CN1063298A - 由木素纤维素制取热固化树脂及复合材料制品的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种将木素纤维素材料转化成防水 的热固化胶粘剂和复合材料制品的方法。将木素纤 维素材料首先用高压蒸汽处理使半纤维发生热分解 和水解生成水溶液性的，低分子量的碳水化合物和其 它分解产物。将木素纤维素残余物再次用高压蒸汽 处理使纤维素发生分解和水解生成水溶性的，低分子 量的碳水化合物和其它分解产物。这些水溶性物能 够单独地或以混合物的形式作为一种热固化树脂胶 粘剂在热压下生成一种防水胶结体或胶结其它组分 生成复合材料制品。

Description

在本申请书中公开了一种由木素纤维素材料制取复合材料制品的方法。这个方法包括首先将木素纤维素材料用高压蒸汽处理使半纤维素分解和水解成低分子量的碳水化合物水溶物，然后利用那些水溶性物作为热固化胶粘剂与木素纤维素材料的其它组分在热压下“在原位”胶结成一种重新组成的复合物材料制品。水溶性物作为一种胶结剂和填充剂制成的复合材料制品具有良好的机械强度和极好的尺寸稳定性。因此，与传统的方法（即胶结需要热固化合成树脂胶粘剂的方法，例如需要酚醛和尿醛树脂）相比，这个方法在经济方面和工艺方面都是优越的。

本发明涉及一种从木素纤维素材料中提取热固化树脂胶粘剂并将木素纤维素材料转化为复合材料制品的方法。这个方法可用于所有木质的或非木质的木素纤维素材料。因此所得到的热固化胶粘剂用于粘接木素纤维素和非木素纤维素材料生成防水的胶结体具有良好的胶粘性质，高防水性及水煮不散的性能。

首先用高压蒸汽处理使木素纤维素材料中的半纤维素分解和水解生成低分子量的水溶性树脂材料，其中含有戊糖和己糖，糖类聚合物，糠醛，脱水碳水化合物，有机酸和其它分解产物。这些水溶性物能够被提取和浓缩用作热固化树脂胶粘剂。在热压条件下，这些水溶性树脂材料能够聚合，交联和热固化生成一种抗水煮的防水胶结体。

已从中提取水溶性物的木素纤维素残余物再次用高温蒸汽处理一段时间使纤维素发生热分解和水解生成低分子量的水溶物（含有己糖和戊糖，糖类聚合物，羟甲基糠醛，糠醛，有机酸和其它分解产物）。将这些水溶性物提取和浓缩后单独或与从半纤维素水解提取的水溶性物混合用作热固化树脂胶粘剂。木素在高压蒸汽处理下同样经过热分解和水解生成低分子量的木素或木素产品。顺便说一下，水溶性树脂材料总是含有少量的这些木素分解物。

在从木素纤维材料制取复合材料制品的传统方法中、需要热固化树脂粘合剂用于粘合。热固化树脂粘合剂通常从石油化工制成的化学品合成，例如尿醛和酚醛树脂，这两种树脂在从木素纤维素材料制取复合材料制品时最常用的合成树脂。因为这些合成树脂粘合剂来源于非再生的石油化工产品，所以随着自然资源趋于枯竭，它们将变得非常的昂贵。因此，可再生的木素纤维素材料作为制取热固化粘合剂的原料使用对制造业者将是非常有吸引力的，因为它的使用在工艺上和经济上都比传统方法优越。

