液,將濾液和上述備用的粘稠漿狀物按體積比為1:1混合后倒入鐵鍋中,加熱升溫至100?110°C,保溫熬制,在熬制過程中用鐵勺不斷攪拌,直至底物成淡黃色透明稠狀物為止,出料,裝罐即得生物質(zhì)糖基木材膠黏劑。
[0010]實例I
首先按質(zhì)量比為1:5:5分別稱取總質(zhì)量為Ikg白糯米、粳米和秈米,放入陶瓷缽中加入適量清水將混合大米完全浸沒,靜置浸泡10天后用去離子水漂洗3遍,得預處理混合大米;然后將上述預處理后的混合大米和蒸餾水按體積比為I: I進行混合,再將其從石磨的磨眼中倒入,轉(zhuǎn)動石墨上扇進行研磨,收集從磨盤下扇出料口流出的乳白色米粉漿,將所得米粉漿裝入紗布袋中,懸掛在橫梁上,過濾瀝水過夜;瀝水結(jié)束后,再將紗布袋平放在木條支成的井型木架上,再在紗布袋上方壓上一塊5kg的石塊,繼續(xù)壓制10h,取出袋中糊狀米粉,稱取500g糊狀米粉和1g酒釀一起裝入發(fā)酵罐中,用攪拌棒邊攪拌邊滴加30mL豬油,密封罐口后于35°C下發(fā)酵1h;發(fā)酵結(jié)束后,取出罐內(nèi)發(fā)酵物移入濃縮罐中,降低罐內(nèi)壓力至900Pa,濃縮脫水1min后出料,得到粘稠漿狀物,于45°C下保存,備用;接下來稱取2kg小麥麥粒放入木桶中,加入溫度為40°C的去離子水,保溫浸泡I天后撈出,放入籮筐中每天用25°C溫水淋芽2次,持續(xù)淋洗3天后待麥粒長出麥芽后,切取嫩芽剁碎,備用;隨后稱取400g玉米碎粒放入40°C溫水中浸泡4h,待其充分吸水本體變軟后撈起瀝干,放入蒸籠內(nèi),于100°C下蒸煮lh,蒸煮結(jié)束后迅速放入4 °C冰水中萃水,將萃水后的玉米粒和上述備用剁碎后的嫩芽按質(zhì)量比為3:1進行混合,放入發(fā)酵罐中自然發(fā)酵6h;最后發(fā)酵結(jié)束后過濾發(fā)酵物得到濾液,將濾液和上述備用的粘稠漿狀物按體積比為1:1混合后倒入鐵鍋中,加熱升溫至100°C,保溫熬制,在熬制過程中用鐵勺不斷攪拌,直至底物成淡黃色透明稠狀物為止,出料,裝罐即得生物質(zhì)糖基木材膠黏劑。
[0011]本實例操作簡單易行,使用時,將本發(fā)明制得的生物質(zhì)糖基木材膠黏劑均勻涂抹在多層板上,其中涂膠量為110g/m2(單面),熱壓溫度115°C,熱壓壓力1.3MPa,熱壓時間45s/mm,待涂抹完畢,自行晾干,即可,經(jīng)檢測,無甲醛釋放,對人體以及環(huán)境無任何危害,屬于環(huán)保工藝,可以大規(guī)模應用。
[0012]實例2
首先按質(zhì)量比為1:5:5分別稱取總質(zhì)量為1.5kg白糯米、粳米和秈米,放入陶瓷缽中加入適量清水將混合大米完全浸沒,靜置浸泡11天后用去離子水漂洗4遍,得預處理混合大米;然后將上述預處理后的混合大米和蒸餾水按體積比為1:1進行混合,再將其從石磨的磨眼中倒入,轉(zhuǎn)動石墨上扇進行研磨,收集從磨盤下扇出料口流出的乳白色米粉漿,將所得米粉漿裝入紗布袋中,懸掛在橫梁上,過濾瀝水過夜;瀝水結(jié)束后,再將紗布袋平放在木條支成的井型木架上,再在紗布袋上方壓上一塊5.5kg的石塊,繼續(xù)壓制llh,取出袋中糊狀米粉,稱取550g糊狀米粉和13g酒釀一起裝入發(fā)酵罐中,用攪拌棒邊攪拌邊滴加40mL豬油,密封罐口后于40°C下發(fā)酵Ilh;發(fā)酵結(jié)束后,取出罐內(nèi)發(fā)酵物移入濃縮罐中,降低罐內(nèi)壓力至950?&,濃縮脫水13!