CN101130673B - 花生壳液化制备室内胶合板用胶粘剂改性剂的方法 - Google Patents

花生壳液化制备室内胶合板用胶粘剂改性剂的方法 Download PDF

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Abstract

本发明是花生壳液化及胶粘剂改性剂的制备方法，其工艺步骤：将花生壳表面泥土和杂物去除干净、干燥、粉碎；将花生壳粉与乙醇混合均匀，加入无机中强酸或有机强酸，在120～160℃下反应1.0～4.0h，加入烧碱溶液调整pH值至中性，降低温度至40℃以下，放料，得到花生壳粉的乙醇或甲醇液化产物，制成室内胶合板用木材胶粘剂改性剂；优点：提高了胶合制品的耐水性、降低了甲醛释放量。脲醛胶在调胶过程中加入用本法制得的20％的室内胶合板用木材胶粘剂的改性剂，拌匀后，进行单板涂胶、组坯、预压、热压制成胶合板。试验表明：胶粘剂的预压效果显著改善，用其生产的胶合板的胶合强度为1.3MPa，甲醛释放量4.5mg/L。

Description

花生壳液化制备室内胶合板用胶粘剂改性剂的方法
技术领域
本发明涉及花生壳液化制备室内胶合板用胶粘剂改性剂的方法。属于农副产品深加工和木材胶粘剂技术领域。
背景技术
脲醛树脂胶粘剂是木材工业用量最大的胶粘剂，其价格较低，但含有游离甲醛，其胶合制品在使用过程中会缓慢释放甲醛气体造成环境污染，其次其胶合耐水性能不够理想。目前，解决上述问题的主要方法包括：在脲醛胶制备过程中，降低甲醛与尿素的摩尔比、采用多次加尿素工艺、用三聚氰胺、硫尿、聚乙烯醇改性等，或在脲醛胶使用时添加甲醛捕捉剂(主要是含有与甲醛反应的基团的化学物质)。
利用花生壳制取木材胶粘剂是高效利用花生壳的重要途径，目前研究的技术路线主要有两条：一是将花生壳作为胶粘剂的填料使用，部分的改善胶粘剂的某些缺陷，利用价值不高；二是通过溶剂抽提，再将花生壳抽提物与其它化工试剂反应制取胶粘剂，工艺复杂，溶剂需要回收、抽提剩余物造成污染等。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在的缺陷，提供一种用花生壳通过酸催化醇液化生产室内胶合板用木材胶粘剂的改性剂的方法。通过化学方法，使花生壳全部转化成为具有反应活性的物质，成为石化产品的替代原料，作为木材胶粘剂的改性剂。
本发明的技术解决方案：花生壳液化及胶粘剂改性剂的制备方法，其特征是该方法的工艺步骤分为，
(1)将花生壳表面泥土和杂物去除干净、干燥、粉碎；
(2)将花生壳粉与乙醇或甲醇混合均匀，加入无机中强酸或有机强酸，在120～160℃下反应1.0～4.0h，加入烧碱溶液调整pH值至中性，降低温度至40℃以下，放料，得到花生壳粉的乙醇或甲醇液化产物，制成室内胶合板用木材胶粘剂改性剂；
所述的花生壳粉与乙醇或甲醇的质量之比为：1∶(0.3～1)；
入无机中强酸或有机强酸，尤指硫酸、盐酸、磷酸、蚁酸和草酸。酸的用量为花生壳粉质量的2％～14％；烧碱的用量为酸用量的0.5～2倍。
花生壳粉的乙醇或甲醇液化产物可以用作脲醛胶或改性脲醛胶的改性剂，改善胶粘剂的预压性能、提高胶合制品的耐水性和降低甲醛释放量.
花生壳粉的乙醇或甲醇液化产物可以在脲醛胶或改性脲醛胶制备过程的中后期加入，也可以在脲醛胶或改性脲醛胶使用前加入。花生壳粉的乙醇(或甲醇)液化产物的用量为脲醛胶或改性脲醛胶质量的5％-25％。
本发明的优点：本法制得的室内胶合板用木材胶粘剂的改性剂用作脲醛胶或改性脲醛胶的增强剂和甲醛结合剂，达到提高胶合制品的耐水性和降低甲醛释放量的目的。脲醛胶在调胶过程中加入用本法制得的20％的室内胶合板用木材胶粘剂的改性剂，搅拌均匀后，进行单板涂胶、组坯、预压、热压制成胶合板。试验表明：加入改性剂后，胶粘剂的预压效果显著改善，用其生产的胶合板的胶合强度为1.3MPa，甲醛释放量4.5mg/L。