利用从木素纤维素材料中的半纤维素成分制得的水溶性碳水化合物作为胶粘剂首先在1930年的Mason专利中出现，“汽压处理的木纤维”（美国专利1，578，609，1，824，221和2，303，345），即由木屑经热压制取硬质纤维板。汽压处理木纤维的方法包括用高压蒸汽处理木屑，从木质纤维素材料中分离出木素，水解半纤维素和使其成为水溶性物。在蒸汽处理完毕时，为使木屑粉碎成纤维丝和纤维束，被处理的木屑被以爆炸方式从高压枪内喷射出来。水溶性物用水洗提和分离并将剩下的含有纤维素和木素的纤维材料加工制成硬质纤维板。汽压处理的木纤维性能取决于用于处理的木纤维方法的合理开发。汽压处理的木纤维方法利用天然木素作为胶结剂，而不是在汽压处理的木纤维方法中作为“Masonoid”除去的水溶物材料。除去水溶性物是汽压处理的木纤维方法制取板材的关键特点，因为水溶性物的存在会降低最终产品的质量。可以看到，Boehm和Schoel既没有认识到这些水溶性物是能够热固化的，也没有试图去从汽压处理的木纤维方法中得到的作为副产品的水溶性物制备热固化胶结体，因此，他们要发现这种防水的胶结体是不可能的。很可能，在汽压处理的木纤维方法中，热水解的程度对于制取热固化防水胶结体所必需的水溶性物的生成是不合适的。正如本发明所述的那样，对于特定的和特别的木素纤维素原料，只有一个非常特别的温度和时间条件组合，才能产生所需要的水解和生成热固化胶结所需要的含有特定分解产物的水溶性物。

碳水化合物在过去曾作为与酚醛树脂的共反应物以及胶粘剂中的单独组份研究过。Meigs在美国专利1，593，342，1，801，953和1，868，216中用苯酚碳水化合物混合物做了一些最早期的工作。这些反应使用过酸性和碱性两种催化剂，还包括以后用苯胺和脂肪族阴离子进行的反应。

Chang和Kononenko（胶粘时代）“Adhesives Age”，1962年7月²36～40页）开发了一种胶粘剂体系，即将蔗糖与苯酚在碱性条件下制得的胶粘剂体系。这样制得的胶粘剂据称适用于外用的胶合板制品。Gibbons和Wondolowski在美国专利4，048，127中制成了一种利用碳水化合物-脲-苯酚的反应产物经中和后再进一步与甲醛反应生成碱性胶粘剂用于粘合胶合板的易溶性液体粘合剂。

胶结的天然木素。

水溶性物单独加工成商标为“Masonoid”的副产物，在R.Boehm所说的美国专利2，224，135中，从硬质纤维板的制造中所得的水溶性副产物“Masonoid”被用来制取醛、醇和有机酸。该专利同样提及如此得到的水溶性物能够进一步地浓缩并用作水溶性胶粘剂。W.Schoel  1949和1950年分别在美国专利2，643，953和2，716，613中同样提到使用“Masonoid”作为水溶性胶粘剂的应用。在这些专利中，提到这些水溶性物具有胶粘剂性质，但发现它们不能完全满足用作胶粘剂的要求。所述的一个原因是这些水溶性物具有不希望的吸水性，因此由它们进行胶粘剂施涂形成胶结体是多少有些不稳定的。在高湿度条件下，由这些水溶物形成的胶结体从空气中吸水，结果使胶结体变软，而在低湿度条件下，由这些水溶性物形成的胶结体失水而变弱。当吸水时，由这些水溶性物形成的胶结体趋于液体化，而失水时，使胶结体硬化，结果趋于变脆。（美国专利2，643，953，第一栏，25～35行）。

Boehm和Schoel不知道这些水溶性物事实上能热固化，如果能够使半纤维素进行合适的热分解和水解的话，水溶性物是能够用作防水粘合剂的。而按照Boehm和Schoel的专利，“Masonoid”仅仅可用作水溶性的胶粘剂，因为他们没有认识到水溶性物胶粘剂的胶结本质，他们的专利只提到了水溶性胶粘剂胶结体的制造。水溶性胶粘剂仅限于工业应用。

Boehm和Schoel对从半纤维素水解制得的水溶性物能够热固化这一点认识不足，而根据本发明进行的热固化，则可归结为汽压

近来，Stofko在美国专利4，107，370和4，183，997和4，375，194中提出了利用各种来源的碳水化合物（包括蔗糖和淀粉）的体系及使用一种酸性催化剂制备用作胶结木素纤维素材料的防水胶粘剂。这些专利之一同样提到利用新鲜蒸汽在密闭加压条件下将糖-淀粉胶粘剂转化为防水胶结体。

