[發(fā)明專利]一種木質(zhì)素基填料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410542290.2
• 申請日: 2014-10-14
• 公開（公告）號: CN104312480A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫潤倉;袁同琦;楊昇
• 申請（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C09J11/08
• 分類號: C09J11/08;C09J161/24;C08H7/00
• 代理公司: 北京鼎佳達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;劉鐵生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，尤其涉及一種木質(zhì)素基填料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

我國人造板產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，目前人造板產(chǎn)量為世界第一，且有穩(wěn)定增長的趨勢。人造板是膠黏劑用量最大的行業(yè)，而脲醛樹脂由于其低廉的價格成為人造板行業(yè)的首選，是目前用量最大的木工膠黏劑。在人造板的生產(chǎn)過程中，脲醛樹脂中需要加入部分面粉(20％～30％)作為填料，以提高膠黏劑的預(yù)壓性能，防止透膠及缺膠情況的發(fā)生，同時能減小樹脂固化后膠層的內(nèi)應(yīng)力，保證膠合強(qiáng)度。因此每年作為人造板膠黏劑填料被消耗的面粉量極大，且隨著面粉價格的不斷上漲，將導(dǎo)致人造板成本的大幅增加。另一方面，使用面粉作為膠黏劑的填料不僅造成了對糧食資源的浪費，同時也不利于人造板行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

目前，被當(dāng)成面粉替代物用作脲醛樹脂膠黏劑填料的物質(zhì)主要有無機(jī)礦物粉末填料(如石膏、膨潤土、碳酸鈣等)、有機(jī)物粉末填料(如果殼粉、聚乙烯醇粉末、羥甲基纖維素等)或者這兩種或多種不同物質(zhì)的復(fù)配體。但這些填料都存在一些問題，如用無機(jī)礦物粉末作為膠黏劑填料在膠黏劑預(yù)壓后容易出現(xiàn)散坯現(xiàn)象，影響人造板的生產(chǎn)效率；用果殼粉等天然有機(jī)物粉末作為膠黏劑填料不僅預(yù)壓效果不好，而且這些粉末自身強(qiáng)度差，導(dǎo)致固化后膠層力學(xué)性能較差，人造板膠合強(qiáng)度不理想；用聚乙烯醇粉末、羥甲基纖維素等合成的有機(jī)物作為膠黏劑填料雖然效果較好，但是其成本太高，難以產(chǎn)業(yè)化。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種木質(zhì)素基填料及其制備方法和應(yīng)用，主要目的在于得到一種生產(chǎn)成本低、使用效果理想、能完全替代面粉的脲醛樹脂膠黏劑填料。

依據(jù)本發(fā)明的第一個方面，本發(fā)明提供了一種木質(zhì)素基填料的制備方法，包括：

A、將農(nóng)林生物質(zhì)剩余物進(jìn)行水解處理，包括如步驟：

A1、將所述農(nóng)林生物質(zhì)剩余物與催化劑水溶液混和，所述催化劑水溶液為硫酸溶液、鹽酸溶液或醋酸溶液任一種或幾種酸性溶液；

A2、將混和后的農(nóng)林生物質(zhì)剩余物與催化劑水溶液進(jìn)行水解處理；

A3、將水解處理后的所述農(nóng)林生物質(zhì)剩余物干燥后進(jìn)行粉碎，得到農(nóng)林生物質(zhì)剩余物粉末；

B、將工業(yè)堿木質(zhì)素進(jìn)行純化處理，包括如步驟：

B1、將所述工業(yè)堿木質(zhì)素在堿性溶液中進(jìn)行溶解；

B2、將溶解后得到的混合液的pH值調(diào)節(jié)至酸性，析出工業(yè)堿木質(zhì)素沉淀物；

B3、將析出的工業(yè)堿木質(zhì)素沉淀物干燥后進(jìn)行粉碎，得到純化后的工業(yè)堿木質(zhì)素粉末；

C、將所述農(nóng)林生物質(zhì)剩余物粉末和所述工業(yè)堿木質(zhì)素粉末混和，制得所述木質(zhì)素基填料。

可選的，如前所述的制備方法，在A之前，還包括：

對所述農(nóng)林生物質(zhì)剩余物進(jìn)行粉碎，得到粒徑為1～2cm的農(nóng)林生物質(zhì)剩余物。

可選的，如前所述的制備方法，其中，所述農(nóng)林生物質(zhì)剩余物與所述催化劑水溶液進(jìn)行混和時的固液質(zhì)量比為1:5～10。

可選的，如前所述的制備方法，所述步驟A2中水解處理的溫度為120～200℃，壓力為0.5～2.0MPa，時長為0.5～4.0h。

可選的，如前所述的制備方法，在所述步驟A1中，所述催化劑水溶液的質(zhì)量百分比濃度不大于9％。

可選的，如前所述的制備方法，在所述步驟B1中，所述堿性溶液為pH>10.5的NaOH溶液。

可選的，如前所述的制備方法，在所述步驟B2中，將所述混合液的pH值調(diào)節(jié)至pH＝1.5～3.5。

可選的，如前所述的制備方法，其中，所述農(nóng)林生物質(zhì)剩余物粉末和所述工業(yè)堿木質(zhì)素粉末的粒徑為90～350目。

可選的，如前所述的制備方法，在所述C中，將所述農(nóng)林生物質(zhì)剩余物粉末和所述工業(yè)堿木質(zhì)素粉末混和的質(zhì)量比為0～1:0～1。

可選的，如前所述的制備方法，其中，

所述農(nóng)林生物質(zhì)剩余物包括：玉米秸稈、稻草秸稈、小麥秸稈、玉米芯或甘蔗渣的任一種或幾種；

所述工業(yè)堿木質(zhì)素包括：楊木堿性硫酸鹽法木質(zhì)素、玉米芯工業(yè)堿木質(zhì)素或稻草堿法制漿木質(zhì)素的任一種或幾種。

依據(jù)本發(fā)明的第二個方面，本發(fā)明提供了一種木質(zhì)素基填料，所述木質(zhì)素基填料由上述本發(fā)明的第一個方面提供的制備方法制得。

依據(jù)本發(fā)明的第三個方面，本發(fā)明提供了一種脲醛樹脂膠黏劑，包括：

脲醛樹脂及填料；

所述填料為上述本發(fā)明的第二個方面提供的木質(zhì)素基填料。

可選的，如前所述的脲醛樹脂膠黏劑，其中，所述脲醛樹脂與所述填料的質(zhì)量比為100:20～30。