本发明涉及一种大豆胶黏剂，特别涉及一种可用于纤维板的大豆无醛胶黏剂。
背景技术：
纤维板(fiberboard)又叫密度板，是用木纤维等植物纤维为原料，施加适宜的胶黏剂经热压粘接而成的人造板，具有木材利用率高、材质均匀、纵横强度差小、不易开裂等优点。按照密度，纤维板通常分为低密度纤维板(密度小于650kg.m-3)、中密度纤维板(密度为650～800kg.m-3)和高密度纤维板(密度大于800kg.m-3)，其中中密度纤维板广泛应用于家具。我国是世界上纤维板生产和消费的第一大国，2015年，我国纤维板产量达到6619m3,产值将近1000亿元，纤维板胶黏剂用量达到千万吨以上。但目前，我国中密度纤维板的生产主要还是以脲醛树脂为主，甲醛释放量高。如今，随着国家环保法律法规的不断健全，社会健康意识的不断增强，对胶黏剂的环保要求越来越高。
大豆胶黏剂是以大豆豆粕为原料，经物理化学改性具有粘接性能的一种新型环保人造板胶黏剂，完全杜绝了甲醛的释放。但纵观国内外，无醛大豆胶的应用大多局限于胶合板和细木工板领域，将大豆胶应用于纤维板仅有少量的实验室的研究，尚没有产品的问世，并且实验室研究中的方法并没有与纤维板实际生产线相结合。发明人经过长期研究和实际纤维板产线试验，发现制约大豆胶应用于纤维板实际生产的关键原因主要在于以下几点，一是大豆胶黏度较高，喷涂性能较差；二是大豆胶的初粘性较差，流动和渗透性较差，导致大豆胶与纤维之间的粘结能力和塑化作用较差，因此制造的纤维板的内结合强度和静曲强度很难达到国家标准。三是大豆胶制造的纤维板易吸潮，即使制造出来的纤维板强度能达到要求，但放置一段时间后，由于吸潮含水率上升，使得纤维板的静曲强度、弹性模量和吸水膨胀率又很难达标。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种可用于纤维板的大豆无醛胶黏剂，解决了大豆胶初粘性差，与纤维混合后粘结能力弱和塑化作用差等问题，制得了符合国家标准的大豆胶无醛纤维板。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种可用于纤维板的大豆无醛胶黏剂，由以下重量份计的原料组成：水10～30份，大豆衍生物30～50份，改性剂0.1～1份，交联剂30～60份，防水剂0.1～1份，增塑剂5～15份。本发明通过使用增塑剂解决了大豆胶制造纤维板时豆胶与纤维之间塑化作用差，粘结能力弱的问题，同时通过添加防水剂解决大豆胶制备的纤维板的吸潮问题。
作为优选，所述改性剂为氢氧化钠、碳酸氢钠、氢氧化钙、亚硫酸氢钠、乙酸、一乙醇胺和乙酸酐中的一种或几种。
作为优选，所述交联剂为羟甲基丙烯酰胺、硅烷偶联剂、环氧树脂中的一种或几种。
作为优选，所述防水剂为熔融石蜡、石蜡乳液、有机硅乳液中的一种或几种。
作为优选，所述增塑剂为邻苯二甲酸丁二酯、柠檬酸三丁酯，乙酰柠檬酸酯、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧大豆油酸辛酯、合成植物酯中的一种或几种。发明人在大豆胶应用于纤维板的长期试验中发现，制约大豆胶在纤维板中的应用的一个关键问题在于：当大豆胶液体和粉体单独施加时，液体组份与纤维混合后，在纤维含水率符合生产工艺条件下，粉体单独施加时，大豆胶的初粘性较差，流动和渗透性较差，导致大豆胶与纤维之间的粘结能力弱和塑化作用差，制得的纤维板的内结合强度等性能无法达标。经过大量试验，发明人发现在液体组份中加入邻苯二甲酸丁二酯、柠檬酸三丁酯，乙酰柠檬酸酯、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧大豆油酸辛酯、合成植物酯等作为增塑剂，当粉体组份施加后，大豆胶与纤维之间的粘结能力和塑化作用显著增强，得到的纤维板的各项指标均高于国家标准。
作为优选，所述大豆衍生物为大豆浓缩蛋白、大豆分离蛋白、脱脂大豆粉中的一种或几种。出于成本和可行性考虑，进一步优选，所述的大豆衍生物为蛋白含量为50％左右的脱脂大豆粉。
一种可用于纤维板的大豆无醛胶黏剂的使用方法，将改性剂、交联剂、防水剂和增塑剂依次加入水中，搅拌均匀，形成液体组份，而大豆衍生物作为粉体组份，施胶时，液体组份和粉体组份分别单独施加，施加方式为，液体组份先喷在纤维表面，混合均匀，除掉水分使其含水率达到要求，再施加粉体组份，混合均匀，再经预压及热压成型。
采用粉体组份和液体组份单独施加的方式，解决大豆胶黏度大，不易喷涂的问题。本发明的使用方法，适用于纤维板的实际生产线，操作工艺简单，制得的纤维板各项性能指标均高于国家标准，并且完全不存在甲醛的释放。