正相反，本发明使用从任何木素纤维素材料水解的半纤维素和纤维素中提取的水溶物，这些水溶物包括己糖和戊糖，糖类聚合物，糠醛，脱水碳水化合物，有机酸和其它分解产物。这些提取的水溶性物（混有少量木素分解产物，没有任何化学处理或催化剂，以浓缩的形式存在）能够用作胶结木素纤维素和非木素纤维素材料的热固化防水树脂胶粘剂。除此以外，水解的木素纤维素能够进一步地加工，利用这些水溶性物在原位胶结和填充木素纤维素的其它组分，或与其它木素纤维素材料组合生成具有良好机械强度和极好尺寸稳定性的重构复合材料制品。

因此，本发明主要涉及下列方法，其具体步骤如下所述：

1.将木素纤维素材料转化为热固化树脂材料的方法，包括：

a）将分散的木素纤维素材料迅速地与高压蒸汽接触，其温度高达足以使包含在所说的木素纤维素材料内的半纤维素分解和水解而不发生炭化的程度;

b）保持木素纤维素材料与高压蒸汽接触，接触时间仅足以使半纤维素分解和水解成低分子量的可由戊糖和己糖，糖类聚合物，糠醛，脱水碳水化合物，有机酸和其它类似的分解产物构成的水溶性树脂材料，而纤维素的降解可以忽略;

c）将水溶性树脂材料分离出来;

d）将先前按步骤b）水解过的剩余木素纤维素材料迅速地与高压蒸汽再接触一段时间，其温度高达足以使纤维素分解和水解而不使之发生炭化;

e）保持先前水解过的木素纤维素材料与高压蒸汽接触一段时间，这段时间足以使纤维素分解和水解成低分子量的，可由己糖和戊糖，糖类聚合物、羟甲基糠醚、糠醛、有机酸和其它分解产物构成的水溶性树脂材料;

f）从水解成水溶性树脂材料的木素纤维素材料和水解的木素纤维素残余物中分离出水溶性树脂材料;

g）将按步骤c）和f）制取的水溶性树脂材料浓缩，涂复在要胶结的材料表面，然后在一定温度、压力下热压足够的时间使之发生聚合、交联和热固化，而在胶结的材料表面形成防水胶结体。

2.将木素纤维素材料中的半纤维素转化为热固性防水树脂胶粘剂的方法，包括：

a）将分散的木素纤维素材料在120℃～280℃的温度范围内与高压蒸汽迅速地接触;

b）保持木素纤维素材料与高压蒸汽接触，接触时间仅足以使半纤维素分解和水解成低分子量水溶性树脂材料，该材料可由戊糖和己糖，糖类聚合物，脱水碳水化合物，糠醛，有机酸和其他分解产物构成，而纤维素发生的降解可以忽略。

c）将制成的水溶性树脂材料浓缩，涂复在要胶结的材料表面，然后至少在160℃的温度下热压足够的时间使之发生聚合，交联及热固化而在胶结的材料表面形成防水胶结体。

3.将木素纤维素材料中纤维素转化为热固性，防水树脂胶粘剂的方法，包括：

a）将已用高压蒸汽处理分解和水解成半纤纤并从中提取了水溶性树脂材料的木素纤维素材料在温度范围为120℃～280℃下迅速与高压蒸汽接触;

b）保持木素纤维素材料与高压蒸汽接触，接触时间足以使纤维素分解和水解成低分子量的，可由己糖和戊糖，糖类聚合物，羟甲基糠醛，糠醛，有机酸和其它分解产物构成的水溶性树脂材料;

c）将制得的水溶性树脂材料浓缩，涂复在要胶结的材料表面，在至少为160℃的蒸汽中热压足够的时间使这种水溶性树脂材料发生聚合、交联和热固化而在胶结材料表面形成防水胶结。

4.将木素纤维素材料转化成重组复合材料制品的方法，包括：

a）将分散的木素纤维素材料迅速地与高压蒸汽接触，温度高达足以使半纤维素分解和水解而不会使其炭化的程度，接触时间足以使半纤维素分解和水解成低分子量的可由戊糖和己糖，糖类聚合物，糠醛、脱水碳水化合物，有机酸和其它分解产物构成的水溶性树脂材料而纤维素的降解可以忽略;

b）将木素纤维素材料立即先干燥后分散，或先分散后干燥，制成含水量低的纤维状物或小颗粒;