^11后出料,得到粘稠漿狀物,于50°(:下保存,備用;接下來稱取2.51^小麥麥粒放入木桶中,加入溫度為45°C的去離子水,保溫浸泡1.5天后撈出,放入籮筐中每天用27°C溫水淋芽2.5次,持續(xù)淋洗3.5天后待麥粒長出麥芽后,切取嫩芽剁碎,備用;隨后稱取450g玉米碎粒放入45°C溫水中浸泡5h,待其充分吸水本體變軟后撈起瀝干,放入蒸籠內(nèi),于110 °C下蒸煮1.5h,蒸煮結(jié)束后迅速放入5 0C冰水中萃水,將萃水后的玉米粒和上述備用剁碎后的嫩芽按質(zhì)量比為3:1進行混合,放入發(fā)酵罐中自然發(fā)酵6.5h;最后發(fā)酵結(jié)束后過濾發(fā)酵物得到濾液,將濾液和上述備用的粘稠漿狀物按體積比為I: I混合后倒入鐵鍋中,加熱升溫至105°C,保溫熬制,在熬制過程中用鐵勺不斷攪拌,直至底物成淡黃色透明稠狀物為止,出料,裝罐即得生物質(zhì)糖基木材膠黏劑。
[0013]本實例操作簡單易行,使用時,將本發(fā)明制得的生物質(zhì)糖基木材膠黏劑均勻涂抹在多層板上,其中涂膠量為115g/m2 (單面),熱壓溫度120 °C,熱壓壓力1.35MPa,熱壓時間50s/mm,待涂抹完畢,自行晾干,即可,經(jīng)檢測,無甲醛釋放,對人體以及環(huán)境無任何危害,屬于環(huán)保工藝,可以大規(guī)模應用。
[0014]實例3
首先按質(zhì)量比為1:5:5分別稱取總質(zhì)量為2kg白糯米、粳米和秈米,放入陶瓷缽中加入適量清水將混合大米完全浸沒,靜置浸泡12天后用去離子水漂洗5遍,得預處理混合大米;然后將上述預處理后的混合大米和蒸餾水按體積比為I: I進行混合,再將其從石磨的磨眼中倒入,轉(zhuǎn)動石墨上扇進行研磨,收集從磨盤下扇出料口流出的乳白色米粉漿,將所得米粉漿裝入紗布袋中,懸掛在橫梁上,過濾瀝水過夜;瀝水結(jié)束后,再將紗布袋平放在木條支成的井型木架上,再在紗布袋上方壓上一塊6kg的石塊,繼續(xù)壓制12h,取出袋中糊狀米粉,稱取600g糊狀米粉和15g酒釀一起裝入發(fā)酵罐中,用攪拌棒邊攪拌邊滴加50mL豬油,密封罐口后于45°C下發(fā)酵12h;發(fā)酵結(jié)束后,取出罐內(nèi)發(fā)酵物移入濃縮罐中,降低罐內(nèi)壓力至lOOOPa,濃縮脫水15min后出料,得到粘稠漿狀物,于55°C下保存,備用;接下來稱取3kg小麥麥粒放入木桶中,加入溫度為50°C的去離子水,保溫浸泡2天后撈出,放入籮筐中每天用28°C溫水淋芽3次,持續(xù)淋洗4天后待麥粒長出麥芽后,切取嫩芽剁碎,備用;隨后稱取500g玉米碎粒放入50°C溫水中浸泡6h,待其充分吸水本體變軟后撈起瀝干,放入蒸籠內(nèi),于120°C下蒸煮2h,蒸煮結(jié)束后迅速放入6°C冰水中萃水,將萃水后的玉米粒和上述備用剁碎后的嫩芽按質(zhì)量比為3:1進行混合,放入發(fā)酵罐中自然發(fā)酵7h;最后發(fā)酵結(jié)束后過濾發(fā)酵物得到濾液,將濾液和上述備用的粘稠漿狀物按體積比為1:1混合后倒入鐵鍋中,加熱升溫至110°C,保溫熬制,在熬制過程中用鐵勺不斷攪拌,直至底物成淡黃色透明稠狀物為止,出料,裝罐即得生物質(zhì)糖基木材膠黏劑。
[0015]本實例操作簡單易行,使用時,將本發(fā)明制得的生物質(zhì)糖基木材膠黏劑均勻涂抹在多層板上,其中涂膠量為120g/m2(單面),熱壓溫度125°C,熱壓壓力1.4MPa,熱壓時間55s/mm,待涂抹完畢,自行晾干,即可,經(jīng)檢測,無甲醛釋放,對人體以及環(huán)境無任何危害,屬于環(huán)保工藝,可以大規(guī)模應用。
