CN107011840A - 一种无醛木材胶粘剂的制备方法 - Google Patents

一种无醛木材胶粘剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无醛木材胶粘剂的制备方法，该制备方法包括将纤维酒精废液进行浓缩，按照各原料质量份数的配比依次加入硫酸、木质素酶、氢氧化钠、甲醛、尿素、防腐剂并搅拌反应得到血胶胶粘剂。本发明所述的无醛木材胶粘剂的制备方法具有较好的粘结性和稳定性，能够稳定存放较长时间，能较好地应用于木材粘结，并且工艺简便，所用到的原料廉价易得，成本较低。

Description

一种无醛木材胶粘剂的制备方法
技术领域
本发明属于胶粘剂制备技术领域，具体涉及为一种无醛木材胶粘剂的制备方法。
背景技术
纤维酒精废液是高浓度、高温度、高悬浮物的有机废水，废液中含有较多的纤维素和半纤维素，在酒精发酵中不能成为酵母菌的碳源而被利用，残留在废液中，直接排放不仅污染环境，还浪费了大量的纤维素和半纤维素物质。随着人们对家居环保条件的越来越重视，对于家具中释放出的VOC 气体、有机溶剂等也提出了越来越苛刻的要求，传统的家具用的胶粘剂中，基本都带有有机溶剂，这些溶剂的不易在短期内释放完全，而会长期不断地缓慢向外产生，这就会对人们的身体健康产生影响。木质素是植物的三大主要组分之一( 纤维素、木质素和半纤维素)，在自然界中，是仅次于纤维素的第二多含量的天然高分子物质，而且木质素是自然界唯一能近乎无限量提供可再生芳香基化合物的非石油资源。纤维酒精废液中的木质素具有价廉、可再生、环境友好等优点，木质素是由四种醇单体（对香豆醇、松柏醇、5-羟基松柏醇、芥子醇）形成的一种复杂酚类聚合物，木质素化学成分复杂，并且木质素与多酚结构相似，存在多种官能团，如羟基、甲氧基、羰基、羧基、甲基等官能团，他们在原木木质素结构中的存在和分布与木质素的种类有关，在分离木质素结构中的存在和分布还与提取分离方法有关。正是由于有许多官能团的存在，所以木质素具有多种化学性质，能发生多种化学反应。对木质素进行不同处理后，可以使木质素在一定条件下与醛、异氰酸酯等多种原料发生反应，合成木质素基酚醛树脂、聚氨酯等材料，同时可节约苯酚等石油资源的消耗、减少造纸废水等对环境的污染，对于酚醛树脂来说，木质素还能从一定程度上降低酚醛树脂中游离甲醛的含量。这对天然资源的综合利用、保护环境都具有重要的经济意义和社会意义。然而现有技术利用木质素制备的胶粘剂仍存在一些问题，如：储存稳定性差、粘度大、固化反应速率慢、力学性能大幅降低，尤其是耐沸水性能降低严重等，且木质素的添加量较低( 少于50％ )，因为这些因素的制约，给木质素制备的胶粘剂的实际生产与应用带来不便，影响了木质素制备的胶粘剂的应用推广。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种无醛木材胶粘剂的制备方法。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
（1）将100-300份纤维酒精废液置于搅拌釜中，控制温度90-100℃，保温0.5-2.5 h，得到纤维酒精废液的浓缩液；
（2）将纤维酒精废液的浓缩液控制温度在60-85℃条件下，加入0.5-1.5份质量分数为50-72%硫酸溶液，反应0.5-1.5h；
（3）降温至55-70℃，加入1-4.5份木质素酶，反应1-2.5h；
（4）控制温度65-70℃，加入0.5-2份质量分数为10-30%氢氧化钠溶液，反应0.5-1h，然后缓慢加入10-30份甲醛，升温至85-90℃，保温0.5-1.5h；
（5）降温至 20-30℃，加入5-15份尿素，反应0.5-1.5h，然后加入0.5-2份防腐剂，保温搅拌0.5-1h；所述份均为质量份数。
优选地，所述防腐剂为甲基异噻唑啉酮。
本发明与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明所述的无醛木材胶粘剂的制备方法具有较好的粘结性和稳定性，能够稳定存放较长时间，能较好地应用于木材粘结，并且工艺简便，所用到的原料廉价易得，成本较低。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
一种无醛木材胶粘剂的制备方法，所述制备方法的具体步骤如下 ：
（1）将纤维酒精废液置于搅拌釜中，控制温度90-100℃，保温0.5-2.5 h，得到纤维酒精废液的浓缩液，降低废液污染程度，除去废液中含有的酒精；
（2）将纤维酒精废液的浓缩液控制温度在60-85 ℃条件下，加入质量分数为50-72%硫酸溶液，反应0.5-1.5h，能够溶解纤维酒精废液中的植物纤维；
（3）降温至55-70℃，加入木质素酶，反应1-2.5h，木质素酶的最适温度为65℃，最适pH为4，在55℃-70℃之间时酶活力较其他温度高且较稳定；