c）将木素纤维素材料单独或与其它木素纤维素材料混合制成面层膜。

d）将此面层膜予以热压，使半纤维素分解和水解产物形成“原位”热固化胶结体并起填充作用，制成重组复合材料制品而面层膜不炭化。

本发明的具体内容将用下列实施例详细描述和说明：

实施例1

将锯下的含有约7%树皮和16%水分的云杉和赤松木屑粉碎，用6.4毫米（1/4英寸）的筛子过筛，然后用各种不同温度的高压蒸汽处理不同时间。总共15批木屑用温度为215℃到260℃的四种不同的高压蒸汽处理0.5到11分钟。用蒸汽处理后，将处理过的碎木屑用温水洗涤并减压蒸馏该洗提物成为含固体50%的浓缩物作为液体树脂胶粘剂。液体树脂胶粘剂是PH约为2.8到4.3的暗棕色溶液。该液体树脂胶粘剂具有较低的粘度而容易喷涂。

在杨树小木片（长约38毫米）厚0.7毫米和宽6～50毫米）上喷上6%的液体胶粘剂喷胶（以木片总重量计）。在喷胶后形成面层之前，将喷胶后的薄片干燥至含水约3～5%。在热压条件下（温度230℃，12分钟和35千克/平方厘米的压力）制成其密度约为660千克/立方米的共38块干胶板（Waferboard）（60×60×1.11厘米）。测试结果列在下表Ⅰ。加拿大国家标准CAN-0437.0-M86同样列在表中用作比较。

实施例2

这个实施例说明了原料颗粒大小和形状对生成的热固化树脂胶粘剂性质的影响。将新鲜的含有25%水分的杨树木片分成相等的两份A和B。不过，A份小片在用蒸汽处理之前粉碎，用6.4毫米的筛子过筛。然后将A和B两份小木片在230℃用高压蒸汽处理3分钟。分别从处理过的杨树木片和杨树颗粒中提取和浓缩液体树脂胶粘剂。两批共6块干胶板用从杨树木片A和B中提取的树脂胶粘剂在相同的条件下制备。下表2说明在相同的制备条件下加工时，从粉碎的杨树颗粒中提取的树脂胶粘剂的测试结果比来源相同的小杨树木片中提取的胶粘剂的测试结果好。

实施例3

该实施例说明用于提取树脂胶粘剂的树皮的使用，将含有约12%木料和53%水分的新鲜白松皮粉碎，用6.4毫米的筛子过筛，然后在230℃下用高压蒸汽处理5分钟。从蒸汽处理的树皮中提取约为树皮总重量的16%的液固树脂并浓缩成含固体48%的液体树脂。该树皮树脂是PH为3.2的暗棕色液体。三块树脂固体为8%的均匀刨花板在230℃，40千克/平方厘米下热压10分钟制成。测试结果列在表3。

实施例4

该实施例说明从农副产品甘蔗渣（蔗糖已从甘蔗中提取后的软渣物）中抽取树脂胶粘剂。将含有约14%水分的甘蔗渣在220℃用高压蒸汽处理7分钟。从甘蔗渣中提取固体约为甘蔗渣总重量的12%的树脂并浓缩为含固体为约52%的液体胶粘剂。干的甘蔗渣纤维板拌以8%的液体胶粘剂喷胶并在230℃，加压10分钟制成具有各种板密度的均匀的刨花板（600×600×12.5毫米）。3块甘蔗刨花板的测试结果列在下表4中。

实施例5

这个实施例说明利用另一种农副产品麦杆作原料制取热固化胶粘剂。将干麦杆切成约20厘米长的小段，然后在240℃用高压蒸汽处理2分钟。提取麦杆总重量的约14%水溶物浓缩至含固体49%作为液体胶粘剂。

小于2毫米的细云杉颗粒喷涂以10%的液体胶结剂。直径在2毫米到6毫米之间的大颗粒喷涂以8%的液体胶粘剂，由小颗粒在表面层和粗颗粒在内层形成3层结构的三块刨花板（600×600×12.5毫米）。所有板材达到770千克/立方米的密度并在230℃分别热压8，10和12分钟。测试结果列在表5中。

