本發(fā)明屬于膠粘劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及為一種無(wú)醛木材膠粘劑的制備方法。

背景技術(shù)：

纖維酒精廢液是高濃度、高溫度、高懸浮物的有機(jī)廢水，廢液中含有較多的纖維素和半纖維素，在酒精發(fā)酵中不能成為酵母菌的碳源而被利用，殘留在廢液中，直接排放不僅污染環(huán)境，還浪費(fèi)了大量的纖維素和半纖維素物質(zhì)。隨著人們對(duì)家居環(huán)保條件的越來(lái)越重視，對(duì)于家具中釋放出的voc氣體、有機(jī)溶劑等也提出了越來(lái)越苛刻的要求，傳統(tǒng)的家具用的膠粘劑中，基本都帶有有機(jī)溶劑，這些溶劑的不易在短期內(nèi)釋放完全，而會(huì)長(zhǎng)期不斷地緩慢向外產(chǎn)生，這就會(huì)對(duì)人們的身體健康產(chǎn)生影響。木質(zhì)素是植物的三大主要組分之一(纖維素、木質(zhì)素和半纖維素)，在自然界中，是僅次于纖維素的第二多含量的天然高分子物質(zhì)，而且木質(zhì)素是自然界唯一能近乎無(wú)限量提供可再生芳香基化合物的非石油資源。纖維酒精廢液中的木質(zhì)素具有價(jià)廉、可再生、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，木質(zhì)素是由四種醇單體（對(duì)香豆醇、松柏醇、5-羥基松柏醇、芥子醇）形成的一種復(fù)雜酚類(lèi)聚合物，木質(zhì)素化學(xué)成分復(fù)雜，并且木質(zhì)素與多酚結(jié)構(gòu)相似，存在多種官能團(tuán)，如羥基、甲氧基、羰基、羧基、甲基等官能團(tuán)，他們?cè)谠灸举|(zhì)素結(jié)構(gòu)中的存在和分布與木質(zhì)素的種類(lèi)有關(guān)，在分離木質(zhì)素結(jié)構(gòu)中的存在和分布還與提取分離方法有關(guān)。正是由于有許多官能團(tuán)的存在，所以木質(zhì)素具有多種化學(xué)性質(zhì)，能發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng)。對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行不同處理后，可以使木質(zhì)素在一定條件下與醛、異氰酸酯等多種原料發(fā)生反應(yīng)，合成木質(zhì)素基酚醛樹(shù)脂、聚氨酯等材料，同時(shí)可節(jié)約苯酚等石油資源的消耗、減少造紙廢水等對(duì)環(huán)境的污染，對(duì)于酚醛樹(shù)脂來(lái)說(shuō)，木質(zhì)素還能從一定程度上降低酚醛樹(shù)脂中游離甲醛的含量。這對(duì)天然資源的綜合利用、保護(hù)環(huán)境都具有重要的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。然而現(xiàn)有技術(shù)利用木質(zhì)素制備的膠粘劑仍存在一些問(wèn)題，如：儲(chǔ)存穩(wěn)定性差、粘度大、固化反應(yīng)速率慢、力學(xué)性能大幅降低，尤其是耐沸水性能降低嚴(yán)重等，且木質(zhì)素的添加量較低(少于50％)，因?yàn)檫@些因素的制約，給木質(zhì)素制備的膠粘劑的實(shí)際生產(chǎn)與應(yīng)用帶來(lái)不便，影響了木質(zhì)素制備的膠粘劑的應(yīng)用推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種無(wú)醛木材膠粘劑的制備方法。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下：

（1）將100-300份纖維酒精廢液置于攪拌釜中，控制溫度90-100℃，保溫0.5-2.5h，得到纖維酒精廢液的濃縮液；

（2）將纖維酒精廢液的濃縮液控制溫度在60-85℃條件下，加入0.5-1.5份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50-72%硫酸溶液，反應(yīng)0.5-1.5h；

（3）降溫至55-70℃，加入1-4.5份木質(zhì)素酶，反應(yīng)1-2.5h；

（4）控制溫度65-70℃，加入0.5-2份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-30%氫氧化鈉溶液，反應(yīng)0.5-1h，然后緩慢加入10-30份甲醛，升溫至85-90℃，保溫0.5-1.5h；

