大豆基木材膠粘劑防腐與耐水性能研究.pdf

1、本課題研究采用低溫脫溶大豆豆粕為原料，通過化學(xué)變性制備了大豆基木材膠粘劑。針對大豆基木材膠粘劑防腐性能差和耐水性弱的突出問題，通過優(yōu)選環(huán)境友好型防腐劑、調(diào)節(jié)豆膠pH等手段，提高大豆基木材膠粘劑的防腐性能、借助無毒交聯(lián)劑引入活潑的酚羥基等手段，提高豆膠中蛋白質(zhì)的交聯(lián)度，降低膠粘劑體系中的親水性基團的數(shù)目，使豆膠耐水性能和膠接性能滿足國標Ⅱ類膠粘劑的要求。 1．大豆基木材膠粘劑防腐性能研究首先對BIT(1.2-苯并異噻唑啉-3-酮)

2、，百菌清(2，4，5，6-四氯-1，3-苯二甲腈)，硼酸鋅，對羥基苯甲酸丁酯，苯甲酸鈉等防腐劑進行單因素試驗，最后通過經(jīng)濟成本和防腐效果兩大方面綜合比較，初步認定BIT是大豆基木材膠粘劑比較理想的防腐劑，最佳加入劑量為0.1％，配合適宜的豆膠內(nèi)在條件與環(huán)境因素，使豆膠防腐時間超過兩個月。 研究表明BIT對大豆基木材膠粘劑防腐性能的影響還受其他因素顯著影響，其中豆膠pH值、豆膠儲存的環(huán)境溫度對大豆基木材膠粘劑防腐能力影響最大。

3、 本課題借助SAS統(tǒng)計軟件，運用Box-Behnken設(shè)計法對影響大豆基木材膠粘劑防腐性能的三個主要因素：BIT用量、豆膠pH和豆膠儲存的環(huán)境溫度進行優(yōu)化組合，結(jié)果表明在儲存溫度30.9℃(夏季)時，當BIT用量在0.1％，豆膠pH為7.64時，大豆基木材膠粘劑防腐時間可以超過2個月。 2．提高豆膠耐水性研究在豆膠制備過程中通過調(diào)節(jié)變性劑和水的用量比例來控制變性強度、在豆膠制成后調(diào)節(jié)豆膠的pH以延緩大豆蛋白的水解、以及添加了

4、天然無毒多酚類交聯(lián)劑是實現(xiàn)豆膠耐水性通過國標Ⅱ類標準的關(guān)鍵。利用MRI對豆膠中的質(zhì)子分布情況進行掃描，表明3倍于豆粕重量的加水量可以使變性劑在豆膠中最均勻地分散；單因素試驗結(jié)果表明變性劑和交聯(lián)劑的最適合的用量分別為豆粕干重的5％和500ppm，最后通過上述中心組合實驗對單因素試驗結(jié)果進行了參數(shù)優(yōu)化研究。 3．大顯膠粘劑最佳熱壓條件的研究首先通過單因素試驗，確定最佳熱壓溫度為140℃，最佳熱壓壓力為0.5MPa，最佳熱壓時間為10

5、Min/3.6mm，最佳施膠量為300g/m<'2>。通過正交實驗，得到了最優(yōu)熱壓條件組合A<,3>B<,1>C<,3>D<,2>即溫度：140℃，壓力：0.5MPa，時間：10min，施膠量：311g/m<'2>，經(jīng)過多次驗證試驗，耐水性膠合強度介于0.95MPa-1．12MPa之間。 4．對大豆基木材膠粘劑的防腐和耐水機理作了初步的探討采用BIT作為防腐劑，能明顯延長豆膠防腐周期，說明BIT干擾和破壞微生物細胞相關(guān)的生理、生

6、化反應(yīng)和代謝活動，而不是普通情況下的阻斷微生物的營養(yǎng)供給。 采用單寧酸作為交聯(lián)劑，能明顯提高豆膠耐水性能，其真正起作用是在堿變性或者酸水解后。單寧經(jīng)水解后，降低其分子量，增加分子的流動性，柔軟性，同時也將豆膠中影響粘度和耐水性的大分子進行降解，從而提高其制膠性能。 5．對大豆基木材膠粘劑膠合板的防腐性能作了跟蹤記錄由于采取在溫和條件下測試豆膠膠合板霉變時間，因此此實驗數(shù)據(jù)采集難度相當大，在畢業(yè)前也未必能看到豆膠膠合板發(fā)生