一種茶多酚改性環(huán)保人造板的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于家裝建材技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種添加茶多酚的環(huán)保人造板制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 甲醛是危害人體健康的一大殺手，家庭裝修使用的人造板類木質(zhì)材料均不同程度 的含有甲醛污染。
[0003] 茶葉中的某些成分可與甲醛反應(yīng)，起到吸附甲醛的作用。王金權(quán)基于前人關(guān)于茶 葉與甲醛反應(yīng)的研究和報道，采用一定濃度的煮（泡）茶葉水、聚乙二醇、硫脲、尿素配制復(fù) 方溶液進行調(diào)膠，使用改性后的膠水壓制膠合板，得到甲醛釋放量較低的膠合板。鄧飛英等 對茶葉去除甲醛的機理進行分析，發(fā)現(xiàn)茶葉除了有物理吸附作用外，兒茶素上的酚羥基有 很強的還原能力，可與甲醛發(fā)生反應(yīng)。郭漫笳等人公開了一種添加茶葉末和茶多酚的人造 板，該人造板由木材原料、茶葉末、茶多酚、粘合劑、阻燃劑和防腐劑組成，步驟是將木材原 料處理、預(yù)蒸、干燥、添加混合材料和人造板成型。此人造板應(yīng)用于室內(nèi)裝修和家具中時，不 僅能夠抑制和殺滅室內(nèi)的細菌，而且還能去除木材和室內(nèi)的甲醛，起到凈化空氣的作用。屠 幼英等公開了一種含有茶、茶提取物或茶制品廢棄物的人造板制備方法，直接使用茶葉末 為原料，與膠粘劑混合壓制成板材，能顯著降低刨花板的游離甲醛釋放。陳龍弟公開了一種 除甲醛人造板材，采用含有茶多酚的甲醛清除劑涂敷人造板材的方法達到除甲醛的目的。 趙興才等公開了一種含有茶多酚的木地板及其制備方法，通過在基板側(cè)面和表面涂敷有含 有茶多酚的表漆，使得木地板具有茶多酚的特性，不僅可以散發(fā)茶多酚的氣味，而且也利于 吸收重金屬、甲醛等有害物質(zhì)。這些文獻和專利證明茶多酚與甲醛發(fā)生反應(yīng)，可用于人造板 生產(chǎn)和使用過程中降低甲醛。
[0004] 上述現(xiàn)有技術(shù)主要可分為三種形式:一種是直接以茶葉末、茶梗壓制人造板的方 式，由于茶梗纖維長度較短，很難像木材纖維壓制的人造板那樣形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，只能壓制厚 度較薄的板材，利用領(lǐng)域受到很大限制。加之茶梗中含有的纖維素成分僅為木材的五分之 一左右，而纖維素在植物體內(nèi)起支撐作用，直接決定板材的力學(xué)性能。由于茶梗中含有纖維 素較少，使用茶梗壓制的板材雖然甲醛釋放量降低，力學(xué)性能較傳統(tǒng)人造板也有下降。利用 茶及茶的衍生物制造環(huán)保人造板的另一種方式是在人造板生成過程中添加茶葉末、茶梗或 茶多酚，這一方式適用于刨花板、纖維板等微結(jié)構(gòu)單元板材的制造，但由于茶葉末、茶?；?茶多酚等與木材纖維、刨花形態(tài)不同，密度差異，施膠、板材鋪裝時容易造成鋪裝不均勻，影 響板材整體材質(zhì)。而且，直接添加茶多酚到板材內(nèi)，成本高昂，較難打開市場。第三種利用形 式是通過茶水、茶多酚改性膠粘劑或油漆，再以涂刷等形式用于人造板材，這種方法主要可 以改善板材局部性能，對于改性劑沒有涂刷到的位置板材性能未發(fā)生改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)采用直接添加茶葉末及茶制品的方法不適用于單板、板材類產(chǎn)品的 制備，且原料不能重復(fù)使用，成本較高，生產(chǎn)出的產(chǎn)品材質(zhì)不均，影響強度，本發(fā)明提供了一 種新型環(huán)保家裝材料一茶多酚改性環(huán)保人造板的制備方法，使用浸漬茶多酚水溶液的方法 對木質(zhì)結(jié)構(gòu)單元處理，生產(chǎn)材質(zhì)均勻、膠合強度好、成本低廉、甲醛釋放量低的人造板產(chǎn)品。