[发明专利]一种刨花板用木质素无醛胶黏剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种刨花板用木质素无醛胶黏剂的制备方法，属于胶黏剂技术领域。该方法为将木质素、酸催化剂、固化剂以及木材原料直接加入到混胶机中混合均匀；将混合均匀的物料进行干燥处理，含水率控制在5%~20%，即得木质素无醛胶黏剂。本发明制备工艺简单，使用的木质素无需修饰改性，成本低，力学性能优异，制备的刨花板性能满足国家标准（GB/T 4897‑2015）关于家具用刨花板质量要求。

技术领域

本发明属于木材胶黏剂技术领域，具体涉及一种刨花板用木质素无醛胶黏剂的制备方法。

背景技术

2020年我国刨花板产量达30212.33万立方米，每年木材胶黏剂用量达到1600万吨以上，消耗大量化石原料。随着石油资源日益枯竭，木材胶黏剂对石化原料依赖度高的弊端已经引起人们的广泛担忧。此外，当前使用的刨花板用胶黏剂主要以“脲醛树脂”胶为主体，存在甲醛释放等问题。随着人们生活水平的提高，人们对健康环保的要求逐渐提升。因此，开发一种低成本、高性能的生物质基环保型木材胶黏剂，是未来木材胶黏剂和刨花板行业的重要发展方向。

木质素是自然界中储量最丰富的可再生多酚类化合物，但由于木质素存在分子结构复杂，活性位点少，导致其反应活性低，难以被有效利用，当前主要以燃烧产能为主。前期已有专利及文献报道了利用木质素制备刨花板用木材胶黏剂的研究，主要分为三个思路：一是利用木质素中反应位点，如酚羟基、羧基以及苯环等基团，与交联剂（如乙二醛、环氧以及异氰酸酯等）直接反应固化制备木质素胶黏剂；二是将木质素进行修饰改性增加反应位点，再与交联剂反应固化制备胶黏剂；三是利用木质素或改性木质素，引入到传统胶黏剂体系中，如酚醛树脂，共聚或共混制备木质素改性木材胶黏剂。然而，前期木质素胶黏剂产品往往存在成本高、制备过程复杂、形成的板材力学性能较差以及木质素使用量偏低等问题，从而限制了木质素胶黏剂的应用和推广。

发明内容

为了解决木质素胶黏剂制备过程复杂、成本高且木质素含量使用较低的问题，本发明提出了一种刨花板用木质素无醛胶黏剂的制备方法，利用酸催化实现木质素分子与固化剂原位反应，克服木质素反应活性低的难题，避免了因繁琐的木质素改性过程带来的工艺复杂且成本高的问题。本发明所要解决的另一技术问题是提供一种上述方法获得的木质素无醛胶黏剂。本发明还要解决的一个技术问题是提供上述木质素无醛胶黏剂的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种刨花板用木质素无醛胶黏剂的制备方法：将木质素、酸催化剂、固化剂经室温均质处理，即得木质素无醛胶黏剂；所述的木质素为碱木质素或木质素磺酸盐；所述的酸催化剂选自硫酸、磷酸；所述的固化剂选自多元醇、多元胺。

所述的刨花板用木质素无醛胶黏剂的制备方法，木质素与固化剂的质量比为20:1~0.5:1。

所述的刨花板用木质素无醛胶黏剂的制备方法，酸催化剂与木质素的质量比为0.001~0.1:1。

所述的多元胺为M_n2000的聚醚胺D2000。

所述的多元醇为M_n1000的聚乙二醇。

所述的方法所制备获得的木质素无醛胶黏剂。

所述的木质素无醛胶黏剂在黏结刨花板中的应用。

所述的应用，步骤如下：

1）将木材与木质素无醛胶黏剂混合均匀进行干燥处理，干燥温度为40~80℃，含水率控制在5%~20%；

2）铺装；

3）热压：控制反应温度为140℃~220℃，反应时间为2~25min。

所述的应用，木质素与木材原料质量比为0.05~2:1。