[发明专利]一种利用双醛淀粉交联农作物秸秆制备无甲醛秸秆纤维板的方法

说明书

本发明公开了一种制备无甲醛秸秆纤维板的方法，其特征在于，步骤为：a.将双醛淀粉DAS粉末与玉米秸秆颗粒混合，其中双醛淀粉DAS粉末用量为混合物质量的5％～20％，余量为玉米秸秆颗粒；b.将混合物在温度160‑190℃、压力5～7Mpa条件下热压成型，其中热压密度为0.9～1.2g/cm³，热压时间10～15分钟，热压成型后卸压、冷却、切边，得到无甲醛秸秆纤维板。本发明制备的纤维板使用双醛淀粉作为胶黏剂，所制备的纤维板不含甲醛。双醛淀粉具有良好的胶黏效果，添加双醛淀粉制备的纤维板具有良好的物理性能指标。

技术领域

本发明涉及人造板生产，具体地指一种利用双醛淀粉交联农作物秸秆制备无甲醛秸秆纤维板的方法。

背景技术

纤维板作为一种高物理强度及良好绝缘性能的材料已广泛应用在我们日常生活中。长期以来，纤维板是中国人造板产品中产量位居第二的板中。从2003年起，我国已成为世界纤维板第一生产大国和消费大国。2015年，我国纤维板产量达6619万立方米，比上年增长约2.4％，占全部人造板生产量的23.0％，产值近1000 亿元。十年来，我国纤维板经历了高速增长，年均增速为12.4％。但从2013年起，我国纤维板告别了大规模、高增速、高强度、非理性的增长。在国家大力推进技术创新和产业升级、林业产业“供给侧改革”破冰之际，我国纤维板产业的技术升级也正在持续进行。

合成树脂胶黏剂粘结效果好、成本低，它的诞生极大地促进了人造板工业的发展，但常用的合成胶黏脲醛树脂(Urea Formaldehyde Resin,UF)、酚醛树脂(PhenolicFormaldehyde Resin,PF)和三聚氰胺甲醛树脂(Melamine Formaldehyde Resin,MF) 均来源于不可再生的化石原料，在使用过程中，会不断地释放出游离甲醛，此外在纤维板生产过程中会产生大量废水，其中包含大量的有机物，氨态氮、挥发酚，甲醛等，造成环境污染并危害公众健。因此，寻找可再生资源代替石油产品作为制备人造板环保胶黏剂的原料，已经成为一个亟待解决的问题。

我国是一个森林资源匮乏的国家，却是一个农业大国，除去饲料原料、造肥还田还有超过1亿多吨被迫就地焚烧，对环境造成污染产生雾霾的同时也产生了巨大的浪费。如果将这部分废弃农作物秸秆加利用在纤维板的生产过程中，不仅可以提高其附加值，并且可有效缓解秸秆焚烧带来的雾霾天气。目前我国主要的纤维板企业还主要依赖木材原料进行生产，纤维板制造飞速的发展使木材原料产生了巨大缺口，使用农作物秸秆为原料作为木材替代品是一种有效的方法。

淀粉是地球上最古老的、最丰富的天然有机物，它广泛存在于植物体中，是自然界中一种用之不竭的可再生资源。高碘酸钠能够选择性地氧化淀粉分子中的葡萄糖单体上C₂和C₃位上的仲羟基成醛基而得到双醛淀粉(Dialdehyde starch,DAS)。DAS因其在物理机械性能、生物相容性及生物可降解性方面的优越性，且其对环境友好和无毒等方面的优势，已在许多方面得到广泛的应用。DAS中的醛基具有很高的反应活性，能与农作物秸秆纤维上的羟基发生缩合，生成半缩醛结构，提高纤维的结合力，因而， DAS在纤维板生产过程中将有广阔前景。

美国专利公开的US 2013/8378056 B2《无甲醛胶黏剂》 (Formaldehyde-freeBinders)、US2011/0009530A1《无甲醛木质纤维板的制造》(formaldehyde-free Bindersfor Producing Wood Products),德国专利公开的GER 1994/DE4308089 A1《木材无甲醛胶黏剂》(Formaldehyde-free binders for wood),国内专利公开的 CN1899783A《一种利用农作物秸秆生产板材的方法》、 CN101085532A《无甲醛纤维板制造工艺》都在无甲醛纤维板上进行了探索性的应用，但在原料选择和处理，胶黏剂的选择和改性上还存在着一定的缺陷，生产成本还相对较高，部分板材的结合强度以及抗水强度、尺寸稳定性方面都还存在着一定的不足，限制了其更加广泛的应用。