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0007] -種茶多酚改性環(huán)保人造板的制備方法，采用一定量茶多酚粉劑配制水溶液，通 過常壓浸泡或真空-加壓浸漬的方式對纖維、刨花、木材單板和板材等結(jié)構(gòu)單元改性處理， 使用處理后的木材結(jié)構(gòu)單元經(jīng)干燥、涂膠、熱壓制備低甲醛釋放量的人造板。具體步驟如 下：
[0008] 一、將茶多酚粉劑加水配制成質(zhì)量分數(shù)為2~10%的茶多酚水溶液。
[0009] 二、調(diào)節(jié)茶多酚溶液pH值至5~7。
[0010] 三、根據(jù)人造板構(gòu)成結(jié)構(gòu)單元不同，使用茶多酚水溶液對結(jié)構(gòu)單元進行常壓浸泡 或加壓浸漬處理對浸漬改性。
[0011] 四、對浸漬改性處理后的結(jié)構(gòu)單元進行干燥、拌膠、鋪裝、組坯、熱壓、裁邊，制備茶 多酚改性環(huán)保人造板。
[0012] 上述方法中，所述人造板結(jié)構(gòu)單元為木材刨花、纖維、單板或板材。制備的人造板 對應(yīng)為刨花板、纖維板、膠合板、細木工板及實木復(fù)合地板基材。
[0013] 上述方法中，所述人造板結(jié)構(gòu)單元為刨花、纖維和單板時，使用茶多酚水溶液對結(jié) 構(gòu)單元進行常壓浸泡，浸泡時間為30~45min。
[0014] 上述方法中，所述人造板結(jié)構(gòu)單元為板材時，使用茶多酚水溶液對結(jié)構(gòu)單元進行 加壓浸漬處理。
[0015] 茶多酚是提取自茶葉的多酚類物質(zhì)，主要由表兒茶素、表兒茶素沒食子酸醋、表沒 食子兒茶素、表沒食子兒茶素沒食子酸醋等4種成分組成，已被證實茶多酚易與甲醛發(fā)生反 應(yīng)。本發(fā)明采用先對木質(zhì)結(jié)構(gòu)單元使用茶多酚水溶液浸漬改性(常壓和真空-加壓），后根據(jù) 成品類型按照傳統(tǒng)人造板生產(chǎn)方法進行制備。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：
[0016] 1、成本低廉。茶葉來源廣，我國每年有大量低檔茶和碎茶末剩余，可用來提取茶多 酚，而且用于浸泡(加壓浸漬）的茶多酚水溶液可重復(fù)使用。
[0017] 2、產(chǎn)品甲醛釋放量大幅降低。例如，采用濃度為6%茶多酚水溶液浸泡過的樺木單 板生產(chǎn)的膠合板與相同工藝條件下生產(chǎn)的普通樺木膠合板相比，前者甲醛釋放量僅為后者 的四分之一。
[0018] 3、產(chǎn)品物理性質(zhì)發(fā)生改變。根據(jù)木材材種和茶多酚水溶液濃度的不同，生產(chǎn)出的 產(chǎn)品顏色呈現(xiàn)深淺出不同紅色，高貴美觀，而且能夠散發(fā)淡茶香，給人帶來愉悅。
[0019] 4、綜合性能提高。產(chǎn)品在降低甲醛釋放量的基礎(chǔ)上膠合性能、力學(xué)性能并未發(fā)生 明顯變化。
【附圖說明】
[0020] 圖1為茶多酚改性人造板生產(chǎn)工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的說明，但并不局限于此，凡是對本 發(fā)明技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋 在本發(fā)明的保護范圍中。
