一种生物质糖基木材胶黏剂的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种生物质糖基木材胶黏剂的制备方法，属于木材胶黏剂制备技术领域。
【背景技术】
[0002]木质复合材料被广泛应用于房屋、家具等行业，其生产分为2步，首先将木材加工为单板、木片、刨花以及纤维等，再用木材胶粘剂将其粘合成大的复合板材。所用的木材胶粘剂以“三醛”胶为主，“三醛”胶中挥发的甲醛已成为潜在的致癌物，威胁着消费者的健康。现在酚醛树脂的改性已基本解决了游离甲醛的释放问题，而脲醛树脂的甲醛释放问题依然没有得到有效的解决。另一方面商业用木材胶粘剂一般均是以石油产品为原料，全球石油资源紧缺也迫使人们又把研究的焦点对准了生物质材料木材粘胶。
[0003]传统生物质淀粉胶粘剂工艺比较复杂，需要借助于价格昂贵的、在使用生产过程中有剧毒的多异氰酸酯等辅助剂;或所制备的胶黏剂的热压温度要求高、固化时间长或胶的活性期短，而且它们的胶接性能很少超过国标Π类板用胶标准，因此和工业化实际应用还有不小的距离。
[0004]因此近些年科研人员越来越关注开发一种对环境无害又耐水性强、胶接强度高、固化时间短的胶黏剂，以替代传统胶黏剂，这也是本专利研究的方向。
【发明内容】
[0005]本发明主要解决的技术问题:针对目前传统木材胶黏剂主要以脲醛、酚醛以及三聚氰胺树脂胶黏剂为主，这些粘黏剂均来自石油化工产品，属于不可再生资源，且在制备过程中会不断释放甲醛，危及环境以及人体健康的现状，提供了一种以糯米和粳米为原料，磨制后压滤加酒酿发酵，得胶黏剂半成品，辅以麦芽淀粉水解得到糖基发酵物，和胶黏剂半成品复配后熬制，从而得到生物质糖基木材胶黏剂的制备方法。该方法简单易行，原料天然易得，摆脱了传统以石油为原料的弊端，降低了生产成本，同时在操作过程中避免了甲醛释放对环境以及人体的危害，属于绿色环保工艺，最终制得的生物质糖基木材胶黏剂胶接强度高、耐水性强且固化时间短，可替代有害的脲醛树脂胶，适合大规模生产应用。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
(1)按质量比为1:5:5分别称取总质量为I?2kg白糯米、粳米和籼米，放入陶瓷钵中加入适量清水将混合大米完全浸没，静置浸泡10?12天后用去离子水漂洗3?5遍，得预处理混合大米；
(2)将上述预处理后的混合大米和蒸馏水按体积比为1:1进行混合，再将其从石磨的磨眼中倒入，转动石墨上扇进行研磨，收集从磨盘下扇出料口流出的乳白色米粉浆，将所得米粉浆装入纱布袋中，悬挂在横梁上，过滤沥水过夜；
(3)沥水结束后，再将纱布袋平放在木条支成的井型木架上，再在纱布袋上方压上一块5?6kg的石块，继续压制10?12h，取出袋中糊状米粉，称取500?600g糊状米粉和10?15g酒酿一起装入发酵罐中，用搅拌棒边搅拌边滴加30?50mL猪油，密封罐口后于35?45°C下发酵10?12h;
(4)发酵结束后，取出罐内发酵物移入浓缩罐中，降低罐内压力至900?lOOOPa，浓缩脱水10?15min后出料，得到粘稠浆状物，于45?55°C下保存，备用；
(5)称取2?3kg小麦麦粒放入木桶中，加入温度为40?50°C的去离子水，保温浸泡I?2天后捞出，放入箩筐中每天用25?28°C温水淋芽2?3次，持续淋洗3?4天后待麦粒长出麦芽后，切取嫩芽剁碎，备用；
(6)称取400?500g玉米碎粒放入40?50°C温水中浸泡4?6h，待其充分吸水本体变软后捞起沥干，放入蒸笼内，于100?120°C下蒸煮I?2h，蒸煮结束后迅速放入4?6°C冰水中萃水，将萃水后的玉米粒和上述备用剁碎后的嫩芽按质量比为3:1进行混合，放入发酵罐中自然发酵6?7h;
(7)发酵结束后过滤发酵物得到滤液，将滤液和上述备用的粘稠浆状物按体积比为1:1混合后倒入铁锅中，加热升温至100?110°C，保温熬制，在熬制过程中用铁勺不断搅拌，直至底物成淡黄色透明稠状物为止，出料，装罐即得生物质糖基木材胶黏剂。
