CN113004864A - 黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂组合物、制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂组合物、制备方法和应用。该胶粘剂由黑荆树皮废渣经碱催化后再与氯乙酸‑异丙醇反应制备而成，该组合物的按重量百分比包括：黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂22～25％；纳米二氧化硅溶液(40～50nm)15～18％；玻璃微珠(φ＝0.1mm)1.5～2.5％；铝‑钛偶联剂0.5～1.0％钛白粉(金红石型)21～23％；锻烧高岭土(4000目)8～10％；方解石(1250目)6～9％；水26～11.5％。该组合物可用于生产隔热、可清除室内空气中甲醛的无机液态功能性内墙涂料。

Description

黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂组合物、制备方法和应用
技术领域
本发明属于废物资源化技术领域，具体涉及黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂组合物、制备方法和应用。
背景技术
当前黑荆树皮可用于制革工业鞣皮荆、胶胶粘剂、选矿抑制剂、金属防锈涂料、木材清漆、钻井泥浆稀释剂、絮凝剂、化学灌浆材料、食品防腐剂、活性炭等，而黑荆树皮废渣直接用作锅炉燃料，用黑荆树木屑制备涂料、黑荆树皮单宁制备木材胶黏剂。欧美、日本等发达国家的涂料工业发展已处于成熟时期，建筑涂料在涂料工业发展中比例已达到50％以上。
我国也相继出现了各种体系硅溶胶建筑涂料，单组分改性钠水玻璃建筑涂料、白干型硅酸钠建筑涂料、双组分的硅酸钾水玻璃建筑涂料以及采用无机成膜材料制成的特殊质感或特殊功能的建筑涂料等。经过改性已发展为环保型硅丙乳液外墙无机建筑涂料、水玻璃有机硅丙烯酸酯乳液复合内墙涂料、有机/无机反射型隔热建筑涂料等。
然而现有无机建筑涂料仍存在脆性、柔韧性等方面问题，采用纳米技术、溶胶-凝胶技术提高产品性能、开发新型无机建筑涂料、降低制备成本都将成为未来无机建筑涂料发展研究的方向。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂组合物、制备方法和应用，解决了上述背景技术中的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂组合物，按重量百分比包括如下组分：
Figure BDA0002917000700000021
在本发明一较佳实施例中，所述黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：
取50Kg黑荆树皮废渣在40％NaOH-10％Na2O2浸泡30min，然后压榨至树皮废渣质量的3倍得到白色的碱化纤维素；再投入装有氯乙酸-异丙醇溶液容器中在70℃下反应4-5小时，取少量碱化纤维素在试管中震荡即分散成无色粘稠性溶液时停止反应，取出反应物用10％NaOH溶液中和至pH8～9，用95％乙醇洗涤至无氯离子，制得黑荆树皮纤维素胶粘剂。
在本发明一较佳实施例中，所述纳米二氧化硅溶液中二氧化硅的粒径为40～50nm，纳米二氧化硅溶液的制备方法包括如下步骤：
在反应釜中加入模数为3.3水玻璃50Kg，不断搅拌(5 000r/min)下滴加10％黄腐酸控制pH9～10、80～90℃反应50～60min，得粒径在40～50nm纳米二氧化硅溶液。
在本发明一较佳实施例中，所述玻璃微珠的粒径为0.1mm，所述钛白粉为金红石型，所述锻烧高岭土的颗粒尺寸为4000目，方解石的颗粒尺寸为1250目。
本发明还提供了上述一种黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂组合物的制备方法，包括如下步骤：
将黑荆树皮纤维素胶粘剂、纳米二氧化硅溶液混合，在不断搅拌下加入玻璃微珠、铝-钛偶联剂，控制pH为11～12、60～70℃反应20～30min，继续加入钛白粉、方解石、水，搅拌40～50min，经球磨分散至细度达30-40μm，即得到黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂组合物。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂组合物在内墙涂覆装修装饰中的应用，通过在黑荆树皮废渣制备的纤维素胶粘剂中添加纳米二氧化硅溶液、十六烷基二甲基苄基氯化铵分散剂、玻璃微珠、铝-钛偶联剂等组分，生产隔热、可清除室内空气中甲醛的无机液态功能性内墙涂料。
上述黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂组合物清除甲醛的机理为：在碱性催化作用下，组合物黑荆树皮组分的植物多酚分子中的酚-OH会影响苯环上邻位上的氢，使邻位上H变的更活泼与甲醛分子上O结合生成水，植物多酚分子本身反应而形成缩聚物，从而清除室内空气中甲醛的污染。
Figure BDA0002917000700000031
尤其A环的8位和6位是反应十分活泼的亲核中心，与甲醛反应时A环的6位或8位亲核中心还能通过亚甲基桥将植物多酚分子交联形成树脂，持续清除室内空气中的甲醛。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
1.本发明的胶粘剂由黑荆树皮废渣制备而成，实现了废物资源化利用；
2.本发明的组合物本发明的组合物本身是水性、无毒，能直接用于内墙涂覆装饰，且室内空气中甲醛的净化效率达至80％以上，环境效益显著；
3.本发明胶粘剂和组合物的制备和使用方法简单。
具体实施方式
下述实施例中使用的黑荆树皮废渣制备胶粘剂，均采用如下方法制备：取50Kg黑荆树皮废渣在40％NaOH-10％Na2O2浸泡30min，然后压榨至树皮废渣质量的3倍得到白色的碱化纤维素；再投入装有氯乙酸-异丙醇溶液容器中在70℃下反应4-5小时，取少量碱化纤维素在试管中震荡即分散成无色粘稠性溶液时停止反应，取出反应物用10％NaOH溶液中和至pH8～9，用95％乙醇洗涤至无氯离子，制得黑荆树皮纤维素胶粘剂。
其余试剂如无特殊说明，均采用现有方法配制或市面采购所得，其中“数值％”如无特殊说明，表示质量分数。
实施例1
本实施例一种黑荆树皮废渣制备胶粘剂组合物，各组分的重量百分比为：
Figure BDA0002917000700000041
将黑荆树皮纤维素胶粘剂、纳米二氧化硅溶液混合，在不断搅拌下加入玻璃微珠、铝-钛偶联剂，控制pH为11～12、60～70℃反应20～30min，继续加入钛白粉、方解石、水，搅拌40～50min，经球磨分散至细度达30-40μm，过滤，检验合格后，即可计量、自动包装、入仓保存，即为黑荆树皮废渣制备胶粘剂组合物，可直接作为无机液态功能性内墙涂料应用于内墙涂覆装修装饰中，对室内空气甲醛的净化率达至80％以上，具有较好的装饰效果和优化人居环境。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于：各组分的重量百分比为：
Figure BDA0002917000700000051
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于：各组分的重量百分比为：
Figure BDA0002917000700000052
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (9)