（4）控制温度65-70℃，加入质量分数为10-30%氢氧化钠溶液，反应0.5-1h，然后缓慢加入甲醛，升温至85-90℃，保温0.5-1.5h，氢氧化钠为催化剂，能够制成水溶性树脂；
（5）降温至 20-30 ℃，加入尿素，反应0.5-1.5h，尿素能够与甲醛发硬生成脲甲醛树脂，从而降低了甲醛的含量，脲甲醛树脂还能够作为胶粘剂，温度过高，尿素易潮湿，影响胶粘剂中的成分浓度，然后缓慢加入防腐剂，保温搅拌0.5-1h。
所述无醛木材胶粘剂的制备方法中各原料质量份数的配比为：纤维酒精废液100-300份，硫酸0.5-1.5份，木质素酶1-4.5份，氢氧化钠0.5-2份，甲醛10-30份、尿素5-15份、防腐剂0.5-2份。
纤维酒精废液是高浓度、高温度、高悬浮物的有机废水，废液中含有较多的纤维素和半纤维素，在酒精发酵中不能成为酵母菌的碳源而被利用，残留在废液中，直接排放不仅污染环境，还浪费了大量的纤维素和半纤维素物质，利用本方法能有效回收废液中有用组分，并能显著降低废液污染程度。
木质素是由四种醇单体（对香豆醇、松柏醇、5-羟基松柏醇、芥子醇）形成的一种复杂酚类聚合物，木质素化学成分复杂，并且木质素与多酚结构相似，而木质素酶包括木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶及漆酶，因此这类酶能够降解木质素及多环芳烃等有机化合物，降解速率快，效果好。
所述防腐剂为甲基异噻唑啉酮，甲基异噻唑啉酮是一种高效杀菌剂，耐热，水性防腐剂，对于抑制微生物的生长有很好的作用，可以抑制细菌、真菌、霉菌及霉菌的生长，避免胶粘剂受菌类腐蚀，甲基异噻唑啉酮无色，有一定的气味，能够有效降低血胶胶粘剂的特殊臭味。
【实施例一】一种无醛木材胶粘剂的制备方法，所述制备方法的具体步骤如下 ：
（1）将纤维酒精废液置于搅拌釜中，控制温度90℃，保温2.5 h，得到纤维酒精废液的浓缩液；
（2）将纤维酒精废液的浓缩液控制温度在60 ℃条件下，加入质量分数为50%硫酸溶液，反应0.5h；
（3）降温至55℃，加入木质素酶，反应1h；
（4）控制温度65℃，加入质量分数为10%氢氧化钠溶液，反应0.5h，然后缓慢加入甲醛，升温至85℃，保温0.5h；
（5）降温至 20℃，加入尿素，反应0.5h，然后缓慢加入防腐剂，保温搅拌0.5h。
所述无醛木材胶粘剂的制备方法中各原料质量份数的配比为：纤维酒精废液100份，硫酸0.5份，木质素酶1份，氢氧化钠0.5份，甲醛10份、尿素5份、防腐剂0.5份。
【实施例二】一种无醛木材胶粘剂的制备方法，所述制备方法的具体步骤如下 ：
（1）将纤维酒精废液置于搅拌釜中，控制温度95℃，保温1.5h，得到纤维酒精废液的浓缩液；
（2）将纤维酒精废液的浓缩液控制温度在72 ℃条件下，加入质量分数为65%硫酸溶液，反应1h；
（3）降温至60℃，加入木质素酶，反应1.5h；
（4）控制温度68℃，加入质量分数为20%氢氧化钠溶液，反应0.8h，然后缓慢加入甲醛，升温至87℃，保温1h；
（5）降温至25℃，加入尿素，反应1h，然后缓慢加入防腐剂，保温搅拌0.8h。
所述无醛木材胶粘剂的制备方法中各原料质量份数的配比为：纤维酒精废液200份，硫酸1份，木质素酶2.5份，氢氧化钠1.2份，甲醛20份、尿素10份、防腐剂1份。
【实施例三】一种无醛木材胶粘剂的制备方法，所述制备方法的具体步骤如下 ：
（1）将纤维酒精废液置于搅拌釜中，控制温度100℃，保温0.5h，得到纤维酒精废液的浓缩液；
（2）将纤维酒精废液的浓缩液控制温度在85 ℃条件下，加入质量分数为72%硫酸溶液，反应1.5h；
（3）降温至70℃，加入木质素酶，反应2.5h；
（4）控制温度70℃，加入质量分数为30%氢氧化钠溶液，反应1h，然后缓慢加入甲醛，升温至90℃，保温1.5h；
（5）降温至30 ℃，加入尿素，反应1.5h，然后缓慢加入防腐剂，保温搅拌1h。
所述无醛木材胶粘剂的制备方法中各原料质量份数的配比为：纤维酒精废液300份，硫酸1.5份，木质素酶4.5份，氢氧化钠2份，甲醛30份、尿素15份、防腐剂2份。
以下用上述实施例一、二、三的木材胶粘剂以及普通胶粘剂作对比实验，对木板进行涂胶，并且都分割成5×5的方格，以采用实施例一、二、三的木材胶粘剂涂胶的木板以及采用普通胶粘剂涂胶的木板为一组，每组分别在40℃、70℃、100℃ 温度下进行实验，48h后统计木板上剩余涂胶的方格数，实验数据如下：
由此实验结果可以得出：本发明所述的无醛木材胶粘剂的制备方法，与普通胶粘剂相比较，在40℃、70℃、100℃温度下的木板上剩余涂胶的方格数明显多于普通胶粘剂，粘结性、稳定性较好。
通过实施例一、二、三可知本发明所述的无醛木材胶粘剂的制备方法具有较好的粘结性和稳定性，能够稳定存放较长时间，能较好地应用于木材粘结，并且工艺简便，所用到的原料廉价易得，成本较低。
以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。