实施例6

将含树皮约7%和含水约70%的新鲜桦木片在230℃用高压蒸汽处理5分钟。将小木片用水洗两遍和尽可能多的挤压洗提。减压蒸馏浓缩为含固体约3%的液体胶粘剂，然后冷冻干燥成固体细粉。这种粉末树脂胶粘剂易于处理和能够包装及贮存。杨树木片首先喷涂1%的熔融疏松石蜡，然后喷涂4%的树脂粉末。在230℃加压温度和35千克/平方厘米压力分别于三个不同的加压时间8，10和12分钟内用粉末胶粘剂制得三块干胶板。三块板的测试结果列在表6中。

实施例7

这个实施例说明结合使用低蒸汽温度和酸催化剂，从重量差不多相同的杨树木片和云杉木片的混合物中水解半纤维素生成水溶性碳水化合物树脂材料。

将新鲜的杨树和云杉小木片的混合物分成两组。一组在0.4%的硫酸溶液中浸泡24小时，然后在150℃下蒸汽处理25分钟。将另一组没有添加酸的小木片再分成三份，每份在150℃下同样进行蒸汽处理，分别处理60，120和180分钟。从两组处理过的杨树和云杉混合木片中提取水溶性物并浓缩至含固体46%作为树脂材料。在用干胶板胶结之前，先用氢氧化钠将从酸催化的木片中得到的液体树脂胶粘剂PH值调节至3.0。再用来源于两组木片的四种树脂胶粘剂制成12块干胶板。所有干胶板中树脂含量为6%。加压温度为230℃，处理12分钟。测试结果列在表7中。

实施例8

这个实施例说明从预先水解的木素纤维素材料中提取水溶性树脂材料。这种预先水解的木素纤维素材料主要含有纤维素和具有少量半纤维素的木素产物和水溶性物。

将实施例2中加工过的杨木颗粒残余物在用高压蒸汽处理后和从水解的半纤维素中提取水溶性物后喷涂0.4%的硫酸溶液。使残余物中的酸含量约为残余物总重量的1.2%。含酸的残余物在210℃下蒸汽处理14分钟，使纤维素水解生成水溶性树脂材料。得到木素纤维素残余物总重量的约32%的水溶性物。液体树脂在浓缩为含固体约48%的液体树脂胶粘剂之前用氢氧化钠碱溶液调整PH为3.0。

通过喷涂6%的液体树脂胶粘剂制成三块杨木干胶板。测试结果列在下表8中。

实施例9

这个实施例说明在蒸汽处理后从相同的木素纤维素材料中制取热固化胶粘剂和复合板制品的方法的通用性。

将绿杨小木片在245℃由高压蒸汽处理90秒钟。在蒸汽处理后，用热水洗提出约为木片总重量的6%的水溶性物，浓缩至含固体约50%并用这种树脂胶粘剂制成干胶板。然后将残余木片与20%的绿杨木片混合并在圆盘磨上磨细后制成制备具有中等密度的纤维板所需的纤维。纤维中不须添加胶粘剂，因为有足够的树脂材料保存在蒸汽处理过的纤维材料中用于胶结。干胶板和中等密度的纤维板（MDF）的测试结果列在表9中。

实施例10

这个实施例说明来源于杨树木片的半纤维素和纤维素的水溶性树脂材料混合物的使用。将从实施例2和8收集到的水溶性树脂胶粘剂按树脂固体重量计以1∶1的比例混合并调节PH为2.7。用这种分别只来源于杨树木片的半纤维素和纤维素的混合树脂胶粘剂制成的干胶板与那些用分别来源于半纤维素和纤维素的水溶性树脂胶结的干胶板具有非常相似的物理性质。测试结果列在表10中。

实施例11

这个实施例说明正如在实施例7和8中看到的从半纤维素和纤维素酸性水解中得到的树脂材料的酸性优点。将实施例8中由杨树纤维素酸性水解得到的高酸性树脂与实施例7中杨树半纤维素水解得到的树脂材料混合。将这两种液体树脂混合后将PH调至2.7。用这种混合的和高酸性的树脂制取干胶板。用40%（重量）的含有10%树脂固体的0.015英寸（0.40毫米）的薄板和60%含有8%树脂固体的0.028英寸（0.71毫米）的芯板制成六块干胶板（3层，厚11.1毫米）。面板和芯板均含1%的疏松石蜡。在220℃的温度下加压处理5，6和7分钟。测试结果列在表11中。表中结果说明高酸性树脂制成优良的干胶板而只需要较低的热压温度和短的热压时间。