具体实施方式
实施例1
将工业乙醇300g加入反应釜，加入花生壳粉300g，搅拌均匀，浸泡30min，加入115g浓盐酸，升温至140℃，反应2h，冷却降温至50℃，加入烧碱溶液(浓度40％)115g，搅拌20min，冷却至40℃以下，放料。得到花生壳粉的乙醇液化产物，即一种新型的室内胶合板用木材胶粘剂的改性剂。
上述条件下制成的液体为棕黑色不透明均匀稠状液体，pH值7.8，贮存期不低于20天。
上述方法制得的室内胶合板用木材胶粘剂的改性剂用作脲醛胶或改性脲醛胶的增强剂和甲醛结合剂，达到提高胶合制品的耐水性和降低甲醛释放量的目的。
实施例2
向反应釜注入甲醛(浓度36.8％)1760kg，用30％烧碱溶液调整pH值为8.3-8.5，加入第一批尿素550kg，30-40min内升温至90±2℃，反应60min，此阶段pH值应维持在7.0以上；用甲酸调整pH值为4.9-5.2，90±2℃下保温120-140min；调整pH值为6.5-6.8，加入第二批尿素220kg，90℃左右反应60min，测粘度；当粘度达到12-14s时，调整pH值为7.5-7.6，加入第三批尿素180kg，反应30-60min；调整pH值为7.8-8.0，降温至60℃，加入实施例5中制得的花生壳粉的乙醇液化产物245kg，80-85℃下反应30-50min，冷却至35℃，放料。
此方法制得的胶粘剂固体含量为45.2％：，游离甲醛＜0.1％，贮存期≥20天，用其生产的杨木胶合板的胶合强度为1.57MPa，甲醛释放量3.5mg/L.
实施例3
向反应釜注入甲醛(浓度36.8％)2200kg，用30％烧碱溶液调整pH值为7.8-8.0，将水浴温度加热至40℃，加入第一批尿素750kg，30-40min内升温至90±2℃，反应40min后，用15％的NH4Cl溶液调整pH值为4.9-5.2，90±2℃下保温30min；加入第二批尿素250kg，30min后每隔2min测一次粘度；直到胶液在40℃的水中呈云雾状散开，达到反应终点；用30％烧碱溶液调整pH值为6.5-7.0，降温到35℃，放料。制成E2级胶合板用脲醛树脂胶粘剂。该胶粘剂的固体含量为48.2％，游离甲醛＜0.5％，贮存期≥20天；用其制得的胶合板的胶合强度为0.78MPa，甲醛释放量为8.3mg/L.
用上述方法制得的脲醛胶在调胶过程中加入20％的上述实施例制成的改性剂，搅拌均匀后，进行单板涂胶、组坯、预压、热压制成胶合板。试验表明：加入改性剂后，胶粘剂的预压效果显著改善，用其生产的胶合板的胶合强度为1.3MPa，甲醛释放量4.5mg/L。

Claims (2)

1.花生壳液化制备室内胶合板用胶粘剂改性剂的方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤：
(1)将花生壳表面泥土和杂物去除干净、干燥、粉碎；
(2)将花生壳粉与乙醇或甲醇混合均匀，加入硫酸、盐酸、磷酸、蚁酸或草酸，在120～160℃下反应1.0～4.0h，加入烧碱溶液调整pH值至中性，降低温度至40℃以下，放料，得到花生壳粉的乙醇或甲醇液化产物，制成室内胶合板用木材胶粘剂改性剂；酸的用量为花生壳粉质量的2％～14％；烧碱的用量为酸用量的0.5～2倍。
2.根据权利要求1所述的花生壳液化制备室内胶合板用胶粘剂改性剂的方法，其特征是所述的花生壳粉与乙醇或甲醇的质量之比为：1∶(0.3～1)。
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