社会力量奖
新型豆粕胶黏剂创制及无醛人造板制造关键技术
时间:2023-03-29 来源: 文字: 图片: 编辑:kxyj 点击:
主要完成人员:储富祥 王春鹏 范东斌 李改云 王高峰 陈 涛 顾水祥 王利军 南静娅 杨 昇
主要完成单位:中国林业科学研究院木材工业研究所 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 广西丰林木业集团股份有限公司 宁波中科朝露新材料有限公司 浙江升华云峰新材股份有限公司
项目起止时间:2007-2019年
获  奖  情  况 :2020年第十一届梁希林业科学技术奖科技进步一等奖

本项目属于木材科学与技术学科领域。我国是世界人造板产销量第一大国,但存在潜在的甲醛释放和现有无醛木材胶黏剂难施胶、固化速度慢等突出问题。本项目以全面提升人造板环保品质、为消费者提供绿色居住环境为目标,采用豆粕为主要原料,突破了协同交联增强、异相施胶、表/芯层同步固化等关键技术,创制了新型豆粕胶黏剂和无醛人造板新产品,实现了无醛人造板规模化连续平压制造。主要技术内容如下:

1.新型豆粕胶黏剂创制技术

发明了大豆蛋白超分子组装、多官能度协同交联增强等技术,创新开发了适合于纤维板制造工艺的双组份豆粕胶黏剂,填补了豆粕胶黏剂在纤维板中规模化应用的空白;研发了复合改性、等电点调控等技术,创制了低黏度(≤1000mPa∙s)高初粘性(表面刨花成型率达到100%)豆粕胶黏剂,解决了刨花板表层预成型性差的问题;提出基于热机械研磨的豆粕固态活化及同步改性技术,开发了高固含(固体含量达41%)豆粕胶黏剂,提高了高含水率单板预压性能(预压时间缩短25%以上)。

2.无醛中密度纤维板异相施胶和连续平压制造技术

研发了双组份豆粕胶黏剂异相分解施胶和多形态多组分可控混合技术,解决了高黏度胶黏剂施胶难、物料混合不均一的问题;构建了柔性增韧、表面增湿、梯级热压等技术,提高了热传导效率(热压时间降低至6~8s/mm);创制了豆粕胶黏剂无醛中密度纤维板新产品,填补了国内外豆粕胶黏剂无醛中密度纤维板连续平压制造空白,纤维板的内结合强度比标准值提高88.9%、吸水厚度膨胀率下降65.8%,静曲强度、弹性模量分别提高47.1%和54.8%,甲醛释放量达到无醛级。

3.无醛刨花板表/芯层同步固化及制造技术

发明了豆粕与水性聚酰胺、多异氰酸酯等复合交联、芯层固化促进等技术,实现了刨花板表/芯层胶黏剂同步固化(热压时间降低至6~8s/mm);研发了多管道可控施胶、表面增韧防黏、梯级热压调控等技术,解决了胶黏剂粘接管道、热压装置等突出问题;创制了无醛刨花板新产品,填补了国内外豆粕胶黏剂无醛刨花板规模化制造空白,刨花板的吸水厚度膨胀率低至0.9%。

本项目总体技术达到国际先进水平,其中大豆蛋白大分子协同交联增强、高初黏性豆粕胶黏剂制备、豆粕胶黏剂无醛纤维板连续平压制造和刨花板表/芯层胶黏剂同步固化等技术达到国际领先水平。申请国家发明专利20件,其中授权专利12件;制定标准9项;发表论文17篇;出版专著1部。

本项目建立了新型豆粕胶黏剂生产线5条、年产15万m3和20万m3豆粕胶中密度纤维板连续平压生产线2条、年产20万m3和30万m3无醛刨花板连续平压生产线2条;开发了双组份豆粕胶黏剂、高初黏性豆粕胶黏剂、高固含低成本豆粕胶黏剂、豆粕胶黏剂无醛中密度纤维板、无醛刨花板等新产品;近三年形成产值36.47亿元,利润5.26亿元,税收2.56亿元。实现了从胶黏剂制备到人造板生产和消费者使用全程中的无甲醛添加、产生和释放,全面提升了人造板的环保品质和制造水平,为绿色居住和健康生活提供了技术和产品保障,有效推动我国人造板产业升级和消费升级。

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