本发明的有益效果是：
(1)本发明采用液体组份和粉体组份单独施加的方式，解决了大豆胶黏度大不易喷涂施加的问题。
(2)通过使用增塑剂解决了大豆胶与纤维之间的粘结能力弱和塑化作用差的问题，使大豆胶纤维板的各项指标均能达到国家标准。
(3)本发明采用大豆无醛胶作为纤维板的主要胶黏剂，完全避免甲醛的释放，制得的纤维板是一种真正的绿色环保产品。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
总实施方案
一种可用于纤维板的大豆无醛胶黏剂，由以下重量份计的原料组成：水10～30份，大豆衍生物30～50份，改性剂0.1～1份，交联剂30～60份，防水剂0.1～1份，增塑剂5～15份。所述改性剂为氢氧化钠、碳酸氢钠、氢氧化钙、亚硫酸氢钠、乙酸、一乙醇胺和乙酸酐中的一种或几种。所述交联剂为羟甲基丙烯酰胺、硅烷偶联剂、环氧树脂中的一种或几种。所述防水剂为熔融石蜡、石蜡乳液、有机硅乳液中的一种或几种。所述增塑剂为邻苯二甲酸丁二酯、柠檬酸三丁酯，乙酰柠檬酸酯、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧大豆油酸辛酯、合成植物酯中的一种或几种。所述大豆衍生物为大豆浓缩蛋白、大豆分离蛋白、脱脂大豆粉中的一种或几种。
制备的纤维板密度为800kg/m3，热压温度设定为200-220℃，时间为2-8min，压力为1-5mpa。按照gb/t17657-2013中的要求将样品锯成50mm*50mm的尺寸测内结合和表结合强度及吸水厚度膨胀率，及根据国标方法测定纤维板弹性模量、静曲强度和甲醛释放量等性能指标。
实施例1
本实施例中大豆无醛胶黏剂的重量份组成如下：
水：15份
大豆衍生物(脱脂大豆粉)：30份
氢氧化钠(改性剂)：0.5份
硅烷偶联剂kh570(交联剂)：43份
熔融石蜡(防水剂)：0.5份
柠檬酸三丁酯(增塑剂)：6份
应用时，将氢氧化钠，硅烷偶联剂，熔融石蜡，柠檬酸三丁酯与水搅拌，搅拌均匀形成液体组份，大豆衍生物作为粉体组份，制备纤维板时，液体组份与粉体组份单独施加，其中液体组份占纤维重量的25％左右，粉体组份占纤维重量的12％左右，纤维板成型效果良好。
实施例2：
本实施例中大豆无醛胶黏剂的重量份组成如下：
水：16份
大豆衍生物(脱脂大豆粉)：35份
亚硫酸氢钠(改性剂)：0.7份
羟甲基丙烯酰胺(交联剂)：37.6份
石蜡乳液(防水剂)：0.7份
环氧乙酰亚麻油酸甲酯(增塑剂)：10份
应用时，将亚硫酸氢钠，羟甲基丙烯酰胺，熔融石蜡，环氧乙酰亚麻油酸甲酯与水搅拌，搅拌均匀形成液体组份，大豆衍生物作为粉体组份，制备纤维板时，液体组份与粉体组份单独施加，其中液体组份占纤维重量的28％左右，粉体组份占纤维重量的14％左右，纤维板成型效果良好。
实施例3：
本实施例中大豆无醛胶黏剂的重量份组成如下：
水：20份
大豆衍生物(脱脂大豆粉)：30份
氢氧化钠(改性剂)：0.3份
环氧树脂(交联剂)：41份
熔融石蜡(防水剂)：0.7份
环氧大豆油酸辛酯(增塑剂)：8份
应用时，将亚硫酸氢钠，羟甲基丙烯酰胺，熔融石蜡，环氧大豆油酸辛酯与水搅拌，搅拌均匀形成液体组份，大豆衍生物作为粉体组份，制备纤维板时，液体组份与粉体组份单独施加，其中液体组份占纤维重量的30％左右，粉体组份占纤维重量的12％左右，纤维板成型效果良好。
对比例1：
本对比例中大豆无醛胶黏剂的组成与实施例1中的组成相同，最大的差别在于未加入增塑剂，其组成如下：
水：20份
大豆衍生物(脱脂大豆粉)：30份
氢氧化钠(改性剂)：0.3份
硅烷偶联剂kh570(交联剂)：49份
熔融石蜡(防水剂)：0.7份
应用时，将氢氧化钠，硅烷偶联剂kh570，熔融石蜡与水搅拌，搅拌均匀形成液体组份，大豆衍生物作为粉体组份，制备纤维板时，液体组份与粉体组份单独施加，其中液体组份占纤维重量的25％左右，粉体组份占纤维重量的12％左右，纤维板成型效果较差。
实施例1-3制得的大豆胶纤维板与对比例1制得的纤维板的理化性能如下表数据所示：
从上表中数据可以看出，用大豆胶制得的纤维板均不存在甲醛的释放。在对比例1中，不添加增塑剂，大豆胶制备的纤维板的力学性能较差，无法达到国家标准。而采取本发明中实施例1-3制得的大豆胶纤维板的各方面性能指标均符合国家标准，这说明增塑剂的加入确定使豆胶与纤维的粘结能力和塑化作用增强，从而制得力学性能合格的大豆胶无醛纤维板。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。