CN105368386A - 一种生物质基竹木加工用粘合剂及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种生物质基竹木加工用粘合剂及其制备工艺，涉及精细化学品技术领域，该粘合剂由以下重量份是原料制成：木质纤维素、消泡剂、水性增稠剂、淀粉、交联剂、多元醇、十二烷基硫酸钠、三羟甲基丙烷三酯、尿素，本发明以木质纤维素和淀粉为原料，通过交联，提高胶粘剂的胶合强度、耐水性能、储存稳定性能，渗透性好，且所需的原料来源广泛，便宜易得，且合成工艺简单，易于工业化生产。

Description

一种生物质基竹木加工用粘合剂及其制备工艺

技术领域

本发明涉及精细化学品技术领域，具体涉及一种生物质基竹木加工用粘合剂及其制备工艺。

背景技术

竹木胶粘剂品种繁多，性能各异，涉及面较广，给分类工作带来诸多不便，尽管分类方法很多，但都各有其不足之处。胶粘剂的主导品种是脲醛树脂胶，它与酚醛树脂胶，三聚氰胺-甲醛树脂胶并称为人造板工业用三大胶，然而,源于石油的三醛胶在生产和使用时由于会释放对人体有害的游离苯酚、甲醛会给环境和群众身体带来恶劣影响；尤其在室内装修和家具板材中,因为甲醛并不完全缩聚,关键是固化树脂因水解或者分解释放出游离甲醛,逐步向周围散发而造成室内环境污染。而且石油基胶黏剂制品属于非生物可降解材料,长期大量使用会形成废物堆积和环境恶化,这些问题逐渐受到了大家的关注。随着全球石油资源的日益减少,石油化工产品价格持续攀升,加之环保意识的增强,人们把更多的目光的投向了丰富且可再生的生物质资源。

淀粉具有可再生能力强、来源丰富、种类多样、环保和价格低等优点。但是,由于传统淀粉基胶黏剂耐水性能差、胶接强度低,因此并未在木材工业广泛推广和使用。普通的单宁基胶黏剂是由单宁与固化剂共同构成,其类似于酚醛树脂胶黏剂,可用于木材的胶接,它的主要特点是反应活性高、固化速度快,并且单宁胶也具有价格低廉、毒害作用小、来源于自天然材料等优点,但是其主要缺陷在于其粘度过高,对木材的渗透性差、胶合强度低。在国内和国外己经出现了很多利用工业的木质素和交联剂制备无醛木材胶黏剂的报道。木质素是一种来源广泛、高产量的生物质资源。木质素在19世纪末的时候己经被当做胶黏剂进行了少量研究。一些木质素被作为有潜力的环境友好型木材用胶黏剂而被专家学者关注。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术不足，本发明提供一种生物质基竹木加工用粘合剂，本发明生物质基粘合剂属于环境友好型竹木加工用粘合剂，胶合强度高、耐水性能好、储存稳定性能好，渗透性好，且所需的原料来源广泛，便宜易得，且合成工艺简单，易于工业化生产。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种生物质基竹木加工用粘合剂，由以下重量份的原料制成：木质纤维素15-35份、淀粉15-25份、交联剂消泡剂1-2.5份、水性增稠剂1-2.8份、多元醇3～8份、十二烷基硫酸钠5～12份、三羟甲基丙烷三酯7～15份、尿素6-10份。

优选的，所述生物质基竹木加工用粘合剂由以下重量份的原料制成：木质纤维素18-35份、淀粉15-23份、交联剂消泡剂1-2.3份、水性增稠剂1-2.5份、多元醇5～8份、十二烷基硫酸钠5～10份、三羟甲基丙烷三酯8～15份、尿素6-9份。

优选的，所述生物质基竹木加工用粘合剂由以下重量份的原料制成：木质纤维素20份、淀粉20份、交联剂消泡剂1.6份、水性增稠剂1.7份、多元醇6份、十二烷基硫酸钠8份、三羟甲基丙烷三酯11份、尿素8份。

优选的，所述生物质基竹木加工用粘合剂由以下重量份的原料制成：木质纤维素25份、淀粉19份、交联剂消泡剂1.5份、水性增稠剂1.5份、多元醇7份、十二烷基硫酸钠7份、三羟甲基丙烷三酯12份、尿素7份。

优选的，所述交联剂为环氧氯丙烷溶液。

一种生物质基竹木加工用粘合剂的制备工艺，包括以下步骤：

S1、先称取重量份的各原料备用，向反应釜内加入去离子水，加热反应釜至温度为65-75℃，温度稳定2-5min后加入木质纤维素、淀粉、交联剂消泡剂、水性增稠剂、多元醇、十二烷基硫酸钠、三羟甲基丙烷三酯、尿素；

