[发明专利]制备树脂的方法

说明书

本发明涉及制备木质素的水性分散体的改进的方法，以及所述悬浮体在树脂的制备中的用途。

技术领域

本发明涉及制备木质素的水性分散体的改进的方法，以及所述分散体在树脂的制备中的用途。

根据本发明的方法制备的木质素分散体可用于制造基于木质素的树脂，例如基于木质素的酚醛树脂，其特别地可用于例如制造层压体、胶合板、单板层积材(laminatedveneer lumber)、定向刨花板和绝缘材料(insulation，隔绝材料)。

背景技术

木质素(一种芳族聚合物)是例如木材中的主要成分，是地球上仅次于纤维素的最丰富的碳源。近年来，随着从制浆过程中提取高度纯化的、固体和特别形式的木质素的技术的开发和商业化，作为目前源自于石化工业的主要的芳族化学前体的可能的可再生替代品，其引起了极大的关注。

木质素(一种多芳族网络结构)已被广泛研究作为苯酚-甲醛胶粘剂生产期间的苯酚的合适替代品。其在制造结构木材产品(例如胶合板、定向刨花板和纤维板)期间使用。在这样的胶粘剂的合成期间，部分/全部被木质素替代的苯酚在碱性或酸性催化剂的存在下与甲醛反应，形成高度交联的芳族树脂，称为线型酚醛树脂(novolacs)(当使用酸性催化剂时)或甲阶酚醛树脂(resoles)(当使用碱性催化剂时)。

制备包含木质素的树脂时的一个问题是通过将木质素充分悬浮或溶解在合适的液体介质中来确保充分利用木质素的固有反应性。在现有技术中，这通常通过在添加木质素的水性介质中使用碱来解决。

EP2758457涉及一种方法，该方法包括以下步骤：在30-70℃的温度下加热，形成包含碱和木质素的水性分散体，其中碱包括碱金属的氢氧化物，和在50-95℃的温度下加热所形成的分散体以生产碱化木质素。

在制备包含木质素的树脂的现有技术方法中，将碱添加至水性介质，随后将木质素添加至该水性介质。由于木质素典型地以干粉末的形式提供，因此将木质素添加至水性介质可导致飞溅，即，当将干粉末木质素块滴入到罐或反应器中的水性介质中时，碱性介质可飞溅，这在进行木质素的添加时可涉及安全风险。

需要促进制备木质素在水性介质中的分散体的方法，特别是制备树脂的方法。

发明内容

现已出人意料地发现，可在不向木质素分散在其中的水性介质添加碱的情况下制备木质素的分散体。另外，已经出人意料地发现，可在不对水性介质施加加热的情况下获得分散体。

因此，本发明涉及制备木质素在水性介质中的分散体的方法，所述方法包括以下步骤：

a)提供pH为1至7的水性介质；

b)将木质素添加至水性介质，其中以浆料的形式添加木质素，所述浆料的木质素的固含量在30重量％至95重量％的范围内，基于浆料的总重量计算；

c)混合直至获得木质素在水性介质中的分散体。

为了制备树脂，步骤a)至c)随后是以下步骤：

a)将碱、苯酚和/或甲醛添加至分散体；

b)将步骤d)的混合物在30℃至95℃的温度下保持至少30分钟。

因此，本发明还涉及树脂以及其在层压体、胶合板、定向刨花板(OSB)、单板层积材(LVL)、绝缘材料和其他工程木材产品的制造中的用途。本发明还涉及使用所述树脂制造的这样的层压体和工程木材产品。

具体实施方式

在整个本说明书中，表述“木质素”旨在涵盖任何种类的木质素，例如源自硬木、软木或环状(annular)植物的木质素。优选地，木质素是在例如硫酸盐工艺中产生的碱性木质素。然后可通过使用WO2006031175中公开的方法将木质素与黑液分离。