实施例12

这个实施例说明从云杉和松木提取的树脂（245℃，3分钟）胶粘剂胶结铸造砂模的能力。

将固含量为50%的60克和40克液体树脂分别与2公斤的砂石（美国铸造标准GEN  60砂）混合。然后用树脂涂复的砂石制备6.3毫米厚的抗张试验用的样条（狗骨），制法是260℃下在一对热盘之间在不同的时间内加热砂型使其固化并热固化树脂。所有加热的固体变成暗棕色或黑色。

边缘滞留和表面清晰度等基本正常。液体树脂的固化时间和抗张强度如下：

固化时间  抗张强度（千帕）

（250℃、分钟）  1%树脂  1.5%树脂

2  525  628

4  522  676

8  607  738

商品树脂  700

商品树脂

强度值是两次测试的平均值。这些强度性质对于胶结铸造砂模看起来是合适的。三星期后用同一批包装好的树脂涂复的砂制成测试样品。抗张强度不变。这说明预混砂具有长的贮存寿命，但不允许干透。

用BCIRA热扭转试验在火焰上测定大小为100×25×6.3毫米的测试样品的扭转。将样品一端固定，监测自由端的移动。在树脂胶粘剂与砂混合三星期制成的试验样品经4及6分钟热固化后表现出比普通样品有稍多的膨胀，随后经90至120秒钟测试后，样品全部破坏。

这些测试结果表明从木素纤维素中提取的树脂胶结剂对于胶结铸造砂模具有潜在的可能性。

Claims (15)

1、将木素纤维素材料转化为热固化树脂材料的方法，包括：

a)将分散的木素纤维素材料迅速地与高压蒸汽接触，其温度高达足以使包含在所说的木素纤维素材料内的半纤维素分解和水解而不发生炭化的程度；

b)保持木素纤维素材料与高压蒸汽接触，接触时间仅足以使半纤维素分解和水解成低分子量的可由戊糖和己糖，糖类聚合物，糠醛，脱水碳水化合物，有机酸和其它类似的分解产物构成的水溶性树脂材料，而纤维素的降解可以忽略；

c)将水溶性树脂材料分离出来；

d)将先前按步骤

b)水解过的剩余木素纤维素材料迅速地与高压蒸汽再接触一段时间，其温度高达足以使纤维素分解和水解而不使之发生炭化；

e)保持先前水解过的木素纤维素材料与高压蒸汽接触一段时间这段时间足以使纤维素分解和水解成低分子量的，可由己糖和戊糖，糖类聚合物、羟甲基糠醛、糠醛、有机酸和其它分解产物构成的水溶性树脂材料；

f)从水解成水溶性树脂材料的木素纤维素材料和水解的木素纤维素残余物中分离出水溶性树脂材料；

g)将按步骤c)和f)制取的水溶性树脂材料浓缩，涂复在要胶结的材料表面，然后在一定温度、压力下热压足够的时间使之发生聚合、交联和热固化，而在胶结的材料表面形成防水胶结体。

2、将木素纤维素材料中的半纤维素转化为热固性防水树脂胶粘剂的方法，包括：

a）将分散的木素纤维素材料在120℃～280℃的温度范围内与高压蒸汽迅速地接触;

b）保持木素纤维素材料与高压蒸汽接触，接触时间仅足以使半纤维素分解和水解成低分子量水溶性树脂材料，该材料可由戊糖和已糖，糖类聚合物，脱水碳水化合物，糠醛，有机酸和其他分解产物构成，而纤维素发生的降解可以忽略。

c）将制成的水溶性树脂材料浓缩，涂复在要胶结的材料表面，然后至少在160℃的温度下热压足够的时间使之发生聚合，交联及热固化而在胶结的材料表面形成防水胶结体。

3、将木素纤维素材料中纤维素转化为热固性，防水树脂胶粘剂的方法，包括：

a）将已用高压蒸汽处理分解和水解成半纤维并从中提取了水溶性树脂材料的木素纤维素材料在温度范围为120℃～280℃下迅速与高压蒸汽接触;

b）保持木素纤维素材料与高压蒸汽接触，接触时间足以使纤维素分解和水解成低分子量的，可由已糖和戊糖，糖类聚合物，羟甲基糠醛，糠醛，有机酸和其它分解产物构成的水溶性树脂材料;

c）将制得的水溶性树脂材料浓缩，涂复在要胶结的材料表面，在至少为160℃的蒸汽中热压足够的时间使这种水溶性树脂材料发生聚合、交联和热固化而在胶结材料表面形成防水胶结。