S2、保持反应釜温度为70-75℃，以转速为为160～200rpm的速度搅拌反应釜内的物料，搅拌时间为30-45min；

S3、搅拌结束，待其冷却至室温即可。

(三)有益效果

本发明提供一种生物质基竹木加工用粘合剂及其制备工艺，本发明以木质纤维素和淀粉为原料，通过交联，提高胶粘剂的胶合强度、耐水性能、储存稳定性能，且所需的原料来源广泛，便宜易得，且合成工艺简单，易于工业化生产；本发明作为粘合剂广泛用于木材拼装、竹木加工、人造板加工领域，还可应用于防水、包装领域，应用广泛，制作方法简便，适合推广应用。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本实施例生物质基竹木加工用粘合剂，由以下重量份的原料制成：木质纤维素15份、淀粉15份、交联剂消泡剂1份、水性增稠剂1份、多元醇3份、十二烷基硫酸钠5份、三羟甲基丙烷三酯7份、尿素6份。

按照本实施例原料重量份，制备工艺包括以下步骤：

S1、先称取重量份的各原料备用，向反应釜内加入去离子水，加热反应釜至温度为65-75℃，温度稳定2-5min后加入木质纤维素、淀粉、交联剂消泡剂、水性增稠剂、多元醇、十二烷基硫酸钠、三羟甲基丙烷三酯、尿素；

S2、保持反应釜温度为70-75℃，以转速为为160～200rpm的速度搅拌反应釜内的物料，搅拌时间为30-45min；

S3、搅拌结束，待其冷却至室温即可。

实施例2：

本实施例生物质基竹木加工用粘合剂，由以下重量份的原料制成：木质纤维素20份、淀粉20份、交联剂消泡剂1.6份、水性增稠剂1.7份、多元醇6份、十二烷基硫酸钠8份、三羟甲基丙烷三酯11份、尿素8份。

按照本实施例原料重量份制备工艺同实施例1。

实施例3：

本实施例生物质基竹木加工用粘合剂，由以下重量份的原料制成：木质纤维素25份、淀粉19份、交联剂消泡剂1.5份、水性增稠剂1.5份、多元醇7份、十二烷基硫酸钠7份、三羟甲基丙烷三酯12份、尿素7份。

按照本实施例原料重量份制备工艺同实施例1。

实施例4：

本实施例生物质基竹木加工用粘合剂，由以下重量份的原料制成：木质纤维素35份、淀粉25份、交联剂消泡剂2.5份、水性增稠剂2.8份、多元醇8份、十二烷基硫酸钠12份、三羟甲基丙烷三酯15份、尿素10份。

按照本实施例原料重量份制备工艺同实施例1。

实施例5：

本实施例生物质基竹木加工用粘合剂，由以下重量份的原料制成：木质纤维素18份、淀粉15份、交联剂消泡剂1份、水性增稠剂1份、多元醇5份、十二烷基硫酸钠5份、三羟甲基丙烷三酯8份、尿素6份。

按照本实施例原料重量份制备工艺同实施例1。

实施例6：

本实施例生物质基竹木加工用粘合剂，由以下重量份的原料制成：木质纤维素35份、淀粉23份、交联剂消泡剂2.3份、水性增稠剂2.5份、多元醇8份、十二烷基硫酸钠10份、三羟甲基丙烷三酯15份、尿素9份。

按照本实施例原料重量份制备工艺同实施例1。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种生物质基竹木加工用粘合剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：木质纤维素15-35份、淀粉15-25份、交联剂消泡剂1-2.5份、水性增稠剂1-2.8份、多元醇3～8份、十二烷基硫酸钠5～12份、三羟甲基丙烷三酯7～15份、尿素6-10份。

2.如权利要求1所述的生物质基竹木加工用粘合剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：木质纤维素18-35份、淀粉15-23份、交联剂消泡剂1-2.3份、水性增稠剂1-2.5份、多元醇5～8份、十二烷基硫酸钠5～10份、三羟甲基丙烷三酯8～15份、尿素6-9份。

3.如权利要求1所述的生物质基竹木加工用粘合剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：木质纤维素20份、淀粉20份、交联剂消泡剂1.6份、水性增稠剂1.7份、多元醇6份、十二烷基硫酸钠8份、三羟甲基丙烷三酯11份、尿素8份。

4.如权利要求1所述的生物质基竹木加工用粘合剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：木质纤维素25份、淀粉19份、交联剂消泡剂1.5份、水性增稠剂1.5份、多元醇7份、十二烷基硫酸钠7份、三羟甲基丙烷三酯12份、尿素7份。

5.如权利要求1所述的生物质基竹木加工用粘合剂，其特征在于，所述交联剂为环氧氯丙烷溶液。

6.一种如权利要求1-5任一所述的生物质基竹木加工用粘合剂的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、先称取重量份的各原料备用，向反应釜内加入去离子水，加热反应釜至温度为65-75℃，温度稳定2-5min后加入木质纤维素、淀粉、交联剂消泡剂、水性增稠剂、多元醇、十二烷基硫酸钠、三羟甲基丙烷三酯、尿素；

S2、保持反应釜温度为70-75℃，以转速为为160～200rpm的速度搅拌反应釜内的物料，搅拌时间为30-45min；

S3、搅拌结束，待其冷却至室温即可。