技術開發(fā)山楂核粉用作脲醛膠添加劑的研究孫豐文,王宇紅,陳英(南京林業(yè)大學竹材工程研究中心,南京210037)摘要:山楂核是山楂果品加工產(chǎn) 生的廢棄物,將它碎成200目以上的粉末后可作為脲醛樹脂膠粘劑的填料使用。試驗研究表明:山楂核粉在脲醛膠中的分散穩(wěn)定性比面粉差,單獨使用時膠合板板坯的預壓性能不理想,與面粉混合使用可以滿足預壓工藝要求;山楂核粉可以顯著地提高脲醛膠的膠合強度,當添加量為膠液10% ~ 15%時，膠合板膠合強度提高幅度最大;山楂核粉具有降低脲醛膠膠合板甲醛釋放量的作用,且其作用效果優(yōu)于面粉。關鍵詞:山楂核;添加劑;脲醛膠;膠合板Study on the Powder of Hawthorn Kernel used for Additive of UF Glue // SUN Feng wen, WANG Yu-hong,CHEN YingAbstract:Hawthorm Kemel is the waste of hawthom fruit processing. It can be used for the additive of UF glue afer beingcrushed into powder over 200 mesh. The test results prove that the dispersion stabilitie of hawthom kernel powder is worsethan that of wheat powder in UF glue; the cold-press efe of plywood mat is not perfect a the hawthom kemel powderused singly for additive of UF glue. ; and it can meet the requirement of pre-press while blending wheat powder into haw-thom kermnel powder ; hawthorm kermel powder can markedly enhance the bonding strength of plywood by UF glue; when theaditive dosage of hawthom kemel powder reaching about ten to fteen percent by mass of UF glue , the bonding strength ofplywood is biggest; the hawthom kemel powder plays a better role of reducing the release of free formaldehyde of plywoodthan that of wheat powder.ey words: Hawthomn kemel; Additive; UF glue ; PlywoodAuthor 's address: Bamboo Engineering Research Center , Nanjing Forestry University , 210037 Nanjing, China脲醛樹脂膠粘劑具有原料易得、生產(chǎn)工藝簡單、種,我國有17種2個變種。山楂是我國重點發(fā)展的貯存穩(wěn)定使用方便價格低廉等優(yōu)點,因而廣泛用作經(jīng)濟林樹種之一,遍布全國25個省、市、自治區(qū),上世室內(nèi)人造板如中密度纖維板.刨花板、細木工板和膠紀80年代后期發(fā)展迅猛,并逐步形成了東北京津、合板的膠粘劑,其用量約占所有木材膠粘劑的3/4,遼冀、太行山區(qū)、山東五大山楂產(chǎn)區(qū),種植面積約我國每年僅室內(nèi)膠合板的脲醛膠用量就達到200萬t35.3萬hm2，年產(chǎn)山楂果40多萬噸回]。