【主權(quán)項】
1.一種生物質(zhì)糖基木材膠黏劑的制備方法,其特征在于具體制備步驟為: (1)按質(zhì)量比為1:5:5分別稱取總質(zhì)量為I?2kg白糯米、粳米和秈米,放入陶瓷缽中加入適量清水將混合大米完全浸沒,靜置浸泡10?12天后用去離子水漂洗3?5遍,得預處理混合大米; (2)將上述預處理后的混合大米和蒸餾水按體積比為1:1進行混合,再將其從石磨的磨眼中倒入,轉(zhuǎn)動石墨上扇進行研磨,收集從磨盤下扇出料口流出的乳白色米粉漿,將所得米粉漿裝入紗布袋中,懸掛在橫梁上,過濾瀝水過夜; (3)瀝水結(jié)束后,再將紗布袋平放在木條支成的井型木架上,再在紗布袋上方壓上一塊5?6kg的石塊,繼續(xù)壓制10?12h,取出袋中糊狀米粉,稱取500?600g糊狀米粉和10?15g酒釀一起裝入發(fā)酵罐中,用攪拌棒邊攪拌邊滴加30?50mL豬油,密封罐口后于35?45°C下發(fā)酵10?12h; (4)發(fā)酵結(jié)束后,取出罐內(nèi)發(fā)酵物移入濃縮罐中,降低罐內(nèi)壓力至900?lOOOPa,濃縮脫水10?15min后出料,得到粘稠漿狀物,于45?55°C下保存,備用; (5)稱取2?3kg小麥麥粒放入木桶中,加入溫度為40?50°C的去離子水,保溫浸泡I?2天后撈出,放入籮筐中每天用25?28°C溫水淋芽2?3次,持續(xù)淋洗3?4天后待麥粒長出麥芽后,切取嫩芽剁碎,備用; (6)稱取400?500g玉米碎粒放入40?50°C溫水中浸泡4?6h,待其充分吸水本體變軟后撈起瀝干,放入蒸籠內(nèi),于100?120°C下蒸煮I?2h,蒸煮結(jié)束后迅速放入4?6°C冰水中萃水,將萃水后的玉米粒和上述備用剁碎后的嫩芽按質(zhì)量比為3:1進行混合,放入發(fā)酵罐中自然發(fā)酵6?7h; (7)發(fā)酵結(jié)束后過濾發(fā)酵物得到濾液,將濾液和上述備用的粘稠漿狀物按體積比為1:1混合后倒入鐵鍋中,加熱升溫至100?110°C,保溫熬制,在熬制過程中用鐵勺不斷攪拌,直至底物成淡黃色透明稠狀物為止,出料,裝罐即得生物質(zhì)糖基木材膠黏劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生物質(zhì)糖基木材膠黏劑的制備方法,屬于木材膠黏劑制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以糯米和粳米為原料,磨制后壓濾加酒釀發(fā)酵,得膠黏劑半成品,輔以麥芽淀粉水解得到糖基發(fā)酵物,和膠黏劑半成品復配后熬制,從而得到生物質(zhì)糖基木材膠黏劑的制備方法。實例證明,本發(fā)明方法簡單易行,原料天然易得,擺脫了傳統(tǒng)以石油為原料的弊端,降低了生產(chǎn)成本,同時在操作過程中避免了甲醛釋放對環(huán)境以及人體的危害,屬于綠色環(huán)保工藝,最終制得的生物質(zhì)糖基木材膠黏劑膠接強度高、耐水性強且固化時間短,可替代有害的脲醛樹脂膠,適合大規(guī)模生產(chǎn)應用。
【IPC分類】C09J103/02
【公開號】CN105713533
【申請?zhí)枴緾N201610151209
【發(fā)明人】張靜, 張帆, 林大偉
【申請人】張靜