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(fù)合材料被廣泛應(yīng)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(fù)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(fèi)者的健康?，F(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(diǎn)對(duì)準(zhǔn)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(fù)雜，需要借助于價(jià)格昂貴的、在使用生產(chǎn)過(guò)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(shí)間長(zhǎng)或膠的活性期短，而且它們的膠接性能很少超過(guò)國(guó)標(biāo)Π類板用膠標(biāo)準(zhǔn)，因此和工業(yè)化實(shí)際應(yīng)用還有不小的距離。
[0004]因此近些年科研人員越來(lái)越關(guān)注開發(fā)一種對(duì)環(huán)境無(wú)害又耐水性強(qiáng)、膠接強(qiáng)度高、固化時(shí)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(duì)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(lái)自石油化工產(chǎn)品，屬于不可再生資源，且在制備過(guò)程中會(huì)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(fù)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(jiǎn)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(shí)在操作過(guò)程中避免了甲醛釋放對(duì)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(qiáng)度高、耐水性強(qiáng)且固化時(shí)間短，可替代有害的脲醛樹脂膠，適合大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)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(yù)處理混合大米；
(2)將上述預(yù)處理后的混合大米和蒸餾水按體積比為1:1進(jìn)行混合，再將其從石磨的磨眼中倒入，轉(zhuǎn)動(dòng)石墨上扇進(jìn)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(guò)濾瀝水過(guò)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(zhǎng)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(jìn)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(guò)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(guò)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(yīng)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(shí)間45?55s/mm，待涂抹完畢，自行晾干，即可，經(jīng)檢測(cè)，無(wú)甲醛釋放，對(duì)人體以及環(huán)境無(wú)任何危害，屬于環(huán)保工藝，可以大規(guī)模應(yīng)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(qiáng)度高、耐水性強(qiáng)且固化時(shí)間短，可以替代有害的脲醛樹脂膠，避免了甲醛釋放對(duì)環(huán)境以及人體的危害，可以大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。
【具體實(shí)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(yù)處理混合大米;然后將上述預(yù)處理后的混合大米和蒸餾水按體積比為I: I進(jìn)行混合，再將其從石磨的磨眼中倒入，轉(zhuǎn)動(dòng)石墨上扇進(jìn)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(guò)濾瀝水過(guò)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(lái)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(zhǎng)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(jìn)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(guò)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(guò)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(shí)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(yù)處理混合大米；然后將上述預(yù)處理后的混合大米和蒸餾水按體積比為I: I進(jìn)行混合，再將其從石磨的磨眼中倒入，轉(zhuǎn)動(dòng)石墨上扇進(jìn)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(guò)濾瀝水過(guò)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(lái)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(zhǎng)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(jìn)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(guò)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(guò)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(shí)例操作簡(jiǎn)單易行，使用時(shí)，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(shí)間45s/mm，待涂抹完畢，自行晾干，即可，經(jīng)檢測(cè)，無(wú)甲醛釋放，對(duì)人體以及環(huán)境無(wú)任何危害，屬于環(huán)保工藝，可以大規(guī)模應(yīng)用。
[0012]實(shí)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(yù)處理混合大米;然后將上述預(yù)處理后的混合大米和蒸餾水按體積比為1:1進(jìn)行混合，再將其從石磨的磨眼中倒入，轉(zhuǎn)動(dòng)石墨上扇進(jìn)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(guò)濾瀝水過(guò)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(lái)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(zhǎng)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(jìn)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(guò)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(guò)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(shí)例操作簡(jiǎn)單易行，使用時(shí)，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(shí)間50s/mm，待涂抹完畢，自行晾干，即可，經(jīng)檢測(cè)，無(wú)甲醛釋放，對(duì)人體以及環(huán)境無(wú)任何危害，屬于環(huán)保工藝，可以大規(guī)模應(yīng)用。
[0014]實(shí)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(yù)處理混合大米；然后將上述預(yù)處理后的混合大米和蒸餾水按體積比為I: I進(jìn)行混合，再將其從石磨的磨眼中倒入，轉(zhuǎn)動(dòng)石墨上扇進(jìn)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(guò)濾瀝水過(guò)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(lái)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(zhǎng)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(jìn)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(guò)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(guò)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(shí)例操作簡(jiǎn)單易行，使用時(shí)，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(shí)間55s/mm，待涂抹完畢，自行晾干，即可，經(jīng)檢測(cè)，無(wú)甲醛釋放，對(duì)人體以及環(huán)境無(wú)任何危害，屬于環(huán)保工藝，可以大規(guī)模應(yīng)用。
【主權(quán)項(xiàng)】
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(yù)處理混合大米； (2)將上述預(yù)處理后的混合大米和蒸餾水按體積比為1:1進(jìn)行混合，再將其從石磨的磨眼中倒入，轉(zhuǎn)動(dòng)石墨上扇進(jìn)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(guò)濾瀝水過(guò)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(zhǎng)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(jìn)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(guò)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(guò)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(fù)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(shí)例證明，本發(fā)明方法簡(jiǎn)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(shí)在操作過(guò)程中避免了甲醛釋放對(duì)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(qiáng)度高、耐水性強(qiáng)且固化時(shí)間短，可替代有害的脲醛樹脂膠，適合大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。
【IPC分類】C09J103/02
【公開號(hào)】CN105713533
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610151209
【發(fā)明人】張靜, 張帆, 林大偉
【申請(qǐng)人】張靜