Claims (2)

1.一种无醛木材胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤如下 ：
（1）将100-300份纤维酒精废液置于搅拌釜中，控制温度90-100℃，保温0.5-2.5 h，得到纤维酒精废液的浓缩液；
（2）将纤维酒精废液的浓缩液控制温度在60-85℃条件下，加入0.5-1.5份质量分数为50-72%硫酸溶液，反应0.5-1.5h；
（3）降温至55-70℃，加入1-4.5份木质素酶，反应1-2.5h；
（4）控制温度65-70℃，加入0.5-2份质量分数为10-30%氢氧化钠溶液，反应0.5-1h，然后缓慢加入10-30份甲醛，升温至85-90℃，保温0.5-1.5h；
（5）降温至 20-30℃，加入5-15份尿素，反应0.5-1.5h，然后加入0.5-2份防腐剂，保温搅拌0.5-1h；所述份均为质量份数。
2.根据权利要求1所述的一种无醛木材胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述防腐剂为甲基异噻唑啉酮。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107641479A (zh) * 2017-09-16 2018-01-30 常州鼎众冷暖设备工程有限公司 一种无醛木材胶黏剂的制备方法
CN107880231A (zh) * 2017-11-10 2018-04-06 宁波柯乐芙家居科技股份有限公司 耐高温防脱胶的膜压门板专用胶水及其制备方法
CN108531116A (zh) * 2018-03-19 2018-09-14 常熟理工学院 一种硫酸盐木质素改性脲醛树脂胶黏剂及其制备方法
CN110510908A (zh) * 2019-08-08 2019-11-29 泰源工程集团股份有限公司 一种铺贴用水泥砂浆改性添加剂
CN112625627B (zh) * 2020-12-11 2022-06-24 中南林业科技大学 一种木质素改性环保脲醛树脂胶黏剂的制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104087217A (zh) * 2014-06-25 2014-10-08 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 一种秸秆乙醇副产物羟甲基化及复合木材胶黏剂的制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104087217A (zh) * 2014-06-25 2014-10-08 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 一种秸秆乙醇副产物羟甲基化及复合木材胶黏剂的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李忠正 主编: "《植物纤维资源化学》", 30 June 2012, 中国轻工业出版社 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107641479A (zh) * 2017-09-16 2018-01-30 常州鼎众冷暖设备工程有限公司 一种无醛木材胶黏剂的制备方法
CN107880231A (zh) * 2017-11-10 2018-04-06 宁波柯乐芙家居科技股份有限公司 耐高温防脱胶的膜压门板专用胶水及其制备方法
CN108531116A (zh) * 2018-03-19 2018-09-14 常熟理工学院 一种硫酸盐木质素改性脲醛树脂胶黏剂及其制备方法
CN110510908A (zh) * 2019-08-08 2019-11-29 泰源工程集团股份有限公司 一种铺贴用水泥砂浆改性添加剂
CN112625627B (zh) * 2020-12-11 2022-06-24 中南林业科技大学 一种木质素改性环保脲醛树脂胶黏剂的制备方法

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