本發(fā)明涉及一種大豆膠黏劑，特別涉及一種可用于纖維板的大豆無醛膠黏劑。
背景技術(shù)：
纖維板(fiberboard)又叫密度板，是用木纖維等植物纖維為原料，施加適宜的膠黏劑經(jīng)熱壓粘接而成的人造板，具有木材利用率高、材質(zhì)均勻、縱橫強度差小、不易開裂等優(yōu)點。按照密度，纖維板通常分為低密度纖維板(密度小于650kg.m-3)、中密度纖維板(密度為650～800kg.m-3)和高密度纖維板(密度大于800kg.m-3)，其中中密度纖維板廣泛應用于家具。我國是世界上纖維板生產(chǎn)和消費的第一大國，2015年，我國纖維板產(chǎn)量達到6619m3,產(chǎn)值將近1000億元，纖維板膠黏劑用量達到千萬噸以上。但目前，我國中密度纖維板的生產(chǎn)主要還是以脲醛樹脂為主，甲醛釋放量高。如今，隨著國家環(huán)保法律法規(guī)的不斷健全，社會健康意識的不斷增強，對膠黏劑的環(huán)保要求越來越高。
大豆膠黏劑是以大豆豆粕為原料，經(jīng)物理化學改性具有粘接性能的一種新型環(huán)保人造板膠黏劑，完全杜絕了甲醛的釋放。但縱觀國內(nèi)外，無醛大豆膠的應用大多局限于膠合板和細木工板領(lǐng)域，將大豆膠應用于纖維板僅有少量的實驗室的研究，尚沒有產(chǎn)品的問世，并且實驗室研究中的方法并沒有與纖維板實際生產(chǎn)線相結(jié)合。發(fā)明人經(jīng)過長期研究和實際纖維板產(chǎn)線試驗，發(fā)現(xiàn)制約大豆膠應用于纖維板實際生產(chǎn)的關(guān)鍵原因主要在于以下幾點，一是大豆膠黏度較高，噴涂性能較差；二是大豆膠的初粘性較差，流動和滲透性較差，導致大豆膠與纖維之間的粘結(jié)能力和塑化作用較差，因此制造的纖維板的內(nèi)結(jié)合強度和靜曲強度很難達到國家標準。三是大豆膠制造的纖維板易吸潮，即使制造出來的纖維板強度能達到要求，但放置一段時間后，由于吸潮含水率上升，使得纖維板的靜曲強度、彈性模量和吸水膨脹率又很難達標。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種可用于纖維板的大豆無醛膠黏劑，解決了大豆膠初粘性差，與纖維混合后粘結(jié)能力弱和塑化作用差等問題，制得了符合國家標準的大豆膠無醛纖維板。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
一種可用于纖維板的大豆無醛膠黏劑，由以下重量份計的原料組成：水10～30份，大豆衍生物30～50份，改性劑0.1～1份，交聯(lián)劑30～60份，防水劑0.1～1份，增塑劑5～15份。本發(fā)明通過使用增塑劑解決了大豆膠制造纖維板時豆膠與纖維之間塑化作用差，粘結(jié)能力弱的問題，同時通過添加防水劑解決大豆膠制備的纖維板的吸潮問題。
作為優(yōu)選，所述改性劑為氫氧化鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈣、亞硫酸氫鈉、乙酸、一乙醇胺和乙酸酐中的一種或幾種。
作為優(yōu)選，所述交聯(lián)劑為羥甲基丙烯酰胺、硅烷偶聯(lián)劑、環(huán)氧樹脂中的一種或幾種。
作為優(yōu)選，所述防水劑為熔融石蠟、石蠟乳液、有機硅乳液中的一種或幾種。