[0022]【具體實施方式】一:本實施方式提供了一種茶多酚改性環(huán)保人造板的制備方法，如 圖1所示，具體步驟如下：
[0023] 一、將茶多酚粉劑加水配制成質(zhì)量分數(shù)為2~10%的茶多酚水溶液。茶多酚粉劑為 淡黃至黃棕色粉末，易溶于水及乙醇，有效物質(zhì)含量為85%。根據(jù)產(chǎn)品需要選擇適宜的茶多 酚水溶液濃度，出于產(chǎn)品成本和茶多酚溶解性考慮，茶多酚水溶液濃度不宜過高，因此建議 質(zhì)量分數(shù)為10%以下。
[0024]二、由于茶多酚水溶液自然pH值為強酸性溶液，浸泡過程可能對木材纖維進行破 壞，故調(diào)節(jié)茶多酚溶液pH值至5~7。
[0025]三、根據(jù)人造板構(gòu)成結(jié)構(gòu)單元不同，對結(jié)構(gòu)單元進行常壓浸泡或加壓浸漬處理。 [0026]刨花板、纖維板及膠合板的構(gòu)成單元分別為木材刨花、纖維、單板，這些結(jié)構(gòu)單元 厚度較薄(不超過lcm)，而茶多酚分子較小，易溶于水，采用常壓浸泡方法即可使茶多酚分 子進入木材，達到改性的目的。試驗發(fā)現(xiàn)，對于質(zhì)量分數(shù)10%的茶多酚水溶液，浸泡超過 30min后單板增重率隨時間變化不大，對于質(zhì)量分數(shù)6%的茶多酚水溶液，浸泡超過45min后 單板隨時間延長增重緩慢，因為對于較小尺寸的木材結(jié)構(gòu)單元，一定時間后木材孔隙基本 被藥劑填滿，繼續(xù)延長浸泡時間意義不大，故可根據(jù)生產(chǎn)實際選擇合適的浸泡時間。對于具 有一定厚度的板材，例如用于細木工板制造的板材厚度在3~25mm，可選用真空-加壓浸漬 裝置對木材進行真空-加壓浸漬。具體方法為在真空度為〇 . 〇98MPa的環(huán)境中抽真空0.5~ 1.5小時，使用茶多酚水溶液浸漬木材，浸漬壓力0.8~1.2MPa。使用茶多酚水溶液處理后的 木材結(jié)構(gòu)單元需根據(jù)最終產(chǎn)品形式選擇其后續(xù)生產(chǎn)工藝。
[0027]四、對于纖維、刨花類單元，可使用干燥箱或干燥窯進行干燥處理，再進行拌膠、鋪 裝、組坯、熱壓、裁邊等工藝制成纖維板、刨花板等。對于單板類單元，為防止直接干燥木材 發(fā)生干縮翹曲變形，采用熱壓機進行烘干，方法是將適量單板放于預(yù)熱到150°C的熱壓板 上，上下板同時加熱，但不施加壓力，當單板不再有水蒸氣冒出時，認為干燥完成，再進行涂 膠、鋪裝、熱壓、裁邊等工藝制成膠合板或單板飾面板等。對于板材類單元則可使用干燥箱 或干燥窯進行干燥處理，再進行涂膠、鋪裝、熱壓、裁邊等工藝制成細木工板、實木復(fù)合地板 基材等。熱壓參數(shù)根據(jù)產(chǎn)品不同進行調(diào)整，具體可根據(jù)材種、膠種的不同參照現(xiàn)有產(chǎn)品的生 產(chǎn)參數(shù)。成品顏色為暗紅色，散發(fā)淡茶香。
[0028]表1人造板構(gòu)成結(jié)構(gòu)單元及其對應(yīng)人造板產(chǎn)品制備方式

【具體實施方式】 [0030] 二:本實施方式提供了一種茶多酚改性環(huán)保刨花板的制備方法，具 體步驟如下：
[0031] 一、將茶多酚粉劑加水配制成質(zhì)量分數(shù)為10%的茶多酚水溶液。
[0032] 二、調(diào)節(jié)茶多酚溶液pH值至中性。
[0033] 三、對木材刨花進行常壓浸泡45min。
[0034] 四、對茶多酚浸泡過的刨花使用干燥窯進行干燥處理，再進行拌膠、鋪裝、組坯、熱 壓、裁邊等工藝制成刨花板。