[0007]本发明的应用方法是:将本发明制得的生物质糖基木材胶黏剂均匀涂抹在多层板上，其中涂胶量为110?120g/m2(单面)，热压温度115?125°C，热压压力1.3?1.4MPa，热压时间45?55s/mm，待涂抹完毕，自行晾干，即可，经检测，无甲醛释放，对人体以及环境无任何危害，属于环保工艺，可以大规模应用。
[0008]本发明的有益效果是:
(1)本发明以糯米和粳米为原料，摆脱了传统以石油为原料的弊端，节约了资源，降低了生产成本，属于绿色环保工艺；
(2)本发明最终制得的生物质糖基木材胶黏剂胶接强度高、耐水性强且固化时间短，可以替代有害的脲醛树脂胶，避免了甲醛释放对环境以及人体的危害，可以大规模生产应用。
【具体实施方式】
[0009]首先按质量比为1:5:5分别称取总质量为I?2kg白糯米、粳米和籼米，放入陶瓷钵中加入适量清水将混合大米完全浸没，静置浸泡10?12天后用去离子水漂洗3?5遍，得预处理混合大米;然后将上述预处理后的混合大米和蒸馏水按体积比为I: I进行混合，再将其从石磨的磨眼中倒入，转动石墨上扇进行研磨，收集从磨盘下扇出料口流出的乳白色米粉浆，将所得米粉浆装入纱布袋中，悬挂在横梁上，过滤沥水过夜;沥水结束后，再将纱布袋平放在木条支成的井型木架上，再在纱布袋上方压上一块5?6kg的石块，继续压制10?12h，取出袋中糊状米粉，称取500?600g糊状米粉和10?15g酒酿一起装入发酵罐中，用搅拌棒边搅拌边滴加30?50mL猪油，密封罐口后于35?45°C下发酵10?12h;发酵结束后，取出罐内发酵物移入浓缩罐中，降低罐内压力至900?lOOOPa，浓缩脱水10?15min后出料，得到粘稠浆状物，于45?55°C下保存，备用；接下来称取2?3kg小麦麦粒放入木桶中，加入温度为40?50°C的去离子水，保温浸泡I?2天后捞出，放入箩筐中每天用25?28°C温水淋芽2?3次，持续淋洗3?4天后待麦粒长出麦芽后，切取嫩芽剁碎，备用；随后称取400?500g玉米碎粒放入40?50 °C温水中浸泡4?6h，待其充分吸水本体变软后捞起沥干，放入蒸笼内，于100?120 °C下蒸煮I?2h，蒸煮结束后迅速放入4?6 °C冰水中萃水，将萃水后的玉米粒和上述备用剁碎后的嫩芽按质量比为3:1进行混合，放入发酵罐中自然发酵6?7h;最后发酵结束后过滤发酵物得到滤液，将滤液和上述备用的粘稠浆状物按体积比为1:1混合后倒入铁锅中，加热升温至100?110°C，保温熬制，在熬制过程中用铁勺不断搅拌，直至底物成淡黄色透明稠状物为止，出料，装罐即得生物质糖基木材胶黏剂。
[0010]实例I
首先按质量比为1:5:5分别称取总质量为Ikg白糯米、粳米和籼米，放入陶瓷钵中加入适量清水将混合大米完全浸没，静置浸泡10天后用去离子水漂洗3遍，得预处理混合大米；然后将上述预处理后的混合大米和蒸馏水按体积比为I: I进行混合，再将其从石磨的磨眼中倒入，转动石墨上扇进行研磨，收集从磨盘下扇出料口流出的乳白色米粉浆，将所得米粉浆装入纱布袋中，悬挂在横梁上，过滤沥水过夜;沥水结束后，再将纱布袋平放在木条支成的井型木架上，再在纱布袋上方压上一块5kg的石块，继续压制10h，取出袋中糊状米粉，称取500g糊状米粉和1g酒酿一起装入发酵罐中，用搅拌棒边搅拌边滴加30mL猪油，密封罐口后于35°C下发酵1h;发酵结束后，取出罐内发酵物移入浓缩罐中，降低罐内压力至900Pa，浓缩脱水1min后出料，得到粘稠浆状物，于45°C下保存，备用;接下来称取2kg小麦麦粒放入木桶中，加入温度为40°C的去离子水，保温浸泡I天后捞出，放入箩筐中每天用25°C温水淋芽2次，持续淋洗3天后待麦粒长出麦芽后，切取嫩芽剁碎，备用；随后称取400g玉米碎粒放入40°C温水中浸泡4h，待其充分吸水本体变软后捞起沥干，放入蒸笼内，于100°C下蒸煮lh，蒸煮结束后迅速放入4 °C冰水中萃水，将萃水后的玉米粒和上述备用剁碎后的嫩芽按质量比为3:1进行混合，放入发酵罐中自然发酵6h;最后发酵结束后过滤发酵物得到滤液，将滤液和上述备用的粘稠浆状物按体积比为1:1混合后倒入铁锅中，加热升温至100°C，保温熬制，在熬制过程中用铁勺不断搅拌，直至底物成淡黄色透明稠状物为止，出料，装罐即得生物质糖基木材胶黏剂。
