一种近零醛释放人造板的制备的制作方法

本发明涉及一种近零醛释放人造板的制备，属于新材料新。背景技术：1、人造板是以木材或其他非木材植物为原料，经一定机械加工分离成各种单元材料后，施加胶黏剂黏合而成的板材或模压制品，人造板最大的优点是大幅提高了木材的综合利用率，随着木材加工业现代化的加速，人造板行业的胶黏剂使用量也在飞速增长，2021年广西在木业、竹业加工产值达到了3100亿元，其中人造板的产量高达5100万立方米，广西已成为全国最大的人造板生产基地，快速发展的人造板行业极大地促进了木材胶黏剂的市场需求，从2009年到2018年近十年间，我国人造板胶黏剂的使用量由672万吨增加到1641万吨。2、传统的木材胶黏剂主要为甲醛类胶黏剂，也就是俗称的“三醛胶”，包括脲醛树脂胶黏剂、三聚氰胺-甲醛树脂胶黏剂和酚醛树脂胶黏剂，这三种胶黏剂各有特点，与三聚氰胺-甲醛树脂胶黏剂和酚醛树脂胶黏剂相比，脲醛树脂胶黏剂具有胶合强度高、固化容易、制作简单、耐腐蚀性强、成本低、原料来源广等优点，因而其在木材加工行业中使用量最大，据统计2018年脲醛树脂胶黏剂的使用量为1492万吨，达到了木材胶黏剂总消耗量的90%以上，然而脲醛树脂胶黏剂本身也存在一些问题，其中比较突出的问题就是脲醛树脂胶黏剂制品在应用中会释放甲醛，而甲醛对人体和环境都有害，尤其用于室内家具或装修的人造板释放的甲醛会对室内环境造成严重的污染，为了降低脲醛树脂胶黏剂中的游离甲醛含量以及人造板中的甲醛释放量，营造出健康安全的人类居住环境，利用新型改性剂来改性脲醛树脂胶黏剂成为热门研究课题。技术实现思路1、针对上述问题，本发明提供一种近零醛释放人造板。2、本发明的第一技术目的是提供一种低生产成本、耐水性和耐候性、胶合效果久的大豆蛋白改性脲醛树脂制备方法。3、本发明的第二技术目的是提供一种更加稳定的交联结构、强度高、固化速度快的乙二醛超低摩尔比改性脲醛树脂的制备方法。4、本发明的第三技术目的是提供一种甲醛排放低、胶合强度高、工艺适应性强、环境友好的一种近零醛释放人造板的制备。5、本发明涉及一种近零醛释放人造板的制备，包括以下步骤：大豆分离蛋白的制备、大豆蛋白改性脲醛树脂的制备、乙二醛超低摩尔比改性脲醛树脂、三聚氰胺超低摩尔比改性脲醛树脂的制备、一种近零醛释放人造板的制备。6、步骤（1）大豆分离蛋白的制备7、将豆粕原料入中草药粉碎机打碎，过筛，将豆粕加入到三颈烧瓶中，加入去离子水，持续搅拌，加氢氧化钠溶液，使溶液ph值始终维持碱性，反应一段时间，将反应液倒入离心机离心，将沉淀取出重复上述碱溶步骤，进行二次浸提，取上清液加甲酸溶液调节ph值，将溶液倒入离心机继续离心，取沉淀得到大豆分离蛋白，十二烷基硫酸钠与去离子水混合，制备十二烷基硫酸钠溶液，并与大豆分离蛋白以料液比在常温下混合搅拌反应得到十二烷基硫酸钠预处理大豆分离蛋白；8、步骤（2）大豆蛋白改性脲醛树脂的制备9、将聚甲醛、去离子水和十二烷基硫酸钠预处理大豆分离蛋白加入三颈烧，然后加入改性剂，用氢氧化钠溶液将甲醛溶液ph值调至碱性，加入第一部分尿素，并将溶液升温反应，接着使用甲酸溶液调反应物ph至酸性环境，继续反应，反应一段固定时间，使胶黏剂的黏度达到目标值，将其ph调至弱酸性，加入第二部分尿素并反应一定时间,然后将胶黏剂ph值调至弱碱性，加入第三部分尿素，停止加热,反应一段时间后降温，当溶液温度降至一定温度时加入第四部分尿素,最后当树脂降温时调其ph值，倒出大豆蛋白改性脲醛树脂备用；10、步骤（3）乙二醛超低摩尔比改性脲醛树脂的制备11、按照乙二醛与大豆蛋白改性脲醛树脂比例，将乙二醛加入