【具體實施方式】 [0035] 三:本實施方式提供了一種茶多酚改性環(huán)保纖維板的制備方法，具 體步驟如下：
[0036] -、將茶多酚粉劑加水配制成質(zhì)量分數(shù)為6%的茶多酚水溶液。
[0037]二、調(diào)節(jié)茶多酚溶液pH值至6。
[0038] 三、對木材纖維進行常壓浸泡30min。
[0039] 四、對茶多酚浸泡過的木材纖維使用干燥箱進行干燥處理，再進行拌膠、鋪裝、組 坯、熱壓、裁邊等工藝制成纖維板。
【具體實施方式】 [0040] 四：本實施方式提供了一種茶多酚改性環(huán)保膠合板的制備方法，具 體步驟如下：
[0041] -、將茶多酚粉劑加水配制成質(zhì)量分數(shù)為6%的茶多酚水溶液。
[0042] 二、調(diào)節(jié)茶多酚溶液pH值至6.5。
[0043] 三、對單板進行常壓浸泡35min。
[0044]四、將茶多酚浸漬過的單板放于預(yù)熱到150°C的熱壓板上，上下板同時加熱，但不 施加壓力，當單板不再有水蒸氣冒出時，認為干燥完成，再進行涂膠、鋪裝、熱壓、裁邊等工 藝制成膠合板。
[0045]將本實施方式制成的膠合板(b組)與未經(jīng)浸泡的單板在同一熱壓工藝下制成的膠 合板(a組)進行膠合強度和甲醛釋放量對比，實驗結(jié)果如表2和3所示。可看出使用本實施方 式制備的膠合板與常規(guī)工藝制備膠合板膠合強度差別不大，甲醛釋放量較常規(guī)膠合板明顯 降低。
[0046]表2膠合板膠合強度測試結(jié)果

[0048]表3膠合板甲醛釋放量測試結(jié)果

【具體實施方式】 [0050] 五:本實施方式提供了一種茶多酚改性環(huán)保樺木裝飾單板的制備方 法，具體步驟如下：
[0051] -、將茶多酚粉劑加水配制成質(zhì)量分數(shù)為6%的茶多酚水溶液。
[0052] 二、調(diào)節(jié)茶多酚溶液pH值至6.5。
[0053] 三、對樺木單板進行常壓浸泡40min。
[0054] 四、將茶多酚浸漬過的單板放于預(yù)熱到150°C的熱壓板上，上下板同時加熱，但不 施加壓力，當單板不再有水蒸氣冒出時，認為干燥完成，制成茶多酚改性樺木裝飾單板。
[0055]
【具體實施方式】六:本實施方式提供了一種茶多酚改性環(huán)保細木工板的制備方法， 具體步驟如下：
[0056] -、將茶多酚粉劑加水配制成質(zhì)量分數(shù)為10%的茶多酚水溶液。
[0057] 二、調(diào)節(jié)茶多酚溶液pH值至5.5。
[0058]三、在真空度為0.098MPa的環(huán)境中抽真空1小時，使用茶多酚水溶液浸漬板材(細 木工板的構(gòu)成單元，用于細木工板的板芯），浸漬壓力1. 〇MPa。
[0059]四、使用干燥窯進行干燥處理，再進行涂膠、鋪裝、熱壓、裁邊等工藝制成細木工 板。
【具體實施方式】 [0060] 七:本實施方式提供了一種茶多酚改性環(huán)保實木復(fù)合地板基材的制 備方法，具體步驟如下：
[0061] -、將茶多酚粉劑加水配制成質(zhì)量分數(shù)為8%的茶多酚水溶液。
[0062]二、調(diào)節(jié)茶多酚溶液pH值至6.0。
[0063]三、在真空度為0.098MPa的環(huán)境中抽真空1.5小時，使用茶多酚水溶液板材，浸漬 壓力 1.2MPa。
[0064]四、使用干燥窯進行干燥處理，再進行涂膠、鋪裝、熱壓、裁邊等工藝制成實木復(fù)合 地板基材。
【主權(quán)項】