[0011]本实例操作简单易行，使用时，将本发明制得的生物质糖基木材胶黏剂均匀涂抹在多层板上，其中涂胶量为110g/m2(单面)，热压温度115°C，热压压力1.3MPa，热压时间45s/mm，待涂抹完毕，自行晾干，即可，经检测，无甲醛释放，对人体以及环境无任何危害，属于环保工艺，可以大规模应用。
[0012]实例2
首先按质量比为1:5:5分别称取总质量为1.5kg白糯米、粳米和籼米，放入陶瓷钵中加入适量清水将混合大米完全浸没，静置浸泡11天后用去离子水漂洗4遍，得预处理混合大米;然后将上述预处理后的混合大米和蒸馏水按体积比为1:1进行混合，再将其从石磨的磨眼中倒入，转动石墨上扇进行研磨，收集从磨盘下扇出料口流出的乳白色米粉浆，将所得米粉浆装入纱布袋中，悬挂在横梁上，过滤沥水过夜;沥水结束后，再将纱布袋平放在木条支成的井型木架上，再在纱布袋上方压上一块5.5kg的石块，继续压制llh，取出袋中糊状米粉，称取550g糊状米粉和13g酒酿一起装入发酵罐中，用搅拌棒边搅拌边滴加40mL猪油，密封罐口后于40°C下发酵Ilh;发酵结束后，取出罐内发酵物移入浓缩罐中，降低罐内压力至950?&，浓缩脱水13!^11后出料，得到粘稠浆状物，于50°(:下保存，备用；接下来称取2.51^小麦麦粒放入木桶中，加入温度为45°C的去离子水，保温浸泡1.5天后捞出，放入箩筐中每天用27°C温水淋芽2.5次，持续淋洗3.5天后待麦粒长出麦芽后，切取嫩芽剁碎，备用；随后称取450g玉米碎粒放入45°C温水中浸泡5h，待其充分吸水本体变软后捞起沥干，放入蒸笼内，于110 °C下蒸煮1.5h，蒸煮结束后迅速放入5 0C冰水中萃水，将萃水后的玉米粒和上述备用剁碎后的嫩芽按质量比为3:1进行混合，放入发酵罐中自然发酵6.5h;最后发酵结束后过滤发酵物得到滤液，将滤液和上述备用的粘稠浆状物按体积比为I: I混合后倒入铁锅中，加热升温至105°C，保温熬制，在熬制过程中用铁勺不断搅拌，直至底物成淡黄色透明稠状物为止，出料，装罐即得生物质糖基木材胶黏剂。
[0013]本实例操作简单易行，使用时，将本发明制得的生物质糖基木材胶黏剂均匀涂抹在多层板上，其中涂胶量为115g/m2 (单面)，热压温度120 °C，热压压力1.35MPa，热压时间50s/mm，待涂抹完毕，自行晾干，即可，经检测，无甲醛释放，对人体以及环境无任何危害，属于环保工艺，可以大规模应用。
[0014]实例3
首先按质量比为1:5:5分别称取总质量为2kg白糯米、粳米和籼米，放入陶瓷钵中加入适量清水将混合大米完全浸没，静置浸泡12天后用去离子水漂洗5遍，得预处理混合大米；然后将上述预处理后的混合大米和蒸馏水按体积比为I: I进行混合，再将其从石磨的磨眼中倒入，转动石墨上扇进行研磨，收集从磨盘下扇出料口流出的乳白色米粉浆，将所得米粉浆装入纱布袋中，悬挂在横梁上，过滤沥水过夜;沥水结束后，再将纱布袋平放在木条支成的井型木架上，再在纱布袋上方压上一块6kg的石块，继续压制12h，取出袋中糊状米粉，称取600g糊状米粉和15g酒酿一起装入发酵罐中，用搅拌棒边搅拌边滴加50mL猪油，密封罐口后于45°C下发酵12h;发酵结束后，取出罐内发酵物移入浓缩罐中，降低罐内压力至lOOOPa，浓缩脱水15min后出料，得到粘稠浆状物，于55°C下保存，备用;接下来称取3kg小麦麦粒放入木桶中，加入温度为50°C的