一種竹粉的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于人造板生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種竹粉的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]我國竹類資源豐富，竹林面積、竹子種類及經(jīng)濟(jì)利用水平均居世界首位，被譽(yù)為“竹子王國”。全世界約有100屬1200多種竹子，我國計有39屬約500余種，其中具有較高的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)價值而被栽培、利用的有16屬200余種。竹子是一種天然速生材料，與木材有著相似的質(zhì)感，且我國竹材資源豐富，合理開發(fā)利用竹建筑材料可緩解國內(nèi)木材供需矛盾，具有十分重要的經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境效益。竹材色澤柔和、紋理清晰、手感光滑、富有彈性，給人以良好的視覺、嗅覺和觸覺感受。它重量輕、韌性好、強(qiáng)度高，具有木材加工過程中可車、可銑、可雕的加工工藝性能，是一種非常好的板材生產(chǎn)原料。經(jīng)過30多年的發(fā)展，竹材加工業(yè)得到快速發(fā)展，竹材加工產(chǎn)品種繁多，包括竹集成材、竹編膠合板、竹簾膠合板等，還有各種形式與木材復(fù)合的竹木復(fù)合板材。但竹材加工過程中竹材綜合利用率很低，僅達(dá)到25~35%，產(chǎn)生大量的加工剩余物，其中一部分被用作燃料，少量用于制造竹質(zhì)機(jī)制炭，仍然還有大量的加工剩余物未得有效利用。
[0003]膠合板類產(chǎn)品生產(chǎn)過程中主要使用的膠粘劑為脲醛樹脂膠粘劑，不僅在制造過程會散發(fā)游離甲醛，在產(chǎn)品的使用過程中仍然后散發(fā)游離甲醛，影響人們的身心健康。膠合板類產(chǎn)品包括膠合板、單板層積材等的制造過程中，為了使膠粘劑和基材表面有足夠的接觸面積，提高膠合強(qiáng)度，通過在膠粘劑中添加填充劑、增量劑的方法來達(dá)到。膠粘劑的添加劑通過有兩大類，第一類是填充劑，主要包括木質(zhì)纖維素材料、糠醛剩余物及其它一些有機(jī)物，也有一些如粘土、高嶺土等無機(jī)材料；第二類是增量劑，主要是蛋白質(zhì)和淀粉類物質(zhì)，如小麥粉、玉米粉以及各類淀粉等。木質(zhì)纖維素材料主要有木粉、堅果殼粉、樹皮粉、刨花板或纖維板等的砂光木粉等，或者是上述木粉與粘土等無機(jī)材料混合的填充劑。面粉作為脲醛樹脂膠粘劑的填充劑被廣泛應(yīng)用于我國膠合板類產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域，即在膠合板類產(chǎn)品生產(chǎn)用脲醛樹脂膠粘劑中調(diào)入一定量的面粉，以減少膠液滲入單板中、提高膠層的韌性及產(chǎn)品質(zhì)量。文獻(xiàn)“利用木粉作合成樹脂膠的填充劑”(林業(yè)科技，1983，(2)，61-63，4，李宙譯自美《木材工業(yè)》，36 (6))，闡述了 200-280目的木粉作為膠粘劑的填充劑，木粉未經(jīng)處理，添加到脲醛樹脂膠粘劑中反而使膠合強(qiáng)度有所下降，且未涉及甲醛釋放量問題。