用酶处理和机械法制造纤维素微纳米材料增强胶粘剂方法 技术领域：
本发明涉及的是一种利用酶处理结合机械法制造纤维素微纳米材料来增强胶粘剂的方法。属于人造板制造的技术领域。
背景技术
木质人造板大多是通过胶粘剂将单板、刨花、纤维等单元胶合的产品，胶粘剂的胶合强度对人造板产品的使用性能影响很大，通过增强胶粘剂可以提高人造板的性能、扩大人造板的应用途径。从天然纤维中分离出的微/纳纤丝是一种质轻、环境友好、可生物降解的聚合物，具有很高的机械特性，是较理想的增强材料。本发明是利用酶处理结合机械法制造出纤维素微纳米材料加入到胶粘剂中，达到增加胶粘剂胶合强度的目的。
发明内容：
本发明提出了一种利用酶处理结合机械法制造纤维素微纳米材料来增强胶粘剂的方法。其目的是利用可生物降解的天然纤维素微纳米材料加入到胶粘剂中增加其胶合强度，从而提高人造板的性能和扩大人造板的应用途径。
本发明的技术解决方案用酶处理和机械法制造纤维素微纳米材料增强胶粘剂的方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤：
一、原料干燥，选用木材纸浆纤维为原料，在分散状态下自然晾干，使其含水率达到15-20％；
二、粉碎和筛选，将自然晾干的木材纸浆纤维粉碎，然后筛选，使筛选后的纤维细度达到40-180目；
三、酶处理，首先在反应容器中，加人筛选后的木材纸浆纤维和pH4.8的柠檬酸磷酸氢二钠缓冲液(两者重量比：1kg木材纸浆纤维加20kg柠檬酸-磷酸二氢钠缓冲液)，使温度保持在50℃，添加纤维素酶到反应器中(添加比列：1克木材纸浆纤维加10-20FPU纤维素酶)，酶处理时间为4-8小时；
四、机械加工，酶处理后的木材纸浆纤维自然晾干后采用高压纳米均质器、或超声波细胞破碎仪机械加工的方式将其制造成纤维素微纳米材料，其中，高压纳米均质的压力为1000-2000bar，制备出分散在水中的纤维素微纳米材料，其浓度的重量百分比为0.5-1.0％；超声波细胞破碎仪的功率450-600W，振幅80-100、破碎时间为0.5-1.5小时，制备出分散在水中的纤维素微纳米材料，其浓度的重量百分比为0.5-1.5％；
五、搅拌混合，将制备好的纤维素微纳米材料添加到水溶性的酚醛树脂或脲醛树脂胶粘剂中，添加的重量比是1份固体微/纳纤丝加20～100份固体树脂；
六、施胶，将搅拌混合纤维素微纳米材料的人造板胶粘剂施加到人造板单元如单板、或刨花、或纤维板表面，其中，单板双面施胶液体胶量为280-380克/平方米；刨花或纤维板的施胶固体胶量的重量百分比均为8-12％；
七、热压，将施胶后的人造板单元如单板、或刨花板、或纤维板，组坯或铺装成型后，送入热压机热压，热压温度根据胶合板、刨花板、纤维板和胶粘剂固化温度的要求，取110℃-200℃，时间为0.15-1.5分钟/每毫米板厚；
八、后期处理，热压后的人造板经过冷却处理、调湿处理、锯边、砂光后检测，与不加纤维素微纳米材料胶粘剂的人造板相比，其胶合强度可以提高10-30％。
本发明的优点：是利用酶处理结合机械法制造出可生物降解的纤维素微纳米材料加入到胶粘剂中，从而提高了人造板胶粘剂的胶合强度，使人造板的性能改善，扩大了人造板的应用途径。
【具体实施方式】
实施例1，
一、原料干燥，选用木材纸浆纤维为原料，在分散状态下自然晾干，使其含水率达到15％；
