全 文 ：　林业科技开发　2008年第 22卷第 6期 77　
山楂核粉用作脲醛胶添加剂的研究
孙丰文 ,王宇红 ,陈英
(南京林业大学竹材工程研究中心 , 南京 210037)
摘　要:山楂核是山楂果品加工产生的废弃物 , 将它碎成 200目以上的粉末后可作为脲醛树脂胶粘剂的填料使
用。试验研究表明:山楂核粉在脲醛胶中的分散稳定性比面粉差 ,单独使用时胶合板板坯的预压性能不理想 ,与面
粉混合使用可以满足预压工艺要求;山楂核粉可以显著地提高脲醛胶的胶合强度 ,当添加量为胶液 10% ～ 15%时 ,
胶合板胶合强度提高幅度最大;山楂核粉具有降低脲醛胶胶合板甲醛释放量的作用 ,且其作用效果优于面粉 。
关键词:山楂核;添加剂;脲醛胶;胶合板
StudyonthePowderofHawthornKernelusedforAdditiveofUFGlue∥SUNFeng-wen, WANGYu-hong,
CHENYing
Abstract:HawthornKernelisthewasteofhawthornfruitprocessing.ItcanbeusedfortheadditiveofUFglueafterbeing
crushedintopowderover200mesh.Thetestresultsprovethatthedispersionstabilitiesofhawthornkernelpowderisworse
thanthatofwheatpowderinUFglue;thecold-presseffectofplywoodmatisnotperfectasthehawthornkernelpowder
usedsinglyforadditiveofUFglue.;anditcanmeettherequirementofpre-presswhileblendingwheatpowderintohaw-
thornkernelpowder;hawthornkernelpowdercanmarkedlyenhancethebondingstrengthofplywoodbyUFglue;whenthe
additivedosageofhawthornkernelpowderreachingabouttentofifteenpercentbymassofUFglue, thebondingstrengthof
plywoodisbiggest;thehawthornkernelpowderplaysabeterroleofreducingthereleaseoffreeformaldehydeofplywood
thanthatofwheatpowder.
Keywords:Hawthornkernel;Additive;UFglue;Plywood
Author saddress:BambooEngineeringResearchCenter, NanjingForestryUniversity, 210037 Nanjing, China
收稿日期:2008-06-03　　　　修回日期:2008-07-28
基金项目:山东省科技计划发展项目 “花生壳替代苯酚制备环保型胶
粘剂技术研究 ”(编号:2006GG3206011)。
第一作者简介:孙丰文(1967-),男 ,副研究员 ,博士 ,主要从事木竹塑
复合材料与木材胶粘剂技术研究。 E-mail:Sunfw2188@Sohu.com
　　脲醛树脂胶粘剂具有原料易得 、生产工艺简单 、
贮存稳定 、使用方便 、价格低廉等优点 ,因而广泛用作
室内人造板如中密度纤维板 、刨花板 、细木工板和胶
合板的胶粘剂 ,其用量约占所有木材胶粘剂的 3 /4,
我国每年仅室内胶合板的脲醛胶用量就达到 200万 t
以上[ 1] 。胶合板用脲醛胶在涂胶前一般需要加入某
些填料 ,以提高胶粘剂的初粘度 、防止胶液过分渗透 、
改善工艺性和预压性能 ,同时填料还可以起到填充胶
粘剂缩水固化产生的微小空隙 、减小固化应力 、提高
