人造板用大豆蛋白胶黏剂研究进展

目前人造板用胶黏剂仍以醛类树脂胶黏剂为主导,存在人居环境甲醛污染和依赖化石资源等问题。随着人们环保意识提高、不可再生资源日益减少以及人造板环保等级要求的不断提升,以生物质资源为原料、水为分散介质的大豆蛋白胶黏剂,作为一种环保、可再生木材胶黏剂显示出巨大的发展潜力,但其耐水胶接性能差等问题仍制约其工业化应用,为木材工业研究热点之一。笔者综述了近年来国内外研究者在提高人造板用大豆蛋白胶黏剂耐水胶接性能方面的研究进展,重点介绍了提高大豆蛋白胶黏剂耐水胶接性能的改性方法,并分析了其改性机制与存在问题,包括蛋白质变性、接枝改性、酶改性、交联改性、大豆多糖改性、仿生改性、纳米材料改性、复合改性等,同时对提高大豆蛋白胶黏剂固体含量、降低黏度、改善抗霉变性能等方面研究进行了综述。探讨了大豆蛋白胶黏剂改性研究方向,并对其科学意义以及应用发展趋势进行了展望,以期为生物质木材胶黏剂的深入研究和在木材工业中的进一步推广应用提供理论与经验指导。     

生物基木材胶黏剂研究进展

甲醛系胶黏剂的使用是人造板等木材胶接制品在使用过程中释放甲醛的主要原因。随着公众对家居生活环保意识的不断增强以及人造板材环保等级要求的不断提升,低醛/无醛等以生物质材料为主要原料制备的环保型胶黏剂成为近年来研发热点笔者综述了几种生物基(单宁、木质素、淀粉和大豆蛋白)胶黏剂的特点、制备工艺、改性方法以及目前国内外的研究进展,探讨了在人造板行业的应用现状,展望了生物基木材胶黏剂今后主要的研究发展方向。     

大豆基胶黏剂的研究进展

指出了我国人造板生产用的胶黏剂主要以脲醛树脂(UF)和酚醛树脂(PF)这两种为主,但人造板使用过程中会释放一定量的甲醛,造成空气质量下降严重影响人们的生活质量。为解决人造板甲醛释放量超标带来的健康危害,摆脱醛类胶对不可再生石化资源的依赖,应大力发展绿色环保胶黏剂的开发,其中以大豆蛋白基胶黏剂发展的最为快速。根据最新研究,着重阐述了豆胶的发展历程、改性研究进展,探讨了豆胶在人造板行业具有的巨大潜力。     

人造板用无机胶黏剂研究现状

随着人造板产业的快速发展，胶黏剂的无甲醛化受到人们的广泛关注，而在人造板行业中，常用的胶黏剂为“三醛类”有机胶黏剂，在使用过程中会释放甲醛，危害人们的身体健康。因此，无甲醛化的无机胶黏剂研究引起了研究者的兴趣。本文主要介绍了人造板工业中常用的硅酸盐胶黏剂和氯氧镁胶黏剂及其改性研究现状，并且对无机胶黏剂生产人造板的研究与应用现状进行了阐述，以期为无机胶黏剂生产人造板提供参考。     

人造板用无醛胶黏剂的研究进展及应用现状

人造板产品的环保性能成为近年来的研究热点。笔者针对目前主要的人造板用无醛胶黏剂,包括大豆蛋白基胶、淀粉基胶、异氰酸酯类胶、热塑性树脂类胶等,分别总结分析研究进展、技术特点及产业化应用现状,为人造板用无醛胶黏剂产业的发展提供参考。     

缩合单宁-PEI改性大豆蛋白胶黏剂制备及性能研究北大核心

以脱脂豆粕为原料,以环氧类树脂为交联剂,并用聚乙烯亚胺(PEI)改性缩合单宁为增强剂制备大豆蛋白基木材胶黏剂,探究缩合单宁与PEI添加比例对胶合板胶合强度的影响,并对改性后大豆蛋白胶黏剂的微观形貌、热稳定性等进行表征和分析,探讨缩合单宁改性大豆蛋白胶黏剂的增强机理。结果表明:当胶黏剂体系中缩合单宁与PEI的质量比为2∶1时,胶合板的耐水胶合强度为1.06 MPa,与未改性的相比提高了360.8%,满足GB/T 9846—2015Ⅱ类板指标要求。该胶黏剂原料为可再生资源,且具有良好的耐水性,具有工业应用的潜力。     

豆基胶黏剂的改性与应用研究进展

在总结国外大豆基胶黏剂改性和应用研究的基础上,指出化学改性可使蛋白质结构发生变化,从而显著提高豆胶的粘接强度和耐水性,并可应用于秸秆人造板的制造,是一种大有希望的环保型胶黏剂.     