二、粉碎和筛选，将自然晾干的木材纸浆纤维粉碎，然后筛选，使筛选后的纤维细度达到40目；
三、酶处理，首先在反应容器中，加人筛选后的木材纸浆纤维和pH4.8的柠檬酸磷酸氢二钠缓冲液(两者重量比：1kg木材纸浆纤维加20kg柠檬酸-磷酸二氢钠缓冲液)，使温度保持在50℃，添加纤维素酶到反应器中(添加比列：1克木材纸浆纤维加20FPU纤维素酶)，酶处理时间为6小时；
四、机械加工，酶处理后的木材纸浆纤维自然晾干后采用高压纳米均质器、或超声波细胞破碎仪机械加工的方式将其制造成纤维素微纳米材料，其中，高压纳米均质的压力为1000bar，制备出分散在水中的纤维素微纳米材料，其浓度的重量百分比为0.5％；超声波细胞破碎仪的功率450-600W，振幅80、破碎时间为1.0小时，制备出分散在水中的纤维素微纳米材料，其浓度的重量百分比为0.5％；
五、搅拌混合，将制备好的纤维素微纳米材料添加到水溶性的酚醛树脂或脲醛树脂胶粘剂中，添加的重量比是1份固体微/纳纤丝加50份固体树脂；
六、施胶，将搅拌混合纤维素微纳米材料的人造板胶粘剂施加到人造板单元如单板、或刨花、或纤维板表面，其中，单板双面施胶液体胶量为280克/平方米；刨花或纤维板的施胶固体胶量的重量百分比均为8％；
七、热压，将施胶后的人造板单元如单板、或刨花板、或纤维板，组坯或铺装成型后，送入热压机热压，热压温度根据胶合板、刨花板、纤维板和胶粘剂固化温度的要求，取150℃，时间为0.15分钟/每毫米板厚；
八、后期处理，热压后的人造板经过冷却处理、调湿处理、锯边、砂光后检测，与不加纤维素微纳米材料胶粘剂的人造板相比，其胶合强度可以提高20％。
实施例2，
一、原料干燥，选用木材纸浆纤维为原料，在分散状态下自然晾干，使其含水率达到18％；
二、粉碎和筛选，将自然晾干的木材纸浆纤维粉碎，然后筛选，使筛选后的纤维细度达到100目；
三、酶处理，首先在反应容器中，加人筛选后的木材纸浆纤维和pH4.8的柠檬酸磷酸氢二钠缓冲液(两者重量比：1kg木材纸浆纤维加20kg柠檬酸-磷酸二氢钠缓冲液)，使温度保持在50℃，添加纤维素酶到反应器中(添加比列：1克木材纸浆纤维加10FPU纤维素酶)，酶处理时间为8小时；
四、机械加工，酶处理后的木材纸浆纤维自然晾干后采用高压纳米均质器、或超声波细胞破碎仪机械加工的方式将其制造成纤维素微纳米材料，其
中，高压纳米均质的压力为2000bar，制备出分散在水中的纤维素微纳米材料，其浓度的重量百分比为1.0％；超声波细胞破碎仪的功率450-600W，振幅100、破碎时间为1.5小时，制备出分散在水中的纤维素微纳米材料，其浓度的重量百分比为1.5％；
五、搅拌混合，将制备好的纤维素微纳米材料添加到水溶性的酚醛树脂或脲醛树脂胶粘剂中，添加的重量比是1份固体微/纳纤丝加100份固体树脂；
六、施胶，将搅拌混合纤维素微纳米材料的人造板胶粘剂施加到人造板单元如单板、或刨花、或纤维板表面，其中，单板双面施胶液体胶量为320克/平方米；刨花或纤维板的施胶固体胶量的重量百分比均为11％；
七、热压，将施胶后的人造板单元如单板、或刨花板、或纤维板，组坯或铺装成型后，送入热压机热压，热压温度根据胶合板、刨花板、纤维板和胶粘剂固化温度的要求，取180℃，时间为0.5分钟/每毫米板厚；
八、后期处理，热压后的人造板经过冷却处理、调湿处理、锯边、砂光后检测，与不加纤维素微纳米材料胶粘剂的人造板相比，其胶合强度可以提高30％。