（5）降溫至20-30℃，加入5-15份尿素，反應(yīng)0.5-1.5h，然后加入0.5-2份防腐劑，保溫?cái)嚢?.5-1h；所述份均為質(zhì)量份數(shù)。

優(yōu)選地，所述防腐劑為甲基異噻唑啉酮。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明所述的無(wú)醛木材膠粘劑的制備方法具有較好的粘結(jié)性和穩(wěn)定性，能夠穩(wěn)定存放較長(zhǎng)時(shí)間，能較好地應(yīng)用于木材粘結(jié)，并且工藝簡(jiǎn)便，所用到的原料廉價(jià)易得，成本較低。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合具體的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容。

一種無(wú)醛木材膠粘劑的制備方法，所述制備方法的具體步驟如下：

（1）將纖維酒精廢液置于攪拌釜中，控制溫度90-100℃，保溫0.5-2.5h，得到纖維酒精廢液的濃縮液，降低廢液污染程度，除去廢液中含有的酒精；

（2）將纖維酒精廢液的濃縮液控制溫度在60-85℃條件下，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50-72%硫酸溶液，反應(yīng)0.5-1.5h，能夠溶解纖維酒精廢液中的植物纖維；

（3）降溫至55-70℃，加入木質(zhì)素酶，反應(yīng)1-2.5h，木質(zhì)素酶的最適溫度為65℃，最適ph為4，在55℃-70℃之間時(shí)酶活力較其他溫度高且較穩(wěn)定；

（4）控制溫度65-70℃，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-30%氫氧化鈉溶液，反應(yīng)0.5-1h，然后緩慢加入甲醛，升溫至85-90℃，保溫0.5-1.5h，氫氧化鈉為催化劑，能夠制成水溶性樹(shù)脂；

（5）降溫至20-30℃，加入尿素，反應(yīng)0.5-1.5h，尿素能夠與甲醛發(fā)硬生成脲甲醛樹(shù)脂，從而降低了甲醛的含量，脲甲醛樹(shù)脂還能夠作為膠粘劑，溫度過(guò)高，尿素易潮濕，影響膠粘劑中的成分濃度，然后緩慢加入防腐劑，保溫?cái)嚢?.5-1h。

所述無(wú)醛木材膠粘劑的制備方法中各原料質(zhì)量份數(shù)的配比為：纖維酒精廢液100-300份，硫酸0.5-1.5份，木質(zhì)素酶1-4.5份，氫氧化鈉0.5-2份，甲醛10-30份、尿素5-15份、防腐劑0.5-2份。

纖維酒精廢液是高濃度、高溫度、高懸浮物的有機(jī)廢水，廢液中含有較多的纖維素和半纖維素，在酒精發(fā)酵中不能成為酵母菌的碳源而被利用，殘留在廢液中，直接排放不僅污染環(huán)境，還浪費(fèi)了大量的纖維素和半纖維素物質(zhì)，利用本方法能有效回收廢液中有用組分，并能顯著降低廢液污染程度。

木質(zhì)素是由四種醇單體（對(duì)香豆醇、松柏醇、5-羥基松柏醇、芥子醇）形成的一種復(fù)雜酚類(lèi)聚合物，木質(zhì)素化學(xué)成分復(fù)雜，并且木質(zhì)素與多酚結(jié)構(gòu)相似，而木質(zhì)素酶包括木質(zhì)素過(guò)氧化物酶、錳過(guò)氧化物酶及漆酶，因此這類(lèi)酶能夠降解木質(zhì)素及多環(huán)芳烴等有機(jī)化合物，降解速率快，效果好。

所述防腐劑為甲基異噻唑啉酮，甲基異噻唑啉酮是一種高效殺菌劑，耐熱，水性防腐劑，對(duì)于抑制微生物的生長(zhǎng)有很好的作用，可以抑制細(xì)菌、真菌、霉菌及霉菌的生長(zhǎng)，避免膠粘劑受菌類(lèi)腐蝕，甲基異噻唑啉酮無(wú)色，有一定的氣味，能夠有效降低血膠膠粘劑的特殊臭味。

【實(shí)施例一】一種無(wú)醛木材膠粘劑的制備方法，所述制備方法的具體步驟如下：

（1）將纖維酒精廢液置于攪拌釜中，控制溫度90℃，保溫2.5h，得到纖維酒精廢液的濃縮液；

（2）將纖維酒精廢液的濃縮液控制溫度在60℃條件下，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%硫酸溶液，反應(yīng)0.5h；