胶合强度的作用 。国外普遍采用椰壳粉 、树皮粉 、矿
物粉 、大豆粉等作为脲醛胶的添加剂 ,而国内主要采
用面粉 、少量的木粉或轻质碳酸钙等矿物成分 ,国内
每年需要工业面粉 30万 t左右 [ 2, 3] 。近几年来 ,国内
外开始研究具有甲醛捕捉能力 、提高耐水性的功能性
填料[ 4, 5] ,但由于成本较高 ,使用还不普遍。山楂属
植物属于蔷薇科 ,分布于北温带 ,世界共有 1 000余
种 ,我国有 17种 2个变种 。山楂是我国重点发展的
经济林树种之一 ,遍布全国 25个省 、市 、自治区 ,上世
纪 80年代后期发展迅猛 ,并逐步形成了东北 、京津 、
辽冀 、太行山区 、山东五大山楂产区 , 种植面积约
35.3万 hm2 ,年产山楂果 40多万吨 [ 6] 。山楂果是我
国传统药用和食用果品 ,果品加工过程中 ,大量的山
楂核成为废弃物 ,因而山楂核的应用技术研究引起学
者的关注 。文献资料显示 ,有关山楂核利用方面的研
究主要集中在以下几个方面:山楂核成分分析 [ 6 ～ 8] ,
山楂核馏油的制备工艺 、馏油成分分析及用途 [ 9, 10] ,
山楂核内含功能成分制取及功效[ 11, 12] ,山楂核制备
粒状活性炭的研究等 [ 13, 14] 。
本文以山楂核为原料 ,通过粉碎后用作脲醛树脂
胶粘剂的添加剂 ,重点探索山楂核粉对脲醛胶的胶合
性能与制品甲醛释放量的影响 ,这方面的研究国内尚
属首次。
1　材料与方法
1.1　试验材料
1.1.1　单　板
采用杨木旋切单板 ,厚度为 2mm,含水率为 8%
　技术开发
78　 林业科技开发　2008年第 22卷第 6期
～ 12%。
1.1.2　山楂核粉
山东临朐果品加工厂废弃山楂核 ,经浸泡 、冲洗
去除残留果肉 ,干燥后用木粉机粉碎至 200目以上。
1.1.3　化学试剂
尿素(工业级), 甲醛 (分析纯), 氯化铵(分析
纯),烧碱(分析纯)。
1.2　试验方法
1.2.1　脲醛树脂胶粘剂的制备
称取 1 500g甲醛加入反应釜中 ,在 30℃水浴下
用 30%的 NaOH溶液调 pH值为 7.8 ～ 8.0, 将水浴
温度加热到 40℃, 加入第 1批尿素 500g, 在 30 ～
40min内将水浴温度从 40℃升到 92℃,此时 pH值不
低于 6.0。在 92℃下保温 45min后加入第 2批尿素
208g继续反应 35min,此时 pH值不低于 5.5,降温
至 88℃, 用 20%的 NH4Cl溶液调 pH值到 5.0, 在
92℃进行第 2次缩聚反应至终点(每隔 2min测 1次
粘度 ,直到胶液在 40℃的水中呈云雾状散开 ,反应终
点达到)。用 30%的 NaOH溶液调 pH值到 7.0 ,迅
速冷却至 70℃, 加入第 3批尿素 111.5g,搅拌 20
min后 ,冷却至 45℃后出釜 。
胶粘剂主要性能指标如下:pH值:8.0,固体含
量:48.3%,粘度:45s(涂-4杯 , 25℃),游离甲醛含
量:0.3%,固化时间:100s。
1.2.2　胶合板制备
称取一定量的脲醛胶加入规定量的添加剂和
1%的氯化铵固化剂 ,搅拌均匀后用于单板涂胶 。胶
合板层数均为 3层 ,胶合板热压工艺均为:单位压力
1.0MPa、热压温度 110℃、热压时间 5min。
1.2.3　性能检测
胶合强度依据 GB/T17657-1999 《人造板及饰
面人造板理化性能试验方法 》中 Ⅱ类胶合板的规定
进行。
甲醛释放量依据 GB/T17657-1999 《人造板及
饰面人造板理化性能试验方法 》中干燥器法的规定
进行。
粘度测试方法:涂-4杯 , 25℃下室温测定 。
2　结果与分析
2.1　山楂核粉与脲醛胶的混合性能
等量称取脲醛胶 3份 ,其中分别加入 10%的山
楂核粉 、10%的面粉 、10%的面粉与山楂核粉的混合
物(面粉与山楂核粉的质量比为 3∶7),搅拌均匀后静
置 ,观察各种添加物在脲醛胶中的悬浮稳定性 。结果
表明:山楂核粉在胶粘剂静置 30min时明显出现沉
