1. 研究目的与意义
目前,我国木材用胶粘剂主要以三醛胶为主,占用胶总量80%以上,包括脲醛树脂胶、酚醛树脂胶和三聚氰胺甲醛树脂胶,尤其是脲醛树脂的用量最大。三醛胶在制造和使用过程中会不断释放甲醛,危机环境和人体健康,而且,这些胶粘剂的原料都对石油有很强的依赖性,在环保问题和能源问日益为人们所关注的今天,迫切需要制备新型环保胶粘剂替代三醛胶。近年来,利用可再生的植物蛋白制备的环保胶粘剂日益受到人们的青睐。本实验以胡芦巴多糖胶副产物蛋白为原料制备木材胶粘剂,并选择合适的改性工艺进行优化。
2. 国内外研究现状分析
植物蛋白基木材胶粘剂的研究起步较晚,而且主要集中在豆胶研究。在大豆蛋白胶粘剂的开发和应用方面,国外起步相对较早,技术手段也比较先进,Otis、Glenn、Laucks三人开创了大豆蛋白胶粘剂的先河,使它能够大规模工业化。由于传统大豆蛋白胶粘剂的胶接性能方面的缺陷,使其在木材工业的应用大大受到限制。人们研究发现通过对大豆蛋白进行改性,可以赋予大豆蛋白胶粘剂具有合成树脂的性能,并直接用做无醛木材胶粘剂。
在中国,据文献资料记载,大豆蛋白胶粘剂最早应用胶合板和细木板工业中,北京农业大学薛培元利用豆粕作为原料,用氢氧化钠将蛋白质溶解制成蛋白质溶胶,再配合抗水剂用于木材胶粘剂。现阶段我国有关科研院所对大豆蛋白胶粘剂的研究开发虽已开始起步,但目前参与的单位还很少,力度还比较弱。
3. 研究的基本内容与计划
以胡芦巴多糖胶副产物蛋白为原料,通过水解和对蛋白进行改性制备植物蛋白木材胶粘剂,并选择适合的改性工艺,对制备工艺条件进行优化;完成胡芦巴多糖胶副产物蛋白木材胶粘剂的配方设计;进行胶粘剂应用实验及性能测试。
4. 研究创新点
1、采用胡芦巴多糖胶副产物蛋白为原料,来源广泛,资源丰富,且废物综合利用,节约资源;
2、新工艺中不采用甲醛等传统工艺中有毒化学品,不对人体造成伤害,也有利于环境保护;