1. 一種茶多酚改性環(huán)保人造板的制備方法，其特征在于所述制備方法步驟如下： 一、 將茶多酚粉劑加水配制成質(zhì)量分數(shù)為2~10 %的茶多酚水溶液； 二、 調(diào)節(jié)茶多酚溶液pH值至5~7; 三、 根據(jù)人造板構(gòu)成結(jié)構(gòu)單元不同，使用茶多酚水溶液對結(jié)構(gòu)單元進行常壓浸泡或加 壓浸漬處理； 四、 對處理后的結(jié)構(gòu)單元進行干燥、拌膠、鋪裝、組坯、熱壓、裁邊，即得茶多酚改性環(huán)保 人造板。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的茶多酚改性環(huán)保人造板的制備方法，其特征在于所述人造板 為刨花板、纖維板、膠合板、細木工板和實木復(fù)合地板基材等。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的茶多酚改性環(huán)保人造板的制備方法，其特征在于所述人造板 為刨花板、纖維板或膠合板時，使用茶多酚水溶液對結(jié)構(gòu)單元進行常壓浸泡。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的茶多酚改性環(huán)保人造板的制備方法，其特征在于所述常壓浸 泡時間為30~45min。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的茶多酚改性環(huán)保人造板的制備方法，其特征在于所述人造板 為細木工板、實木復(fù)合地板基材時，使用茶多酚水溶液對結(jié)構(gòu)單元進行加壓浸漬處理。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的茶多酚改性環(huán)保人造板的制備方法，其特征在于所述加壓浸 漬處理的具體方法為:在真空度為0. 〇98MPa的環(huán)境中抽真空0.5~1.5小時，使用茶多酚水 溶液浸漬木材，浸漬壓力〇 · 8~1 · 2MPa。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的茶多酚改性環(huán)保人造板的制備方法，其特征在于所述人造板 為刨花板、纖維板或細木工板、實木復(fù)合地板基材時，使用干燥箱或干燥窯進行干燥處理。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的茶多酚改性環(huán)保人造板的制備方法，其特征在于所述人造板 為膠合板時，采用熱壓機進行烘干。
【專利摘要】一種茶多酚改性環(huán)保人造板的制備方法，屬于家裝建材技術(shù)領(lǐng)域。針對現(xiàn)有技術(shù)采用直接添加茶葉末及茶制品的方法不適用于單板、板材類產(chǎn)品的制備，且原料不能重復(fù)使用，成本較高，生產(chǎn)出的產(chǎn)品材質(zhì)不均，影響強度，所述制備方法步驟如下：一、將茶多酚粉劑加水配制成質(zhì)量分數(shù)為2～10％的茶多酚水溶液。二、調(diào)節(jié)茶多酚溶液pH值至5～7。三、根據(jù)人造板構(gòu)成結(jié)構(gòu)單元不同，使用茶多酚水溶液對結(jié)構(gòu)單元進行常壓浸泡或加壓浸漬處理對浸漬改性。四、對浸漬改性處理后的結(jié)構(gòu)單元進行干燥、拌膠、鋪裝、組坯、熱壓、裁邊，即得茶多酚改性環(huán)保人造板。本發(fā)明具有成本低廉、產(chǎn)品甲醛釋放量大幅降低、產(chǎn)品物理性質(zhì)發(fā)生改變和綜合性能提高的優(yōu)點。
【IPC分類】B27K3/02, B27K3/34, B27K3/08
【公開號】CN105710945
【申請?zhí)枴緾N201610224029
【發(fā)明人】張佳彬, 高丹丹, 黃海兵, 張艷紅
【申請人】黑龍江省木材科學(xué)研究所

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