山楂果是我以上“。膠合板用脲醛膠在涂膠前一般需要加人某國傳統(tǒng)藥用和食用果品，果品加工過程中,大量的山些填料,以提高膠粘劑的初粘度、防止膠液過分滲透、楂 核成為廢棄物,因而山楂核的應用技術研究引起學改善工藝性和預壓性能,同時填料還可以起到填充膠者的關注。文獻資料顯示,有關山楂核利用方面的研粘劑縮水固化產(chǎn)生的微小空隙減小固化應力、提高究主要集中在以下幾個方面:山楂核成分分析[6-8]，膠合強度的作用。國外普遍采用椰殼粉、樹皮粉、礦山楂核餾油的制備工藝、餾油成分分析及用途[9.0]，物粉、大豆粉等作為脲醛膠的添加劑，而國內(nèi)主要采山楂核內(nèi)含功能成分制取及功效1.12],山楂核制備用面粉少量的木粉或輕質(zhì)碳酸鈣等礦物成分,國內(nèi)粒狀活性炭的研究等13,14)。每年需要工業(yè)面粉30萬↑左右[2.3]。近幾年來,國內(nèi)本文以山楂核為原料,通過粉碎后用作脲醛樹脂外開始研究具有甲醛捕捉能力、提高耐水性的功能性膠粘劑的添加劑，重點探索山楂核粉對脲醛膠的膠合填料4[452) ,但由于成本較高,使用還不普遍。山楂屬性能與制品甲醛釋放量的影響,這方面的研究國內(nèi)尚植物屬于薔薇科,分布于北溫帶,世界共有1000余屬首次。收稿日期:2008-06-03修回日期:2008-07-28中國煤化工基金項目:山東省科技計劃發(fā)展項目“花生殼替代苯酚制備環(huán)保型膠1.1粘劑技術研究" (編號200663206011)。1.1.1IYHCNMHG第一作者簡介:孫豐文(1967-),男.副研究員,博士,主要從事木竹塑復合材料與木材膠粘劑技術研究。E-mail:Sunfw2188@ Sohu. com采用楊木旋切單板,厚度為2 mm,含水率為8%林業(yè)科技開發(fā)2008 年第22卷第6期.77技術開發(fā)~12%。表明:山楂核粉在膠粘劑靜置30min時明顯出現(xiàn)沉1.1.2山楂核粉淀,而面粉在膠粘劑靜置60min后尚無沉淀跡象,加山東臨朐果品加工廠廢棄山楂核,經(jīng)浸泡、沖洗人面粉與山楂核粉混合物的膠粘劑在靜置30min時去除殘留果肉，干燥后用木粉機粉碎至200目以上。有輕微沉淀靜置60min后有明顯沉淀。1.1.3化學試劑2.2 山楂核粉對膠液粘度和板坯預壓性能的影響尿素(工業(yè)級),甲醛(分析純),氯化銨(分析等量稱取脲醛膠3份,其中分別加人10%的山純) ,燒堿(分析純)。楂核粉、10%的面粉、10%的面粉與山楂核粉的混合1.2 試驗方法物(面粉與山楂核粉的質(zhì)量比為3:7) ,攪拌均勻后用1.2.1脲醛樹 脂膠粘劑的制備涂-4杯檢測其粘度。之后分別加入1%的氯化銨固稱取1 500 g甲醛加入反應釜中,在30C水浴下化劑并攪拌均勻,按300g/m2的涂膠量分別涂膠并用30%的NaOH溶液調(diào)pH值為7.8~8.0,將水浴組坯制成3層膠合板,在1.0 MPa的單位壓力下冷壓溫度加熱到40C,加人第1批尿素500g,在30~30min,觀察板坯的預壓性能。結果顯示:脲醛膠加40min內(nèi)將水浴溫度從409C升到92C,此時pH值不人面粉后粘度由原來的43s提高到67s,板坯預壓效低于6.0。在929C下保溫45 min后加入第2批尿素果良好;加人山楂核粉的粘度增加最大為108s,但板208g繼續(xù)反應35min,此時pH值不低于5.5,降溫坯預壓性能最差;加人面粉與山楂核粉混合物的粘度至889C,用20%的NH,Cl溶液調(diào)pH值到5.0,在.為81 s,其板坯預壓效果較好,可以滿足生產(chǎn)要求。92C進行第2次縮聚反應至終點(每隔2 min測1次2.3 山楂核粉添加量對膠合強度的影響.