到三口烧瓶中，用naoh溶液调节ph，然后加入大豆蛋白改性脲醛树脂，升温，保温反应，冷却，即得到乙二醛超低摩尔比改性脲醛树脂；12、步骤（4）三聚氰胺超低摩尔比改性脲醛树脂的制备13、固定三聚氰胺-尿素-乙二醛超低摩尔比改性脲醛树脂中尿素与乙二醛的物质的量之比，改变三聚氰胺的用量,将乙二醛溶液加入带有温度计、冷凝管和搅拌器的三口烧瓶中，开动搅拌，用naoh溶液调节ph值，再加入尿素于反应装置，缓慢升温，再加入三聚氰胺，保温反应后，停止加热，冷却，出料，得到三聚氰胺超低摩尔比改性脲醛树脂；14、步骤（5）一种近零醛释放人造板的制备15、将得到的三聚氰胺超低摩尔比改性脲醛树脂胶黏剂均匀涂布在芯板两侧，将芯板置于在两张未涂布单板之间，使相邻两张单板的木材纹理方向相互垂直，组坯后热压，注意热压压力、热压温度、热压时间，得到一种近零醛释放人造板。16、本发明的第一技术目的是通过以下技术方案得以实现的：17、作为优选，步骤（1）大豆分离蛋白的制备18、将豆粕原料入中草药粉碎机打碎，过200~350目筛，将豆粕加入到三颈烧瓶中，加入去离子水，料液比1~4:10~25，持续搅拌，加30~45wt%氢氧化钠溶液，使溶液ph值始终维持碱性，45~60℃反应，将反应液倒入离心机以8000~9500r/min离心10~25min，将沉淀取出重复上述碱溶步骤，进行二次浸提，取上清液加15~30wt%甲酸溶液调节ph值至4.5~7.5，将溶液倒入离心机继续离心10~25min，取沉淀得到大豆分离蛋白，十二烷基硫酸钠与去离子水混合，制备1~4wt%十二烷基硫酸钠溶液，并与大豆分离蛋1~4:10~25的料液比在常温下混合搅拌2~5h反应得到十二烷基硫酸钠预处理大豆分离蛋白。19、采用本发明，优点在于，大豆分离蛋白是可再生资源，替代传统的石油基胶黏剂，如脲醛树脂和酚醛树脂，减少了对环境的影响，尤其是降低了游离甲醛的排放，通过稳定化处理，蛋白质可以在更广泛的温度和ph范围内保持活性，延长其在储存和使用中的稳定性，通过预处理步骤，可以去除蛋白质样品中的杂质，提高纯度。20、作为优选，步骤（2）大豆蛋白改性脲醛树脂的制备21、将聚甲醛、去离子水和十二烷基硫酸钠预处理大豆分离蛋白加入三颈烧，然后加入改性剂，用30~45wt%氢氧化钠溶液将甲醛溶液ph值调至碱性，在溶液温度达到40~55°c左右时加入第一部分尿素，并将溶液升温80~95°c反应2~5min，接着使用甲酸溶液调反应物ph至酸性环境，继续反应，将其ph调至弱酸性，加入第二部分尿素反应,然后将胶黏剂ph值调至弱碱性，加入第三部分尿素，停止加热,反应后降温，当溶液温度降低时加入第四部分尿素,最后当树脂降温40~55°c时调其ph=8~11值，倒出大豆蛋白改性脲醛树脂备用。22、采用本发明，优点在于，通过控制反应的ph值，弱碱条件可以促进甲醛与尿素的初步反应，减少游离甲醛的形成，从而降低最终产品的甲醛排放，符合环保要求，改性后的树脂能提供更好的粘合强度，大豆蛋白成分增加了树脂的生物降解性，使得废弃物处理更加环保，减少了甲醛等有害物质的使用，这种树脂对使用者的健康影响较小。23、本发明的第二技术目的是通过以下技术方案得以实现的：24、作为优选，步骤（3）乙二醛超低摩尔比改性脲醛树脂的制备25、按照乙二醛与大豆蛋白改性脲醛树脂1.5~4.5∶1~4的比例，将乙二醛加入到三口烧瓶中，用30~60%naoh溶液调节ph至3.5~6.5，然后加入大豆蛋白改性脲醛树脂，升温至70~85℃，保温反应2~5h，冷却至40~55℃以下，即得到乙二醛超低摩尔比改性脲醛树脂。