农林剩余物无机人造板研究进展

将农林剩余物运用到人造板中有利于保护森林资源和缓解木材资源供需矛盾。为有效提高农林剩余物人造板的胶合性能,胶黏剂的选择和人造板制备技术成为研究重点。在介绍了几种常用的农林剩余物无机人造板及特性的基础上,从无机胶黏剂制备和改性、胶合界面调控和胶合成型技术三方面重点阐述了农林剩余物无机人造板的胶合技术研究现状,并介绍了农林剩余物加工装备研究进展。针对无机胶黏剂和农林剩余物无机人造板在改性机理、加工装备以及加工使用性能等方面研究的不足,提出了进一步研究的建议。     

离子液体中通过ATRP法制备大豆蛋白胶黏剂北大核心

为提高大豆蛋白胶黏剂的胶合强度,在离子液体(1-丁基-2,3-二甲基咪唑氯盐[BDMIM][Cl])中,采用原子转移自由基聚合(ATRP)法将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝到大豆蛋白分子主链,制备大豆蛋白胶黏剂。对原料大豆蛋白进行预处理,采用红外光谱和核磁氢谱对大豆蛋白结构和大豆蛋白接枝共聚物进行表征,并通过正交试验确定优化工艺条件。结果表明:改性胶黏剂的优化工艺参数为GMA 140 mL,CuBr(溴化亚铜)147.2 mg,油浴时间3 h,在此条件下制备的胶黏剂胶合强度达到1.44 MPa,符合国家标准GB/T 9846—2015Ⅱ类胶合板要求。     

大豆蛋白-丙烯酸酯复合胶黏剂的研究

利用大豆蛋白大力发展绿色环保型胶黏剂,可以降低木材工业界的产品成本和对石化产业的依赖性。大豆基胶黏剂用于刨花板时表现出类似于或优于脲醛树脂胶黏剂的力学性能,这就表明,大豆基胶黏剂可以代替脲醛树脂胶黏剂用于室内建设和家具行业等领域中,从而避免了脲醛树脂胶黏剂中有毒气体的散发。笔者主要是研究配制出符合制造Ⅱ类胶合板用胶,满足其国标,从而达到保护环境、节省不可再生资源和降低成本的目的。通过实验得出2.5g大豆蛋白、10gPVA、36gMMA、0.32gAPS和200g水所制得的改性大豆蛋白胶胶合强度优异,且成本降低。通过正交实验确定出最佳的压板工艺条件:120℃、2MPa、5%固化剂所制得的胶合板为最优异。     

人造板胶黏剂专业化生产大势所趋

笔者介绍了我国人造板胶黏剂生产现状,认为我国人造板胶黏剂生产总体水平较低,难以适应当前人造板工业发展的需要;规模化生产、专业化集中制胶已是当代人造板胶黏剂制备发展的必由之路;我国人造板胶黏剂生产必将以绿色制造者身份快速进入现代工业文明阵容。同时,还简单介绍了部分人造板胶黏剂生产先进国家专业化制胶和经营情况。     

胶黏剂在人造板上的应用现状

分析了胶黏剂在人造板行业的利用情况,阐述了环保型胶黏剂、生物质黏剂及其它胶黏剂的研究进展和应用现状,以期为木材胶黏剂的发展提供了一定的参考。     

聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂大豆胶黏剂制备及性能研究

采用己二酸(AA)、二乙烯三胺、环氧氯丙烷(ECH)合成聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂(PAE),将其与大豆蛋白按比例混合制备PAE大豆胶黏剂。在合成预聚体(PA)后,通过单因素试验,探究AA与ECH摩尔比、大豆蛋白添加量对胶合板胶合强度的影响,研究了PAE对大豆蛋白的改性作用及胶接机理。结果表明:在胶黏剂合成过程中AA与ECH摩尔比为1:1.0,大豆蛋白添加量为30%,热压温度为120℃、压力1.0 MPa、热压时间6 min条件下,PAE大豆蛋白胶黏剂胶合强度可达1.02 MPa,满足GB/T 9846-2015Ι类板指标要求。     