粘度,直到膠液在409的水中呈云霧狀散開,反應終等量稱取7份脲醛膠,其中1份不加任何填料、1點達到)。用30%的NaOH溶液調(diào)pH值到7.0,迅份加10%的面粉、其余5份分別添加5%、10%、速冷卻至70C,加人第3批尿素111.5g,攪拌2015%、20% .25%的山楂核粉,攪拌均勻,并分別加入min后,冷卻至45C后出釜。1%的氯化銨固化劑攪拌均勻,壓制7組3層膠合板。膠粘劑主要性能指標如下:pH值:8.0,固體含技術參數(shù)均為:涂膠量300 g/m2、預壓時間30 min、單量:48.3%,粘度:45s(涂-4杯,25C),游離甲醛含位壓力:1.0 MPa、熱壓溫度110、熱壓時間5 min。量:0.3%,固化時間:100s。按I類膠合板檢測膠合強度,檢測結果表明:加入面1.2.2膠合板制備粉的膠合強度為0.60 MPa,其他數(shù)據(jù)如圖1所示。稱取一定量的脲醛膠加入規(guī)定量的添加劑和0.95[).901%的氯化銨固化劑,攪拌均勻后用于單板涂膠。膠0.85量0.80合板層數(shù)均為3層,膠合板熱壓工藝均為:單位壓力包0.751.0 MPa熱壓溫度110C、熱壓時間5 min。明0.70智0.65 t1.2.3性能檢測0.600.55膠合強度依據(jù)GB/T 17657-1999 《人造板及飾0, 50面人造板理化性能試驗方法》中I類膠合板的規(guī)定山植核粉添加量/%進行。圖1 山楂核粉添加對膠合強度的影響甲醛釋放量依據(jù)GB/T 17657-1999《人造板及數(shù)據(jù)顯示，脲醛膠中加入山楂核粉可以顯著地提飾面人造板理化性能試驗方法》中干燥器法的規(guī)定高膠合板的膠合強度,山楂核粉最合適的添加量為10%~15%。粘度測試方法:涂4杯,25C下室溫測定。山楂核的纖維素和半纖維索含量較高[5],粉碎2結果與分析至200目以上的山楂核粉末具有較好的填充作用,能2.1山楂核粉 與脲醛膠的混合性能夠減小結合界面間的應力,提高膠合強度。并且山楂等量稱取脲醛膠3份,其中分別加入10%的山生,能顯著提高其濕膠合TH中國煤化工量的環(huán)類物質(zhì),在高物(面粉與山楂核粉的質(zhì)量比為3:7) ,攪拌均勻后靜溫T. CN MH G較高，從而提高了膠置,觀察各種添加物在脲醛膠中的懸浮穩(wěn)定性。結果合板的膠合強度。78林業(yè)科技開發(fā)2008 年第22卷第6期.技術開發(fā)2.4山楂核粉對膠合板 甲醛釋放量的影響混以改善膠粘劑的預壓性能。等量稱取脲醛膠3份,其中1份不加任何填料、其余2份分別加入10%的山楂核粉、10%的面粉,攪參考文獻拌均勻后分別加入1%的氯化銨固化劑,攪拌均勻后[1]顧繼友.我國木材工業(yè)用膠粘劑與膠接技術現(xiàn)狀與展望[].木材工業(yè),2006 ,20(2) :66-68.用于涂膠。壓制3組3層膠合板。技術參數(shù)均為:涂[2]沈佳.膠粘劑中的淀粉與添加劑[J].上海包裝,2005(3):34-35.膠量300 g/m2、預壓時間30 min、單位壓力:1.0 MPa、[3]于文吉.木材膠粘劑用添加劑技術發(fā)展及市場趨勢[J].木材工熱壓溫度110C、熱壓時間5 min。采用干燥器法檢業(yè)1998,12(1):29-31.測膠合板的甲醛釋放量,得出未加填料加面粉、加山[4]沈哲紅,馮家浩,孫豐文DDS改善膠合板用低摩爾比UF膠的預楂核粉制取的膠合板的甲醛釋放量分別為:壓性能[J]. 2003 ,17(4):12-14.[S]楊桂娣,林巧佳,劉景洪納米sion改性睬醛樹脂的研究[].木材10. 61 mg/L、7. 01 mg/L.6. 08 mg/L。工業(yè),2004,18(3):7-9.山楂核粉末良好的甲醛消除效果可能是由于山[6]趙玉平.山楂綜合利用與開發(fā)研究[D].