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胶合板用大豆无醛胶粘剂

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-11-11 17:08:53

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 马煦 | 2022-11-11 17:08:54

广西大学资源环境与材料学院联合南宁市两家木材加工企业开展了胶合板用低粘度、高固体含量的无醛大豆胶粘剂的研发,利用简单的化学处理,并将含有活性官能团聚合物单体通过接枝或者直接共混的形式添加到大豆蛋白胶中,使其降低的粘度,湿剪切强度增加,使其适合于木材工业,这样一来,无醛大豆蛋白胶粘剂因其粘度大、固化温度高导致最终胶合板强度低的问题已得到基本解决。实现指标:胶接胶合板的湿剪切强度从0.45 Mpa明显提高到1.05 Mpa,满足国家标准内层胶合板(≥0.7 Mpa)的要求,甲醛释放量满足E0级,同时该系列胶粘剂的施工工艺与现有传统的脲醛树脂或者三聚氰胺-尿素-甲醛树脂的施工工艺基本一致,修改工艺所需的成本低。

该项成果针对目前对大豆蛋白在传统物理改性过程中,其粘度增加,阻碍了木材工业的广泛应用,且热压温度高,最终的胶合板强度不能满足国家标准的使用要求,利用化学处理协同化学交联改性的方法,通过简单的化学处理,并将含有双键、氨基或者环氧官能团的聚合物单体接枝或者直接以物理共混的形式添加到大豆单板胶粘剂中,聚合物单体不仅可以提高大豆蛋白胶粘剂的交联强度,进而提高胶合板的湿剪切强度,还可以充当大豆蛋白胶粘剂的活性稀释剂来降低其粘度,使其满足木材工业,尤其是胶合板的使用要求。国内领先。该技术的最大优势是变传统的物理改性、共混改性导致粘度大,施工工艺复杂的问题转变为通过引用活性化学单体,在提高人造板强度的同时,降低胶粘剂的粘度,提高了工人的劳动生产效率,同时不增加企业设备改造的成本,所生产出的板材甲醛释放量满足E0的使用要求。

本项目研制的无醛大豆蛋白胶粘剂制备工艺简单,无需企业增加额外施工工艺设备,可应用于无醛桉木、杨木胶合板的生产制备,该成果融合了木材加工专业、高分子材料专业、木材加工化学领域,为跨学科交叉所得的应用成果,具有一定示范作用。并可以通过额外的改性处理,解决无醛大豆蛋白胶粘剂粘度大不能利用到纤维板生成的问题。总之,该成果未来在人造板加工行业(胶合板、纤维板)领域具有广阔的应用前景。

秦志永,博士毕业于北京林业大学木材科学与技术专业,主要研究方向为木材加工胶粘剂与生物质复合材料,主要从事无醛大豆蛋白胶粘剂的研发、大豆蛋白胶粘剂活性助剂的研发以及生物质改性木材加工快速固化酚醛树脂的研究工作,为3家木材加工企业的技术顾问,为该团队的科技成果领头人,发表与该成果有关的论文14篇,申请专利3项。关键技术研发。张一甫,博士毕业于华南理工大学高分子材料科学与技术专业,主要研究方向为胶粘剂活性添加助剂,目前主要从事水性环氧树脂、造纸助剂以及生物质改性酚醛树脂的研究工作,为该成果主要技术研发人员之一。技术研发。冯大强,广西诺信化工科技有限公司总经理、工程师,主要从事木材加工胶粘剂和人造板生产的工厂管理和技术支撑工作,具有丰富的工厂管理和生产的实践经验,为该成果从实验室和小试技术到中试和工厂大生产提供了宝贵的实践经验。生产研发。王志丽,南宁帝旺村木业有限公司总经理、工程师,主要从事木材人造板生产的工厂管理和技术支撑工作,为该胶粘剂在木材加工领域的利用提供了宝贵的实践经验。生产研发。

经济效益:为了研发该成果所投入的各类经费投入约300万元,目前已在部分企业进行技术成果的推广工作,实现年产值3500万元以上,如果按照所生产板材产值来计算,则可实现年经济效益达1亿元以上,具有重要的推广价值。后期规划将此技术成果进一步完善,使其能满足人造板中纤维板和刨花板的生产要求。 社会效益:项目试验、生产,会形成一系列的全新知识,对木材加工行业、生物质材料产业的进步形成推动作用具有良好的社会效益,同时可以提高木材人造板的附加值,促进林农增收;此外该技术成果所制备的人造板不含有甲醛(木材本身除外),且对施工工人以及人们的身体健康不造成任何的危害,社会效益显著。

该技术成果意愿以技术合作的形式开展,后续所需资金主要为施工工艺的部分设备优化,约50万元左右,成果主要转化方向为广西区域桉木加工的人造板企业,希望转化目标企业技改意愿强烈,同时能够给予充分的人力、物力和财力的支持。