淀 ,而面粉在胶粘剂静置 60min后尚无沉淀迹象 ,加
入面粉与山楂核粉混合物的胶粘剂在静置 30min时
有轻微沉淀 、静置 60min后有明显沉淀。
2.2　山楂核粉对胶液粘度和板坯预压性能的影响
等量称取脲醛胶 3份 ,其中分别加入 10%的山
楂核粉 、10%的面粉 、10%的面粉与山楂核粉的混合
物(面粉与山楂核粉的质量比为 3∶7),搅拌均匀后用
涂-4杯检测其粘度。之后分别加入 1%的氯化铵固
化剂并搅拌均匀 ,按 300g/m2的涂胶量分别涂胶并
组坯制成 3层胶合板 ,在 1.0MPa的单位压力下冷压
30min,观察板坯的预压性能 。结果显示:脲醛胶加
入面粉后粘度由原来的 43s提高到 67s,板坯预压效
果良好;加入山楂核粉的粘度增加最大为 108s,但板
坯预压性能最差;加入面粉与山楂核粉混合物的粘度
为 81s,其板坯预压效果较好 ,可以满足生产要求 。
2.3　山楂核粉添加量对胶合强度的影响
等量称取 7份脲醛胶 ,其中 1份不加任何填料 、1
份加 10%的面粉 、其余 5份分别添加 5%、 10%、
15%、20%、25%的山楂核粉 ,搅拌均匀 ,并分别加入
1%的氯化铵固化剂搅拌均匀 ,压制 7组 3层胶合板 。
技术参数均为:涂胶量 300g/m2 、预压时间 30min、单
位压力:1.0 MPa、热压温度 110℃、热压时间 5min。
按 Ⅱ类胶合板检测胶合强度 ,检测结果表明:加入面
粉的胶合强度为 0.60MPa,其他数据如图 1所示。
图 1　山楂核粉添加量对胶合强度的影响
数据显示 ,脲醛胶中加入山楂核粉可以显著地提
高胶合板的胶合强度 ,山楂核粉最合适的添加量为
10% ～ 15%。
山楂核的纤维素和半纤维素含量较高 [ 15] ,粉碎
至 200目以上的山楂核粉末具有较好的填充作用 ,能
够减小结合界面间的应力 ,提高胶合强度。并且山楂
核粉较之面粉具有更好的耐水性 ,能显著提高其湿胶
合强度;再者山楂核粉末中有大量的环类物质 ,在高
温下与脲醛树脂反应 ,交联密度较高 ,从而提高了胶
合板的胶合强度。
技术开发　
　林业科技开发　2008年第 22卷第 6期 79　
2.4　山楂核粉对胶合板甲醛释放量的影响
等量称取脲醛胶 3份 ,其中 1份不加任何填料 、
其余 2份分别加入 10%的山楂核粉 、10%的面粉 ,搅
拌均匀后分别加入 1%的氯化铵固化剂 ,搅拌均匀后
用于涂胶。压制 3组 3层胶合板 。技术参数均为:涂
胶量 300g/m2 、预压时间 30min、单位压力:1.0MPa、
热压温度 110℃、热压时间 5min。采用干燥器法检
测胶合板的甲醛释放量 ,得出未加填料 、加面粉 、加山
楂核粉制取的胶合板的甲醛释放量分别为:
10.61mg/L、7.01mg/L、6.08mg/L。
山楂核粉末良好的甲醛消除效果可能是由于山
楂核中含有大量有机酸和酚类物质 ,能够与脲醛树脂
中的甲醛发生反应 ,进而消除甲醛 ,降低胶合板中的
甲醛释放量 。
3　结　论
(1)山楂核粉在脲醛胶中的分散稳定性比面粉
差 ,单独使用时胶合板板坯的预压性能不理想 ,与面
粉混合使用可以满足预压工艺要求。
(2)山楂核粉可以显著地提高脲醛胶的胶合强
度 ,当添加量为胶液 10% ～ 15%时 ,胶合板胶合强度
提高幅度最大。
(3)山楂核粉具有降低脲醛胶胶合板甲醛释放
量的作用 ,且其作用效果优于面粉。
建议对山楂核粉末细度对其在胶粘剂中的分散
性及其对胶合强度和甲醛释放量的影响进行更深入
的研究 ,并进一步探索山楂核粉与其他增粘性填料共
混以改善胶粘剂的预压性能 。
参考文献
[ 1]顾继友.我国木材工业用胶粘剂与胶接技术现状与展望 [ J] .木材
工业 , 2006, 20(2):66-68.
[ 2]沈佳.胶粘剂中的淀粉与添加剂 [ J].上海包装 , 2005(3):34-35.
[ 3]于文吉.木材胶粘剂用添加剂技术发展及市场趋势 [ J].木材工
业 , 1998, 12(1):29-31.