作為優(yōu)選，所述增塑劑為鄰苯二甲酸丁二酯、檸檬酸三丁酯，乙酰檸檬酸酯、環(huán)氧乙酰亞麻油酸甲酯、環(huán)氧大豆油酸辛酯、合成植物酯中的一種或幾種。發(fā)明人在大豆膠應用于纖維板的長期試驗中發(fā)現(xiàn)，制約大豆膠在纖維板中的應用的一個關(guān)鍵問題在于：當大豆膠液體和粉體單獨施加時，液體組份與纖維混合后，在纖維含水率符合生產(chǎn)工藝條件下，粉體單獨施加時，大豆膠的初粘性較差，流動和滲透性較差，導致大豆膠與纖維之間的粘結(jié)能力弱和塑化作用差，制得的纖維板的內(nèi)結(jié)合強度等性能無法達標。經(jīng)過大量試驗，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在液體組份中加入鄰苯二甲酸丁二酯、檸檬酸三丁酯，乙酰檸檬酸酯、環(huán)氧乙酰亞麻油酸甲酯、環(huán)氧大豆油酸辛酯、合成植物酯等作為增塑劑，當粉體組份施加后，大豆膠與纖維之間的粘結(jié)能力和塑化作用顯著增強，得到的纖維板的各項指標均高于國家標準。
作為優(yōu)選，所述大豆衍生物為大豆?jié)饪s蛋白、大豆分離蛋白、脫脂大豆粉中的一種或幾種。出于成本和可行性考慮，進一步優(yōu)選，所述的大豆衍生物為蛋白含量為50％左右的脫脂大豆粉。
一種可用于纖維板的大豆無醛膠黏劑的使用方法，將改性劑、交聯(lián)劑、防水劑和增塑劑依次加入水中，攪拌均勻，形成液體組份，而大豆衍生物作為粉體組份，施膠時，液體組份和粉體組份分別單獨施加，施加方式為，液體組份先噴在纖維表面，混合均勻，除掉水分使其含水率達到要求，再施加粉體組份，混合均勻，再經(jīng)預壓及熱壓成型。
采用粉體組份和液體組份單獨施加的方式，解決大豆膠黏度大，不易噴涂的問題。本發(fā)明的使用方法，適用于纖維板的實際生產(chǎn)線，操作工藝簡單，制得的纖維板各項性能指標均高于國家標準，并且完全不存在甲醛的釋放。
本發(fā)明的有益效果是：
(1)本發(fā)明采用液體組份和粉體組份單獨施加的方式，解決了大豆膠黏度大不易噴涂施加的問題。
(2)通過使用增塑劑解決了大豆膠與纖維之間的粘結(jié)能力弱和塑化作用差的問題，使大豆膠纖維板的各項指標均能達到國家標準。
(3)本發(fā)明采用大豆無醛膠作為纖維板的主要膠黏劑，完全避免甲醛的釋放，制得的纖維板是一種真正的綠色環(huán)保產(chǎn)品。
具體實施方式
下面通過具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的具體說明。
本發(fā)明中，若非特指，所采用的原料和設(shè)備等均可從市場購得或是本領(lǐng)域常用的。下述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
總實施方案
一種可用于纖維板的大豆無醛膠黏劑，由以下重量份計的原料組成：水10～30份，大豆衍生物30～50份，改性劑0.1～1份，交聯(lián)劑30～60份，防水劑0.1～1份，增塑劑5～15份。所述改性劑為氫氧化鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈣、亞硫酸氫鈉、乙酸、一乙醇胺和乙酸酐中的一種或幾種。所述交聯(lián)劑為羥甲基丙烯酰胺、硅烷偶聯(lián)劑、環(huán)氧樹脂中的一種或幾種。所述防水劑為熔融石蠟、石蠟乳液、有機硅乳液中的一種或幾種。所述增塑劑為鄰苯二甲酸丁二酯、檸檬酸三丁酯，乙酰檸檬酸酯、環(huán)氧乙酰亞麻油酸甲酯、環(huán)氧大豆油酸辛酯、合成植物酯中的一種或幾種。所述大豆衍生物為大豆?jié)饪s蛋白、大豆分離蛋白、脫脂大豆粉中的一種或幾種。