1.一种黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂组合物，其特征在于：按重量百分比包括如下组分：
Figure FDA0002917000690000011
2.一种黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂组合物，其特征在于：所述黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：
取50Kg黑荆树皮废渣在40％NaOH-10％Na2O2浸泡30min，然后压榨至树皮废渣质量的3倍得到白色的碱化纤维素；再投入装有氯乙酸-异丙醇溶液容器中在70℃下反应4-5小时，取少量碱化纤维素在试管中震荡即分散成无色粘稠性溶液时停止反应，取出反应物用10％NaOH溶液中和至pH8～9，用95％乙醇洗涤至无氯离子，制得黑荆树皮纤维素胶粘剂。
3.根据权利要求1所述的一种黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂组合物，其特征在于：所述纳米二氧化硅溶液中二氧化硅的粒径为40～50nm。
4.根据权利要求1所述的一种黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂组合物，其特征在于：所述纳米二氧化硅溶液的制备方法包括如下步骤：
在反应釜中加入模数为3.3水玻璃50Kg，不断搅拌(5 000r/min)下滴加10％黄腐酸控制pH9～10、80～90℃反应50～60min，得粒径在40～50nm纳米二氧化硅溶液。
5.根据权利要求1所述的一种黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂组合物，其特征在于：所述玻璃微珠的粒径为0.1mm。
6.根据权利要求1所述的一种黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂组合物，其特征在于：所述钛白粉为金红石型。
7.根据权利要求1所述的一种黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂组合物，其特征在于：所述锻烧高岭土的颗粒尺寸为4000目，方解石的颗粒尺寸为1250目。
8.如权利要求1所述一种黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂组合物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
将黑荆树皮纤维素胶粘剂、纳米二氧化硅溶液混合，在不断搅拌下加入玻璃微珠、铝-钛偶联剂，控制pH为11～12、60～70℃反应20～30min，继续加入钛白粉、方解石、水，搅拌40～50min，经球磨分散至细度达30-40μm，即得到黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂组合物。
9.如权利要求1所述一种黑荆树皮废渣纤维素胶粘剂组合物在内墙涂覆装修装饰中的应用。
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