去离子水，保温浸泡2天后捞出，放入箩筐中每天用28°C温水淋芽3次，持续淋洗4天后待麦粒长出麦芽后，切取嫩芽剁碎，备用；随后称取500g玉米碎粒放入50°C温水中浸泡6h，待其充分吸水本体变软后捞起沥干，放入蒸笼内，于120°C下蒸煮2h，蒸煮结束后迅速放入6°C冰水中萃水，将萃水后的玉米粒和上述备用剁碎后的嫩芽按质量比为3:1进行混合，放入发酵罐中自然发酵7h;最后发酵结束后过滤发酵物得到滤液，将滤液和上述备用的粘稠浆状物按体积比为1:1混合后倒入铁锅中，加热升温至110°C，保温熬制，在熬制过程中用铁勺不断搅拌，直至底物成淡黄色透明稠状物为止，出料，装罐即得生物质糖基木材胶黏剂。
[0015]本实例操作简单易行，使用时，将本发明制得的生物质糖基木材胶黏剂均匀涂抹在多层板上，其中涂胶量为120g/m2(单面)，热压温度125°C，热压压力1.4MPa，热压时间55s/mm，待涂抹完毕，自行晾干，即可，经检测，无甲醛释放，对人体以及环境无任何危害，属于环保工艺，可以大规模应用。
【主权项】
1.一种生物质糖基木材胶黏剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为: (1)按质量比为1:5:5分别称取总质量为I?2kg白糯米、粳米和籼米，放入陶瓷钵中加入适量清水将混合大米完全浸没，静置浸泡10?12天后用去离子水漂洗3?5遍，得预处理混合大米； (2)将上述预处理后的混合大米和蒸馏水按体积比为1:1进行混合，再将其从石磨的磨眼中倒入，转动石墨上扇进行研磨，收集从磨盘下扇出料口流出的乳白色米粉浆，将所得米粉浆装入纱布袋中，悬挂在横梁上，过滤沥水过夜； (3)沥水结束后，再将纱布袋平放在木条支成的井型木架上，再在纱布袋上方压上一块5?6kg的石块，继续压制10?12h，取出袋中糊状米粉，称取500?600g糊状米粉和10?15g酒酿一起装入发酵罐中，用搅拌棒边搅拌边滴加30?50mL猪油，密封罐口后于35?45°C下发酵10?12h; (4)发酵结束后，取出罐内发酵物移入浓缩罐中，降低罐内压力至900?lOOOPa，浓缩脱水10?15min后出料，得到粘稠浆状物，于45?55°C下保存，备用； (5)称取2?3kg小麦麦粒放入木桶中，加入温度为40?50°C的去离子水，保温浸泡I?2天后捞出，放入箩筐中每天用25?28°C温水淋芽2?3次，持续淋洗3?4天后待麦粒长出麦芽后，切取嫩芽剁碎，备用； (6)称取400?500g玉米碎粒放入40?50°C温水中浸泡4?6h，待其充分吸水本体变软后捞起沥干，放入蒸笼内，于100?120°C下蒸煮I?2h，蒸煮结束后迅速放入4?6°C冰水中萃水，将萃水后的玉米粒和上述备用剁碎后的嫩芽按质量比为3:1进行混合，放入发酵罐中自然发酵6?7h; (7)发酵结束后过滤发酵物得到滤液，将滤液和上述备用的粘稠浆状物按体积比为1:1混合后倒入铁锅中，加热升温至100?110°C，保温熬制，在熬制过程中用铁勺不断搅拌，直至底物成淡黄色透明稠状物为止，出料，装罐即得生物质糖基木材胶黏剂。
【专利摘要】本发明公开了一种生物质糖基木材胶黏剂的制备方法，属于木材胶黏剂制备技术领域。本发明以糯米和粳米为原料，磨制后压滤加酒酿发酵，得胶黏剂半成品，辅以麦芽淀粉水解得到糖基发酵物，和胶黏剂半成品复配后熬制，从而得到生物质糖基木材胶黏剂的制备方法。实例证明，本发明方法简单易行，原料天然易得，摆脱了传统以石油为原料的弊端，降低了生产成本，同时在操作过程中避免了甲醛释放对环境以及人体的危害，属于绿色环保工艺，最终制得的生物质糖基木材胶黏剂胶接强度高、耐水性强且固化时间短，可替代有害的脲醛树脂胶，适合大规模生产应用。
【IPC分类】C09J103/02
【公开号】CN105713533
【申请号】CN201610151209
【发明人】张静, 张帆, 林大伟
【申请人】张静