（3）降溫至55℃，加入木質(zhì)素酶，反應(yīng)1h；

（4）控制溫度65℃，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%氫氧化鈉溶液，反應(yīng)0.5h，然后緩慢加入甲醛，升溫至85℃，保溫0.5h；

（5）降溫至20℃，加入尿素，反應(yīng)0.5h，然后緩慢加入防腐劑，保溫?cái)嚢?.5h。

所述無(wú)醛木材膠粘劑的制備方法中各原料質(zhì)量份數(shù)的配比為：纖維酒精廢液100份，硫酸0.5份，木質(zhì)素酶1份，氫氧化鈉0.5份，甲醛10份、尿素5份、防腐劑0.5份。

【實(shí)施例二】一種無(wú)醛木材膠粘劑的制備方法，所述制備方法的具體步驟如下：

（1）將纖維酒精廢液置于攪拌釜中，控制溫度95℃，保溫1.5h，得到纖維酒精廢液的濃縮液；

（2）將纖維酒精廢液的濃縮液控制溫度在72℃條件下，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65%硫酸溶液，反應(yīng)1h；

（3）降溫至60℃，加入木質(zhì)素酶，反應(yīng)1.5h；

（4）控制溫度68℃，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%氫氧化鈉溶液，反應(yīng)0.8h，然后緩慢加入甲醛，升溫至87℃，保溫1h；

（5）降溫至25℃，加入尿素，反應(yīng)1h，然后緩慢加入防腐劑，保溫?cái)嚢?.8h。

所述無(wú)醛木材膠粘劑的制備方法中各原料質(zhì)量份數(shù)的配比為：纖維酒精廢液200份，硫酸1份，木質(zhì)素酶2.5份，氫氧化鈉1.2份，甲醛20份、尿素10份、防腐劑1份。

【實(shí)施例三】一種無(wú)醛木材膠粘劑的制備方法，所述制備方法的具體步驟如下：

（1）將纖維酒精廢液置于攪拌釜中，控制溫度100℃，保溫0.5h，得到纖維酒精廢液的濃縮液；

（2）將纖維酒精廢液的濃縮液控制溫度在85℃條件下，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72%硫酸溶液，反應(yīng)1.5h；

（3）降溫至70℃，加入木質(zhì)素酶，反應(yīng)2.5h；

（4）控制溫度70℃，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%氫氧化鈉溶液，反應(yīng)1h，然后緩慢加入甲醛，升溫至90℃，保溫1.5h；

（5）降溫至30℃，加入尿素，反應(yīng)1.5h，然后緩慢加入防腐劑，保溫?cái)嚢?h。

所述無(wú)醛木材膠粘劑的制備方法中各原料質(zhì)量份數(shù)的配比為：纖維酒精廢液300份，硫酸1.5份，木質(zhì)素酶4.5份，氫氧化鈉2份，甲醛30份、尿素15份、防腐劑2份。

以下用上述實(shí)施例一、二、三的木材膠粘劑以及普通膠粘劑作對(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)木板進(jìn)行涂膠，并且都分割成5×5的方格，以采用實(shí)施例一、二、三的木材膠粘劑涂膠的木板以及采用普通膠粘劑涂膠的木板為一組，每組分別在40℃、70℃、100℃溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，48h后統(tǒng)計(jì)木板上剩余涂膠的方格數(shù)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

由此實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出：本發(fā)明所述的無(wú)醛木材膠粘劑的制備方法，與普通膠粘劑相比較，在40℃、70℃、100℃溫度下的木板上剩余涂膠的方格數(shù)明顯多于普通膠粘劑，粘結(jié)性、穩(wěn)定性較好。

通過(guò)實(shí)施例一、二、三可知本發(fā)明所述的無(wú)醛木材膠粘劑的制備方法具有較好的粘結(jié)性和穩(wěn)定性，能夠穩(wěn)定存放較長(zhǎng)時(shí)間，能較好地應(yīng)用于木材粘結(jié)，并且工藝簡(jiǎn)便，所用到的原料廉價(jià)易得，成本較低。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所作的詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明具體實(shí)施僅限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。