CN107987766B - 一种利用甲醛渣制备生物质胶粘剂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用甲醛渣制备改性生物质胶粘剂的方法,属于胶粘剂技术领域。本发明首先利用氯化胆碱‑尿素低共熔离子液体对木质素改性，并利用该离子液体‑水为介质对甲醛渣再生活化，然后进一步与尿素共聚形成树脂；最后添加缩合单宁和甲壳素进行改性并降低游离甲醛。该方法能有效和充分利用废弃甲醛渣，有利于环保，制得的改性生物质胶粘剂粘性高、韧性好、甲醛释放量低，可以广泛应用于高档家居材料生产。

Description

一种利用甲醛渣制备生物质胶粘剂的方法
技术领域
本发明涉及一种利用废弃甲醛渣制备环保型胶粘剂的方法,属于胶粘剂技术领域。
技术背景
甲醛是我国化学工业领域大宗的重要化工原料，年产量3800万吨以上。甲醛在贮存、运输过程中很容易自行聚合形成沉淀物(俗称甲醛渣)，对于高浓度甲醛这一现象更加突出；这类沉淀物沉积在容器、管道底部，时间一长将会形成不溶性沉淀，因而需要定期清理；据不完全统计，我国每年产生的甲醛废渣达100万吨左右。甲醛废渣在自然环境中会缓慢分解再次释放出有害气体甲醛，因而一旦处理不当，将会造成长期的区域环境空气污染。近几年来，虽然有许多作坊式工厂采用碱液煮沸等简单方法使甲醛渣再溶解制成甲醛溶液，但生产环境恶劣、污染严重，产品质量不稳定，扰乱市场秩序。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中甲醛渣利用方面的不足，提供一种利用废弃甲醛渣制备改性生物质胶粘剂的方法，制得的改性生物质胶粘剂粘性高、韧性好、甲醛释放量低。
技术方案
本发明旨在充分利用甲醛废渣，采用低共熔离子液体使甲醛渣快速活化，并进而与尿素以及离子液改性木质素共聚，形成粘性高、韧性好的树脂，缩合单宁与甲壳素会进一步改善树脂的胶合性能、并降低甲醛释放量。
本发明人首先利用氯化胆碱-尿素低共熔离子液体对木质素改性，并利用该离子液体-水为介质对甲醛渣再生活化，然后进一步与尿素共聚形成树脂；最后添加缩合单宁和甲壳素进行改性并降低游离甲醛。
具体方案如下：
一种利用甲醛渣制备改性生物质胶粘剂的方法，包括如下步骤：
(1)将氯化胆碱和第一份尿素按1:2的质量比配制成低共熔离子液体，然后加入木质素，升温至85～90℃，搅拌均匀；
(2)加入甲醛渣和水，升温至70～80℃，搅拌30～60min；
(3)加入第二份尿素，在40～50min内升温至88～92℃，搅拌反应15～20min后，降温至75℃并调整反应液pH值为4.6～5.3，然后升温至90～92℃，反应90～120min；加入第三份尿素，调整pH值为6.5～6.8，反应40～60min；测定粘度，当粘度达到20～25s/25℃·涂-4杯时，降温至55～65℃；
(4)加入缩合单宁和甲壳素，55～65℃条件下搅拌20-60min，调pH值为7.5～7.8，然后降温至35℃以下，放料，即得改性生物质胶粘剂。
进一步，甲醛渣、第一份尿素、第二份尿素和第三份尿素的质量比为100:50:(50～75):(30～60)。
进一步，甲醛渣、缩合单宁和甲壳素的质量比为100:(0.05～10):(0.05～2)。
进一步，步骤(1)中，所述木质素加量为氯化胆碱和第一份尿素总质量的10～20％。
进一步，步骤(2)中，甲醛渣和水的质量比为1:1～1.5。
本发明的有益效果：本发明方法能有效和充分利用废弃甲醛渣，有利于环保，制得的改性生物质胶粘剂粘性高、韧性好、甲醛释放量低，可以广泛应用于高档家居材料生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
首先向反应釜内加入75％氯化胆碱100kg、尿素200kg，搅拌并升温至90℃，加入30kg工业木质素，搅拌反应10min；加入甲醛渣400kg、水480kg，升温至75℃，搅拌反应40min；加入第二份尿素260kg，升温至90℃，反应15min，降温至75℃，用甲酸调整pH值为5.1,90℃温度下反应100min，加入第三份尿素160kg，搅拌并调整pH值为6.5,反应60min，检测粘度，当粘度达到22s/25℃·涂-4杯后，降温至60℃，加入缩合单宁20kg和甲壳素5kg，搅拌30min，加入氨水调整pH值为7.8，降温至35℃，放料，即得改性生物质胶粘剂产品。
制成的生物质改性胶粘剂产品的各项性能指标如下：固体含量：65.4％，pH值：7.8，粘度(25℃)：24s，游离甲醛含量：0.05％。用其生产的7层桉杨复合胶合板的胶合强度(Ⅱ类)：均值1.24MPa、最小值0.96MPa，胶合板甲醛释放量：0.17mg/L。

Claims (3)

1.一种利用甲醛渣制备改性生物质胶粘剂的方法,其特征在于，包括如下步骤：
(1)将氯化胆碱和第一份尿素按1:2的质量比配制成低共熔离子液体，然后加入木质素，升温至85～90℃，搅拌均匀；
(2)加入甲醛渣和水，升温至70～80℃，搅拌30～60min；
(3)加入第二份尿素，在40～50min内升温至88～92℃，搅拌反应15～20min后，降温至75℃并调整反应液pH值为4.6～5.3，然后升温至90～92℃，反应90～120min；加入第三份尿素，调整pH值为6.5～6.8，反应40～60min；测定粘度，当粘度达到20～25s/25℃·涂-4杯时，降温至55～65℃；
(4)加入缩合单宁和甲壳素，55～65℃条件下搅拌20-60min，调pH值为7.5～7.8，然后降温至35℃以下，放料，即得改性生物质胶粘剂；
甲醛渣、第一份尿素、第二份尿素和第三份尿素的质量比为100:50:(50～75):(30～60)；
甲醛渣、缩合单宁和甲壳素的质量比为100:(0.05～10):(0.05～2)。
2.如权利要求1所述的利用甲醛渣制备改性生物质胶粘剂的方法,其特征在于，步骤(1)中，所述木质素加量为氯化胆碱和第一份尿素总质量的10～20％。
3.如权利要求1或2所述的利用甲醛渣制备改性生物质胶粘剂的方法,其特征在于，步骤(2)中，甲醛渣和水的质量比为1:1～1.5。
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