改性豆胶胶合板热压工艺优化及固化机理分析.pdf

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1、第28卷第11期农业工程学报2482012年6月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering、，01．28No．1lJun．2012改性豆胶胶合板热压工艺优化及固化机理分析陈奶荣，林巧佳※，卞丽萍(福建农林大学材料工程学院，福州350002)摘要：为了减少含甲醛胶黏剂和推广环境友好型胶黏剂在胶合板中的戍用，该文对脱脂豆粉进行改性后制成具有耐水性的人豆胶黏剂，用十生产胶合板，分析了热压工艺对胶合板性能的影响；并辅以仪器分析结果阐述改性豆胶的固化机理。结果表明，热压工艺的影响冈素大小排序为热

2、压温度>热压压力>热压时间；较佳热压工艺为：140"(2、1．0MPa和4．69min，胶合板的耐水胶合强度(0．91MPa)符合国家标准GB／T9846．2004中II类胶合板的要求(>10．80MPa)。傅里叶变换红外光谱分析表明，固化后的改性豆胶亲水性基冈减少，酰胺键有所增加：豆胶在固化过程中内部基闭发生反应，形成交联。X-射线光电子能谱分析表明，改性豆胶固化过程不仅发生酰胺化反应，还发生胺化作用，使E≯胶交联成体型结构。热重一微分热重分析表明，升温至140～150。C时，豆胶的吸附水和官能团间缩合反应产生的水分蒸发完毕，豆胶完全固化：继续升温，豆

3、胶发生热分解。该研究可为豆胶的工业化应用提供参考。关键词：优化，固化，机理，改性豆胶，胶合强度，压缩率doi：10．39690．issn．1002—6819．2012．1I．040中图分类号：TQ432．7文献标志码：A文章编号：10026819(20121-I卜0248一06陈奶荣，林巧佳，卞丽萍改性豆胶胶合板热压工艺优化及固化机理分析[J】．农业工程学报，2012，28(11)：248--253．ChenNairong，LinQiaojia,BianLiping．Curingmechanismofmodifiedsoy—basedadhesivean

4、doptimizedplywoodhot-pressingtechnology[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2012，28(I1)：248—253．(inChinesewithEnglishabstract)0引言绿色环保足2l世纪町持续发展的主题。目前，人造板生产仍以“三醛”胶为主，生产的产品在使用中会不断地释放出甲醛，污染环境，危害人们的身体健康；而且，“三醛”胶的原料多为石油化工产品，难以做到町持续发展。因此，以

5、天然可再生资源为原料，开发从牛产到应用过程都尢毒、无污染的胶黏剂是行业发展的趋势口巧】。以植物的某些成份(如淀粉、纤维素、蛋白质等)为原料制成的胶黏剂在古代早育应用，但此类胶黏剂的耐水性差，使用范嗣自．限【6]。随着时代的发展与进步，对植物源胶黏剂的研究得到了广泛的关注，此类胶黏剂的耐水性有了明显的改善，应用范围也扩大到人造板行业15,7-91。大豆榨油后的脱脂豆粕含人量大豆蛋白，具有来源丰富、加j二易得、价格低廉等特点，是用于制备胶黏剂的首选原料。目前大豆蛋白常用的改性方法有交联改性、化学修饰、仿生改性、生物酶改性等，_丰要是提高大百胶黏剂的耐水性【1

6、0-141。但不同的胶黏剂性能不同，在应用中需采用与之相适戍的胶合工艺，用各种改性方法制各的豆胶在人造板中的使用方式也不尽相同。ZhikaiZhong等il5l以盐酸胍(guanidinehydrochloride，GuHCl)改性人豆分收稿H期：201l一07—29修订日期：2012．04．10基金J贞目：国家自然科学基金资助项目(30972311)。作者简介：陈奶荣(1983一)，男，福建福安人。博上生，从事术材科学与技术、胶黏剂的研究。福州福建农林大学材料工程学院，350002。Email：stu88El@163．tom※通信作者：林巧佳(1954

7、一)，女，福建龙海人，教授。博上牛导师，从事木材科学与技术、胶黏剂的研究。福州福建农林大学材料上程学院，350002。Email：1mqi208@163．tom离蛋白(soyproteinisolate，SPI)制成胶黏剂，用丁．纤维板制作，研究了纤维板性能与热压温度和成型时间的关系。JianHuang等【】61将聚乙烯亚胺(polyethyleneimine，PEI)、顺丁烯二酸酐(maleicanhydride，MA)配合豆粉制备胶黏剂，应用于室内型胶合板的制作，分析了热压工艺与胶合板性能的关系。张洋等旧以杨木单板为试材，研究了豆胶压制胶合板的胶合工

8、艺，在施股量为360咖2，热压压力1．4MPa，热压温度160℃，热压时间70s