[发明专利]一种生物质无醛胶黏剂及其制备和应用方法

说明书

本发明涉及无醛胶黏剂加工技术领域，具体涉及一种基于纤维素提取液的生物质无醛胶黏剂及其制备和应用方法。本发明以具有天然抗菌作用的植物纤维为主料，通过物理粉碎—预处理活化—溶解及乙酰化处理制备纤维素水溶液，并通过植物蛋白粉体、交联剂、固化剂、增粘助剂进行复配，获得了一种初粘性好、易施胶、耐水且制备的板材具有天然抗菌性能优异的生物质纤维素胶，极大的改善了施胶后的板材胶合层的发霉情况，通过上述纤维素提取液制备的生物质无醛胶黏剂，不仅原料来源广泛，制备低成本、环保无污染，还可充分利用自然资源，降低木材胶黏剂对石油资源的依赖度，可实现具有天然抗菌作用的植物纤维的高值化利用，对环境保护具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种生物质无醛胶黏剂的制备方法，更具体的是涉及一种生物质无醛胶黏剂及其制备和应用方法。

背景技术

随着人们环保意识的增强以及全球各国环保法规的健全，以石油副产品高分子材料为原料制备的胶黏剂越来越受到更多的政策限制，而传统的三醛胶也因释放甲醛问题正被市场逐步淘汰。近年来，以生物材料制备的环保型无醛胶黏剂因其具有无醛、无毒、成本低等优势，正受到研发人员及市场的青睐。当前市场上的生物质胶黏剂只要是以生物质粉体及具有交联固化功能的树脂组成，普遍存在易虫蛀、易发霉等问题，尤其在在我国华南地区高度潮湿环境下发霉问题更严重，需要额外加入杀菌剂来改善缓解其防霉杀菌性能。但是防霉杀菌剂等助剂的加入并不能从根本上完全解决避免潮湿环境下的发霉情况，同时也进一步增加了成本，降低了胶水的胶合强度及板材的其他物理性能指标。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的生物质胶黏剂易虫蛀、易发霉、成本高的不足之处，提供一种无需额外加入杀菌剂、具有防虫蛀和防发霉性能的生物质无醛胶黏剂及其制备方法和应用。

为了解决本发明的技术问题，所采取的技术方案为，一种生物质无醛胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：

S1、将植物纤维晾晒、烘干至含水率低于5wt％，得到干燥的植物纤维，粉碎干燥的植物纤维，然后用100-200目的滤网过滤得到植物纤维粗料粉体和粗颗粒残渣1，将植物纤维粗料粉体按照(0.5-2):(5-35)的质量比与纤维溶剂活化体系混合，将混合物在80-150℃温度下热处理1-10h，然后降至25-35℃下超声处理1-3h，制得活化纤维素溶液；

S2、用100-200目的滤网过滤步骤S1制备的活化纤维素溶液，滤出液在120-150℃的烘箱中烘干，得到活化纤维素粉体，将活化纤维素粉体与纤维素溶解体系按照(1-10):(10-100)的质量比混合后在80-180℃下热溶解3-10h，然后超声处理1-2h后用100-200目的滤网过滤，滤液为浓度10-50wt的纤维素溶液，同时收集滤出的粗颗粒残渣2；

S3、将步骤S2的纤维素溶液在零下80-零下50℃条件下真空冷冻干燥3-8h去除溶剂，并在120-150℃下热烘干获得纤维素细粉，然后将纤维素细粉与纤维乙酰化溶剂体系按照0.5:5的质量比混合，85-90℃温度下乙酰化改性处理1-3h，得到乙酰化纤维素溶液；

S4、将醋酸、氮甲基吗啉、水按照(1-3):(4-6):(1-5)的质量比混合，制得三体系混合水溶液，将步骤S3制备的乙酰化纤维素溶液在零下120-零下50℃温度下真空冷冻干燥5-24h获得乙酰化纤维素粉体，将乙酰化纤维素粉体与三体系混合水溶液按照(1-5):(20-50)的质量比混合，然后在80-120℃下缓慢搅拌溶解5-8h，得到三体系-纤维素混合水溶液；

S5、取步骤S4的三体系-纤维素混合水溶液100-150质量份，依次向里加入30-85质量份的植物蛋白粉体、30-80质量份的交联剂、1-10质量份的固化剂、5-15质量份的增粘助剂、1-5质量份的稳定剂、0.5-5质量份的表面活性剂、5-15质量份的植物纤维残渣填充粉体，室温下搅拌分散5-10min，再置于远红外杀菌消毒箱体中5-10h、25-35℃下陈放3-8h，制得生物质无醛胶黏剂。

作为上述生物质无醛胶黏剂的制备方法进一步的改进：