天津:天津科技大學，楂核中含有大量有機酸和酚類物質(zhì),能夠與脲醛樹脂2003:1-17.中的甲醛發(fā)生反應,進而消除甲醛，降低膠合板中的[7]王雪松,李慶明,李艷梅,等山楂核化學成分研究[J].中國中藥:雜志1999 ,24(12) :739 -740.甲醛釋放量。[8]楊曉彤，程樂樂,糜可,等.山楂核中熊果酸含量的HPLC測定3結論[J].上海中醫(yī)藥大學學報,2001 ,15(1)53-55.(1)山楂核粉在脲醛膠中的分散穩(wěn)定性比面粉[9]葉磊.山楂核干餾油抑菌及殺菌作用的研究[].北京聯(lián)合大學差,單獨使用時膠合板板坯的預壓性能不理想,與面學報:自然科學版2003 ,17(3) :48-51.[10]黃榮清,熊景峰,史建棟,等.山植核餾油的氣相色譜-質(zhì)譜研究粉混合使用可以滿足預壓工藝要求。[J].中藥材,1998 ,21(1) :25-26.(2)山楂核粉可以顯著地提高脲醛膠的膠合強[11]李長青,吳偉,佟穎山楂核提取物殺菌效果及影響因素[J].中度,當添加量為膠液10% ~15%時,膠合板膠合強度國消毒學雜志,207 ,24(1) :50-52.[12]顧軍,莊桂東山楂核黃酮的提取及其調(diào)血脂保健功能的研究提高幅度最大。{J].食品研究與開發(fā),2003 ,24(5) :83- 84.(3)山楂核粉具有降低脲醛膠膠合板甲醛釋放[13]段書德,次力杰山楂核制備粒狀活性炭的研究[].林產(chǎn)化工通量的作用,且其作用效果優(yōu)于面粉。訊,2003 ,37(6) :29-31.建議對山楂核粉末細度對其在膠粘劑中的分散[14]李穎,黃正宏,康飛字.山楂核渣制備活性炭的研究[J].炭素技性及其對膠合強度和甲醛釋放量的影響進行更深人術,2004,23(6):59.的研究,并進- -步 探索山楂核粉與其他增粘性填料共[15]杜斌山楂核綜合利用試驗研究[J]中國野生植物,1989<(4):7-10.(責任編輯葛華忠)江西九江縣石門林場供應林木種苗種子(元/500g),大可優(yōu)惠5% ~20%:濕地松50馬尾松22紅豆杉50五角楓18元寶楓25無患籽16重陽木30落羽杉30水杉80池杉6柳杉25檫木30喜樹8藍果28青栩12泡桐40概香60木荷25合歡20欒樹16國槐30榿木35概楊8酸棗8桉樹40毛竹160雪松200金錢松80羅漢松20桂花20紅楓80雞爪械40馬褂木30四照花28爬山虎60大葉樟20紅楠30天竺桂25紫楠25石楠40藍果25杜英25燈臺樹18竹柏18紫藤20黃櫨30日本櫻花35大葉女貞6紅果冬青25紅葉烏桕30紅花木蓮100樂昌含笑180單性木蘭300黃連木20光皮樹30麻瘋樹20香椿12杜仲25白/紫玉蘭35銀杏18烏桕8棠梨40虎杖22青錢柳60凹葉厚樸80胡枝籽10馬棘15金合歡30富貴籽40鹽膚木30紫薇28紫荊50小葉女貞18多花木蘭40珙栩30檀香150蚊母80櫸樹100銀鵲50等1年生苗木價格(元/株) ,另可供應以下品種胸徑2 ~ 10 cm的大規(guī)格苗木:紅豆杉0.50馬褂木0.50白玉蘭0.60羅漢松0.50濕地松0.20黃連木0.60光皮樹0.50馬尾松0.08山茶花1.50 .紅楓1.20雞爪城1.00無患籽0.50重陽木0.20水杉0.15杉木0.08桂花0.50香樟0.25石楠0.45珙桐2.50楓香0.18木荷0.25杜英0.40杜仲0.25燈臺0.50竹柏1.00連香1.50櫸樹1 20毛什0.20酸束0.25香椿0.20紫薇0.30榿木0.20大葉女貞0.20紅花木蓮1. 20凹葉厚樸0.50中國煤化工聯(lián)系單位:江西省九江縣石門林場(廬山東路72號)郵編:33CHCNMHG聯(lián)系人:黃剛聯(lián)系電話:0792 -6817968手機:1397021004林業(yè)科技開發(fā)2008 年第22卷第6期79