文獻(xiàn)“刨花板砂光粉做膠粘劑填料的研究及應(yīng)用”(吉林林學(xué)院學(xué)報，1994，10 (3)，189-192)，研究了 100-120目的刨花板砂光粉作酚醛樹脂、脲醛樹脂的填充劑，因砂光木粉表面仍然有脲粘劑，阻礙了木粉吸水能力，解決了砂光粉吸水后帶來的涂膠困難問題，但不能達(dá)到降低甲醛釋放量的目的。但是，面粉對降低游離甲醛的能力較弱，而且面粉是糧食類產(chǎn)品，面粉的使用增加了糧食消耗。因而許多研究者探索一些填充劑替代面粉，減少糧食消耗，同時起到一定的降醛效果。授權(quán)公告號CN101407701B的“一種人造板用膠粘劑的添加劑和人造板用膠”，以30-50%活性白土、4-10%纖維素和20-40%麩皮混合作為樹脂基膠粘劑的添加劑，此法提高膠合強(qiáng)度、改善人造板的耐水耐溫性能、降低甲醛釋放等，但其采用了纖維素，其成本較高。授權(quán)公告號CN102925073B的“一種膠合板膠粘劑的填充劑”，以30-50%無機(jī)膨潤土和硅酸鈉混合制備的改良共混物+50-70%木薯渣干粉的混合物，替代面粉作為膠合板膠粘劑的填充劑，其目的主要解決木薯廢渣和木薯淀粉生產(chǎn)酒精過程產(chǎn)生的環(huán)境問題，并未提出有效降低游離醛的作用。申請公布號CN104277733A的“木業(yè)膠粘劑的填料”，及申請公布號為CN104263277A的“用于木業(yè)膠粘劑的填料”，提出了以膨潤土、鋁酸脂、異構(gòu)十醇聚氧乙烯醚、醚化淀粉、羥乙基纖維維等物質(zhì)混合作為膠粘劑的填料，增加膠液初粘性、減少滲透性，增加單板表面留膠量，但其配方復(fù)雜，采用了大量的化學(xué)合成物，成本也較高。公開號為CN1715351A的“木材膠粘劑的復(fù)合添加劑”以膨潤土、小麥粉及三氧化二鐵制備木材膠粘劑的添加劑，減少麥粉及豆粉使用量，節(jié)約糧食，但膨潤土資源較為稀有。公開號為CN101200624A的“木材膠粘劑用添加劑及其配制工藝”，其添加劑配方由膨潤土、高齡土、粉煤灰、木肩粉、樹皮粉、堅果殼粉等和木薯粉、地瓜粉等淀粉混合，配以一定量的草酸、己二酸等酸堿調(diào)節(jié)劑和尿素或間苯二酚等甲醛吸收劑，配方復(fù)雜，且仍然使用了淀粉類產(chǎn)品和一定量的化學(xué)藥品。授權(quán)公告號CN 101362927B的“人造板膠粘劑制備用添加劑及其制備方法”、申請公布號CN 101724362A的“人造板膠粘劑制備用添加劑”及申請公布號CN 101735740A的“人造板膠粘劑制備用添加劑的制備方法”，以麥麩或小麥為原料，經(jīng)粉碎到40目以上、含水率低于13%后在制膠過程中或調(diào)膠工序添加入膠粘劑，其中麥麩粉或小麥粉的粒度分布為:40-60目的占10-40%、60-80目的占0-40%和80目的占50-70%，采用了糧食一一小麥或飼料一一麥麩，且粒度較大，在調(diào)膠時仍然不易均勻，涂膠時致使膠液與木材間有麥粉隔離，影響膠合質(zhì)量。申請公布號CN 104312479A的“一種低粘度、耐儲存木材膠粘劑用添加劑、膠粘劑及其制備方法”，以聚酰胺環(huán)氧氯丙烷和酶變性劑組成作為植物蛋白基膠粘劑的添加劑，提尚植物蛋白基膠粘劑的耐水性和儲存性能。授權(quán)公告號為CN 102757743B的“人造板膠粘劑添加劑及制備方法和人造板膠粘劑及人造板”，以油茶榨油餅柏為原料，經(jīng)堿水處理、羥烷基化反應(yīng)后，再縮合反應(yīng)生成人造板膠粘劑的添加劑，可顯著降低甲醛釋放量，但工藝復(fù)雜，且過程中將產(chǎn)生廢水等污染物。