[ 4]沈哲红 ,冯家浩 ,孙丰文.DDS改善胶合板用低摩尔比 UF胶的预
压性能 [ J] .2003, 17(4):12-14.
[ 5]杨桂娣 , 林巧佳 ,刘景洪.纳米 sio2 改性脲醛树脂的研究 [ J] .木材
工业 , 2004, 18(3):7-9.
[ 6]赵玉平.山楂综合利用与开发研究 [ D] .天津:天津科技大学 ,
2003:1-17.
[ 7]王雪松 ,李庆明 ,李艳梅 ,等.山楂核化学成分研究 [ J].中国中药
杂志 , 1999, 24(12):739-740.
[ 8]杨晓彤 , 程乐乐 , 糜可 , 等.山楂核中熊果酸含量的 HPLC测定
[ J] .上海中医药大学学报 , 2001, 15(1):53-55.
[ 9]叶磊.山楂核干馏油抑菌及杀菌作用的研究 [ J] .北京联合大学
学报:自然科学版 , 2003, 17(3):48-51.
[ 10]黄荣清 ,熊景峰 ,史建栋 ,等.山楂核馏油的气相色谱-质谱研究
[ J] .中药材 , 1998, 21(1):25-26.
[ 11]李长青 ,吴伟 ,佟颖.山楂核提取物杀菌效果及影响因素 [ J].中
国消毒学杂志 , 2007, 24(1):50-52.
[ 12]顾军 ,庄桂东.山楂核黄酮的提取及其调血脂保健功能的研究
[ J] .食品研究与开发 , 2003, 24(5):83-84.
[ 13]段书德 ,次力杰.山楂核制备粒状活性炭的研究 [ J] .林产化工通
讯 , 2003, 37(6):29-31.
[ 14]李颖 ,黄正宏 ,康飞宇.山楂核渣制备活性炭的研究 [ J] .炭素技
术 , 2004, 23(6):5-9.
[ 15]杜斌.山楂核综合利用试验研究 [ J] .中国野生植物 , 1989(4):7-10.
(责任编辑　葛华忠)
江西九江县石门林场供应林木种苗
种子(元 /500g), 量大可优惠 5% ～ 20%:
　　湿地松 50马尾松 22红豆杉 50五角枫 18元宝枫 25无患籽 16重阳木 30落羽杉 30水杉 80池杉 6柳杉 25檫木 30
喜树 8蓝果 28青桐 12泡桐 40枫香 60木荷 25合欢 20栾树 16国槐 30桤木 35枫杨 8酸枣 8桉树 40毛竹 160雪松
200金钱松 80罗汉松 20桂花 20红枫 80鸡爪槭 40马褂木 30四照花 28爬山虎 60大叶樟 20红楠 30天竺桂 25紫楠
25石楠 40蓝果 25杜英 25灯台树 18竹柏 18紫藤 20黄栌 30日本樱花 35大叶女贞 6红果冬青 25红叶乌桕 30红花
木莲 100乐昌含笑 180单性木兰 300黄连木 20光皮树 30麻疯树 20香椿 12杜仲 25白 /紫玉兰 35银杏 18乌桕 8棠梨
40虎杖 22青钱柳 60凹叶厚朴 80胡枝籽 10马棘 15金合欢 30富贵籽 40盐肤木 30紫薇 28紫荆 50小叶女贞 18多花
木兰 40珙桐 30檀香 150蚊母 80榉树 100银鹊 50等
1年生苗木价格(元 /株),另可供应以下品种胸径 2 ～ 10 cm的大规格苗木:
红豆杉 0.50马褂木 0.50白玉兰 0.60罗汉松 0.50湿地松 0.20黄连木 0.60光皮树 0.50马尾松 0.08山茶花 1.50
红枫 1.20鸡爪槭 1.00无患籽 0.50重阳木 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枫香 0.
18木荷 0.25杜英 0.40杜仲 0.25灯台 0.50竹柏 1.00连香 1.50榉树 1.20毛竹 0.20酸枣 0.25香椿 0.20紫薇 0.30
桤木 0.20大叶女贞 0.20红花木莲 1.20凹叶厚朴 0.50
联系单位:江西省九江县石门林场(庐山东路 72号)　　邮编:332100　
联系人:黄　刚　　联系电话:0792-6817968　　手机:13970210004
　技术开发