木质人造板吸水过程中内部单元体尺寸及相对位置的变化

吸水易导致木质人造板物理力学性能的变化。为探讨木质人造板吸水后内部单元体尺寸及相对位置的变化,使用X射线断层扫描仪检测吸水前后4种中密度纤维板(MDF)、2种定向刨花板(OSB)和1种胶合板(PW)的内部单元体尺寸及相对位置的变化,分析了吸水导致人造板内部单元体尺寸及相对位置变化的原因,深入剖析了胶黏剂、添加剂和组坯方式对人造板结构稳定性的影响。结果表明,人造板吸水后尺寸增加主要集中在厚度方向。三聚氰胺改性脲醛树脂胶黏剂和石蜡添加剂,二苯基甲烷二异氰酸酯胶黏剂能有效保持MDF内部单元体间相对位置的稳定。吸水后,酚醛树脂胶黏剂所制OSB易发生胶层分离。PW的内部组成结构可更好地保持人造板的尺寸稳定性和结构完整。试验结果为优化人造板生产工艺和指导人造板的合理使用提供了理论依据。     

环氧化合物改性大豆蛋白胶黏剂制备工艺与性能研究

通过三羟甲基丙烷三缩水甘油醚(THPTG)交联聚合大豆蛋白降解液制备低黏度大豆蛋白胶黏剂,研究THPTG用量、反应时间、反应温度等工艺参数对大豆蛋白胶黏剂黏度、耐水胶合强度和固化性能的影响,优化大豆蛋白胶黏剂制备工艺条件。结果表明:THPTG用量与反应时间对大豆蛋白胶黏剂黏度、耐水胶合强度均有显著影响,而反应温度仅对黏度影响较大;THPTG用量为9%时,大豆蛋白胶黏剂固化温度为130.20℃,固化反应热达到最大值199.7 J/g。大豆蛋白胶黏剂优化的制备工艺条件为THPTG 9%、反应时间50 min、反应温度70℃,制备的胶黏剂黏度为106 mPa·s,耐水胶合强度达到0.76 MPa,满足GB/T 9846—2015对于Ⅱ类胶合板标准要求。     

纤维素乙醇木质素改性酚醛树脂胶黏剂的初步研究

以纤维素乙醇木质素、苯酚、甲醛为原料,氢氧化钠为催化剂,制备了纤维素乙醇木质素改性酚醛树脂胶黏剂,研究了木质素替代苯酚的工艺以及对胶黏剂性能的影响。研究发现:当木质素替代率为30%时,纤维素乙醇木质素改性酚醛树脂胶黏剂胶合强度达到国家Ⅰ类板要求,甲醛释放量达到Eo级,且成本低、胶合强度好、低毒环保,可广泛用于制备室外级人造板。     

生物质木材胶黏剂的研究进展

综述了几种重要生物质木材胶黏剂即单宁、木素、大豆蛋白、淀粉及木材原料基木材胶黏剂的研究进展情况,分析了生物质木材胶黏剂的应用现状,探讨了生物质木材胶黏剂的研究方向及发展趋势.     

大豆基木材胶黏剂及其产业化应用

为了应对发达国家严格限制人造板甲醛释放量的法律法规,解决人造板甲醛释放量超标带来的健康危害,摆脱醛类胶对不可再生石化资源的依赖,开发了以豆粕为原料制备的环保大豆无醛胶。通过介绍豆胶的发展历程、粘接机理及改性研究进展、技术指标及应用工艺,表明豆基胶黏剂经过改性,完全可以用于胶合板、地板生产等领域,其产业化前景广阔。     

氧化木薯淀粉改性胶黏剂的制备

淀粉基胶黏剂是以淀粉为基体的天然胶黏剂,已得到广泛应用。然而,由于淀粉胶黏剂的耐水性较差,并且其胶接强度不能满足人造板的制备要求,故其在木材胶黏剂应用方面受到一定的限制。笔者以木薯淀粉为原料,双氧水为氧化剂,硫酸亚铁为催化剂,首先对木薯淀粉进行氧化处理;然后以过硫酸铵为引发剂,乙酸乙烯酯为改性单体,对氧化木薯淀粉进行接枝共聚改性。实验结果表明:最佳工艺参数为过硫酸铵0.3 g,乙酸乙烯酯50 g,木薯淀粉50 g,以此配方压制的胶合板达到最佳胶合强度O.97 MPa,符合国家二类胶合板的标准要求。     

人造板甲醛释放量限值及测试方法的发展 --甲醛释放量限值

1甲醛对人体健康的影响及室内空气中甲醛的允许浓度人造板及其制品作为建筑和室内装修的主要材料得到了广泛的应用,其散发出的甲醛对人体健康造成的危害也引起世界各国的广泛重视。室内用人造板中所含甲醛主要来源于以甲醛为主要原料的脲醛树脂胶黏剂,由于脲醛树脂胶黏剂具有价格低廉、使用方便、胶接性能好等优点,到目前为止是人造板生产中使用量最大的胶黏剂。甲醛是一种刺激性气体,使人产生不适,空气中存在低浓