4、将木素纤维素材料转化成重组复合材料制品的方法，包括：

a）将分散的木素纤维素材料迅速地与高压蒸汽接触，温度高达足以使半纤维素分解和水解而不会使其炭化的程度，接触时间足以使半纤维素分解和水解成低分子量的可由戊糖和已糖，糖类聚合物，糠醛、脱水碳水化合物，有机酸和其它分解产物构成的水溶性树脂材料，而纤维素的降解可以忽略;

b）将木素纤维素材料立即先干燥后分散，或先分散后干燥，制成含水量低的纤维状物或小颗粒;

c）将木素纤维素材料单独或与其它木素纤维素材料混合制成面层膜。

d）将此面层膜予以热压，使半纤维素分解和水解产物形成“原位”热固化胶结体并起填充作用，制成重组复合材料制品而面层膜不炭化。

5、根据权利要求1的方法，其中还包括：

h）将按步骤c）和f）水解后的含有水溶性树脂材料的木素纤维素单独或与其它木素纤维素混合，以细粒，纤维状或小片状的形式浓缩，尽可能快地干燥使其含有较低的水分;

i）将干燥的木素纤维素材料单独或与其它木素纤维素材料混合制成面层膜，和然后

j）将此面层膜在不致于使其炭化的高温下加压处理，所加压力和时间足以使水溶性树脂材料首先聚合成所说的交联聚合物，然后热固化生成的聚合物材料形成防水胶粘剂，用以在“原位”胶结和填充该木素材料成为所要胶结的表面并形成胶结的复合材料制品。

6、根据权利要求1所述的方法，其中将按照步骤b）和e）水解制得的含有100%或少一些的水溶性树脂材料的木素纤维素材料单独或与其它木素纤维素材料混合以颗粒，纤维状或片状的形式浓缩，尽可能快地干燥使其含有低的水分形成面层膜，然后将面层膜在160℃～250℃的温度下加压而不使面层膜炭化，其压力和时间足以使低分子量的水溶性树脂材料首先聚合成所说的交联的聚合物，然后热固化所形成的聚合物形成防水胶粘剂，用以在“原位”胶结和填充木素纤维素材料的其它组分的成为所要胶结的表面并形成胶结的复合材料制品。

7、根据权利要求1的方法，其中将用水从分解和水解的木素纤维素材料中提取或洗提的水溶性树脂材料加工成浓缩的形式。

8、根据权利要求1的方法，其中将从木素纤维素材料中的半纤维素和纤维素分解和水解得到的水溶性树脂材料单独或混合在一起使用，以液体或固体的形成用作热固化树脂胶粘剂。

9、根据权利要求1的方法，其中将来源于单独的或混合的半纤维素和纤维素的水溶性树脂材料单独地或混合使用。

10、根据权利要求1的方法，其中在蒸汽处理之前将分散的木素纤维素与用量不超过5%（重量）的酸催化剂混合，从而降低蒸汽温度、缩短处理时间和加速半纤维素和纤维素热分解和水解成水溶性树脂材料。

11、根据权利要求1的方法，其中为了加速胶粘剂胶结体的热固化，将来源于单一的或混合的半纤维素和纤维素的水溶性树脂材料的PH值调低，并单独地或以混合物形式使用。

12、根据权利要求1的方法，其中来源于单一的或混合的半纤维素和纤维素的水溶性树脂材料被单独地或以混合物的形式用于胶结木素纤维素和非木素纤维素材料。

13、根据权利要求1的方法，其中木素纤维素材料是来源于森林和农副产品，这些农副产品包括单一的或混合的木质或非木质，并以颗粒状，纤维状、小片状，屑状或它们的混合物形式存在。

14、根据权利要求1的方法，其中将木素纤维素材料中的木素用高压蒸汽分解成低分子量的木素和木素产物。

15、根据权利要求1的方法，其中来源于由半纤维素和纤维素分解和水解生成的水溶性树脂材料含有少量的低分子量的木素和木素产物。