26、采用本发明，优点在于，改性后的树脂胶接强度更高，提高了粘合效果，特别适用于需要长期耐用的场合，改性有助于减少树脂固化后的收缩，同时增加韧性，减少脆性，提高制品的整体性能。27、本发明的第三技术目的是通过以下技术方案得以实现的：28、作为优选，步骤（4）三聚氰胺超低摩尔比改性脲醛树脂的制备29、固定三聚氰胺-尿素-乙二醛超低摩尔比改性脲醛树脂中尿素与乙二醛的物质的用量，改变三聚氰胺的用量,三聚氰胺的用量分别为13.86~25.20g，将145~160g乙二醛溶液加入带有温度计、冷凝管和搅拌器的三口烧瓶中，开动搅拌，用30~60%naoh溶液调节ph值4~7，再加入18~24g尿素于反应装置，缓慢升温70~85℃，再加入三聚氰胺，于70~85℃保温反应50~80min后，停止加热，冷却至40~55℃以下，出料，得到三聚氰胺超低摩尔比改性脲醛树脂。30、采用本发明，优点在于，三聚氰胺的引入增加了树脂的交联密度，提高了其耐水性，使制品在潮湿环境中的稳定性增强，改性后的树脂可以显著降低游离甲醛的含量，满足更严格的环保标准，对环境和人体健康的影响减小，通过调整三聚氰胺的比例，可以控制树脂的固化速率，适应不同工艺条件和应用需求。31、作为优选，步骤（5）一种近零醛释放人造板的制备32、将得到的三聚氰胺超低摩尔比改性脲醛树脂胶黏剂均匀涂布在芯板两侧，将芯板置于在两张未涂布单板之间，单面施胶量为180g/m2，使相邻两张单板的木材纹理方向相互垂直，组坯后热压，热压压力1~4mpa、热压温度170~185℃、热压时间7~10min，得到一种近零醛释放人造板。33、采用本发明，优点在于，三层结构由上下两层薄木片和中间一层较厚的木片组成，这种构造增加了板子的稳定性，减少了因温度和湿度变化导致的膨胀和收缩，改性树脂有助于形成光滑、均匀的表面，提高人造板的美观度和涂装性能，符合或超过行业标准，尤其是对于环保和质量方面的要求。34、综上所述，本发明具有以下有益效果：35、1.采用本发明，优点在于，大豆分离蛋白是可再生资源，替代传统的石油基胶黏剂，如脲醛树脂和酚醛树脂，减少了对环境的影响，尤其是降低了游离甲醛的排放，通过稳定化处理，蛋白质可以在更广泛的温度和ph范围内保持活性，延长其在储存和使用中的稳定性，通过预处理步骤，可以去除蛋白质样品中的杂质，提高纯度；36、2.采用本发明，优点在于，采用本发明，优点在于，通过控制反应的ph值，弱碱条件可以促进甲醛与尿素的初步反应，减少游离甲醛的形成，从而降低最终产品的甲醛排放，符合环保要求，改性后的树脂能提供更好的粘合强度，大豆蛋白成分增加了树脂的生物降解性，使得废弃物处理更加环保，减少了甲醛等有害物质的使用，这种树脂对使用者的健康影响较小；37、3.采用本发明，优点在于，改性后的树脂胶接强度更高，提高了粘合效果，特别适用于需要长期耐用的场合，改性有助于减少树脂固化后的收缩，同时增加韧性，减少脆性，提高制品的整体性能；38、4.采用本发明，优点在于，三聚氰胺的引入增加了树脂的交联密度，提高了其耐水性，使制品在潮湿环境中的稳定性增强，改性后的树脂可以显著降低游离甲醛的含量，满足更严格的环保标准，对环境和人体健康的影响减小，通过调整三聚氰胺的比例，可以控制树脂的固化速率，适应不同工艺条件和应用需求；39、5.采用本发明，优点在于，三层结构由上下两层薄木片和中间一层较厚的木片组成，这种构造增加了板子的稳定性，减少了因温度和湿度变化导致的膨胀和收缩，改性树脂有助于形成光滑、均匀的表面，提高人造板的美观度和涂装性能，符合或超过行业标准，尤其是对于环保和质量方面的要求。