制備的纖維板密度為800kg/m3，熱壓溫度設(shè)定為200-220℃，時間為2-8min，壓力為1-5mpa。按照gb/t17657-2013中的要求將樣品鋸成50mm*50mm的尺寸測內(nèi)結(jié)合和表結(jié)合強度及吸水厚度膨脹率，及根據(jù)國標方法測定纖維板彈性模量、靜曲強度和甲醛釋放量等性能指標。
實施例1
本實施例中大豆無醛膠黏劑的重量份組成如下：
水：15份
大豆衍生物(脫脂大豆粉)：30份
氫氧化鈉(改性劑)：0.5份
硅烷偶聯(lián)劑kh570(交聯(lián)劑)：43份
熔融石蠟(防水劑)：0.5份
檸檬酸三丁酯(增塑劑)：6份
應用時，將氫氧化鈉，硅烷偶聯(lián)劑，熔融石蠟，檸檬酸三丁酯與水攪拌，攪拌均勻形成液體組份，大豆衍生物作為粉體組份，制備纖維板時，液體組份與粉體組份單獨施加，其中液體組份占纖維重量的25％左右，粉體組份占纖維重量的12％左右，纖維板成型效果良好。
實施例2：
本實施例中大豆無醛膠黏劑的重量份組成如下：
水：16份
大豆衍生物(脫脂大豆粉)：35份
亞硫酸氫鈉(改性劑)：0.7份
羥甲基丙烯酰胺(交聯(lián)劑)：37.6份
石蠟乳液(防水劑)：0.7份
環(huán)氧乙酰亞麻油酸甲酯(增塑劑)：10份
應用時，將亞硫酸氫鈉，羥甲基丙烯酰胺，熔融石蠟，環(huán)氧乙酰亞麻油酸甲酯與水攪拌，攪拌均勻形成液體組份，大豆衍生物作為粉體組份，制備纖維板時，液體組份與粉體組份單獨施加，其中液體組份占纖維重量的28％左右，粉體組份占纖維重量的14％左右，纖維板成型效果良好。
實施例3：
本實施例中大豆無醛膠黏劑的重量份組成如下：
水：20份
大豆衍生物(脫脂大豆粉)：30份
氫氧化鈉(改性劑)：0.3份
環(huán)氧樹脂(交聯(lián)劑)：41份
熔融石蠟(防水劑)：0.7份
環(huán)氧大豆油酸辛酯(增塑劑)：8份
應用時，將亞硫酸氫鈉，羥甲基丙烯酰胺，熔融石蠟，環(huán)氧大豆油酸辛酯與水攪拌，攪拌均勻形成液體組份，大豆衍生物作為粉體組份，制備纖維板時，液體組份與粉體組份單獨施加，其中液體組份占纖維重量的30％左右，粉體組份占纖維重量的12％左右，纖維板成型效果良好。
對比例1：
本對比例中大豆無醛膠黏劑的組成與實施例1中的組成相同，最大的差別在于未加入增塑劑，其組成如下：
水：20份
大豆衍生物(脫脂大豆粉)：30份
氫氧化鈉(改性劑)：0.3份
硅烷偶聯(lián)劑kh570(交聯(lián)劑)：49份
熔融石蠟(防水劑)：0.7份
應用時，將氫氧化鈉，硅烷偶聯(lián)劑kh570，熔融石蠟與水攪拌，攪拌均勻形成液體組份，大豆衍生物作為粉體組份，制備纖維板時，液體組份與粉體組份單獨施加，其中液體組份占纖維重量的25％左右，粉體組份占纖維重量的12％左右，纖維板成型效果較差。
實施例1-3制得的大豆膠纖維板與對比例1制得的纖維板的理化性能如下表數(shù)據(jù)所示：
從上表中數(shù)據(jù)可以看出，用大豆膠制得的纖維板均不存在甲醛的釋放。在對比例1中，不添加增塑劑，大豆膠制備的纖維板的力學性能較差，無法達到國家標準。而采取本發(fā)明中實施例1-3制得的大豆膠纖維板的各方面性能指標均符合國家標準，這說明增塑劑的加入確定使豆膠與纖維的粘結(jié)能力和塑化作用增強，從而制得力學性能合格的大豆膠無醛纖維板。
以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。