授權(quán)公告號為CN101284973B的“膠合板膠粘劑專用填充劑”，以高嶺土、玉米蛋白及改性劑制備膠粘劑填充劑，其配方中有玉米蛋白等糧食產(chǎn)品，且改性劑中還有納米Si02等物質(zhì)。申請公布號為CN103756607A的“脲醛樹脂膠粘劑的添加劑及其制備方法與應(yīng)用”，以尿素、乙二醛、馬來酸等在一定條件下反應(yīng)制備脲醛樹脂膠粘劑的添加劑，此法能提高人造板耐水膠接強(qiáng)度、降低人造板甲醛釋放量，但仍然需要添加面粉作填充劑。授權(quán)公告號為CN 102408848B的“一種脲醛樹脂膠粘劑的添加劑及其制備方法”，以改性木粉、橡子淀粉、脫硫石膏等混合均勻制備得到脲醛樹脂膠粘劑的添加劑，代替面粉調(diào)入脲醛樹脂中，提高初粘性、降低甲醛釋放量，但此法使用的木粉需用乙二醇改性處理。授權(quán)公告號為CN 102321439B的“一種脲醛樹脂膠粘劑的添加劑、其制備方法”，以改性淀粉、脫硫石膏、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇等高分子化合物及十二烷基苯磺酸鈉等膨脹劑混合均勻制備，代替面粉調(diào)入脲醛樹脂中，提高初粘性、降低甲醛釋放量，但此法仍然使用了的淀粉類物質(zhì)。申請公布號為CN 103254840A的“一種木材膠粘劑活性填料及其使用方法”，以富含木質(zhì)素的果實或種子外殼與樹皮等的超細(xì)粉體的混合物，加入滑石粉等分散劑及淀粉或豆粉等作為增粘劑制備活性填料，替代面粉、豆粉加入膠粘劑，提高膠合板的膠合強(qiáng)度、降低甲醛釋放量，但其配方復(fù)雜，且果實或外殼、樹皮等均需粉碎到200目以上，含水率需降至6%以下。授權(quán)公告號CN1155674C的“茶粉作為木材膠粘劑脲醛樹脂填料及甲醛捕捉劑的應(yīng)用”，在調(diào)膠時加入5-25%的茶粉，即作為脲醛樹脂的填料，又作甲醛捕捉劑，因其富含茶多酚而降醛效果較好，但是茶葉的茶末、茶梗、茶樹修剪枝葉等被廣泛用于提取香精，致使其價格上漲。授權(quán)公告號為CN103275644B的“一種木業(yè)膠粘劑的填料及其檢測方法”，其填充劑配方包括:碳酸鈣或膨潤土或高嶺土 ；面粉10-35% ;羧甲基纖維素鈉等增稠增粘劑；硬脂酸或硅烷基憎水粉等，其配方復(fù)雜，且仍然使用了面粉。授權(quán)公告號為CN 1243069C的“應(yīng)用凝縮類栲膠作為熱固型木材膠粘劑的添加劑”，以落葉松、楊梅等凝縮類栲膠作為膠粘劑的添加劑，在制膠后期或施膠前將其加入膠粘劑中，起到膠粘劑的交聯(lián)和捕捉游離甲醛的作用，從而降低人造板的甲醛釋放量，提高產(chǎn)品物理力學(xué)性能，此法主要以交聯(lián)和捕捉游離甲醛為主要目的，若其粘稠度不足時，仍然需要加面粉等物質(zhì)。申請公布號為CN 102660204A的“一種聚醋酸乙烯酯乳液膠粘劑增量添加劑及其制備工藝”，以絹云母粉、高嶺土、凹凸棒土粉、石膏粉等礦物粉末及酒精、乙酸、硅烷偶聯(lián)劑等混合制備聚醋酸乙烯酯乳液膠粘劑的添加劑，增加其固體含量、提高初粘性，提高膠粘質(zhì)量，但此法配方較為復(fù)雜，且采用了硅烷偶聯(lián)劑等化學(xué)物質(zhì)，成本較高。公開號為CN 1504525A的“適用于環(huán)氧樹脂膠粘劑的多功能填料”，以鈣基膨潤土和季銨鹽反應(yīng)生成的有機(jī)膨潤土為添加劑，調(diào)入到環(huán)氧樹脂中，提高膠粘劑的強(qiáng)度和韌性，此法主要添加到環(huán)氧樹脂膠粘劑中，不適合用于