一种利用造纸黑液制备复合生物质胶黏剂的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用造纸黑液制备复合生物质胶黏剂的方法，属于胶黏剂技术领域。本发明专利技术首先通过对造纸黑液进行预处理，去除其中的大颗粒杂质，然后将其与冰醋酸、聚丙烯酰胺等混合，得到含有木质素的混合物，将其与氨水、二甲基甲酰胺等混合得改性木质素混合物，将改性木质素混合物与淀粉搅拌，放入容器内，向其中加入过硫酸铵、N，N-二甲基甲酰胺等物质，进行反应，得到复合生物质胶黏剂。实例证明，用本发明专利技术胶黏剂制成的板材成品不仅环保安全，最终测得游离甲醛含量从5～7％降低到了0.8～1.2％，去除率高达84％以上，而且以造纸黑液为原材料，废物利用，降低了成本，保护了环境，检测后任何指标均达到国家标准。

【技术实现步骤摘要】
一种利用造纸黑液制备复合生物质胶黏剂的方法
本专利技术公开了一种利用造纸黑液制备复合生物质胶黏剂的方法，属于胶黏剂

技术介绍
我国是少林的国家，木材供需间存在着较大的矛盾，解决这一矛盾的重要途径，是必须大力发展以人造板为中心的复合板材的生产和利用。用脲醛树脂胶粘剂生产1立方米刨花板，可以代替3.2立方米原木制成的板材；而用脲醛树脂胶粘剂生产1吨纤维板，可以代替5.3立方米原木制板材。即胶粘剂对提高木材利用率意义重大；同时，木材工业对胶粘剂的消耗量也是巨大的，在人造板、胶合板、夹心板、空心板、缝纫机台板、木塑复合材料、木合金板等复合板材方面都要采用大量的胶粘剂。例如：生产15000立方米胶合板需胶粘剂1500吨。由此可见，在复合板材的生产中要消耗大量的胶黏剂，而在这些胶黏剂中使用最多的是脲醛树脂胶黏剂，它具有较好的粘接性能，其粘强强度比动、植物胶高，耐光性好而适用于木材、胶合板、层压板及竹木制品等复合板材的粘胶生产，更重要的是其价格比较低而被广泛应用。而这些复合板材制品又被广泛地用在人们长期居住、生活的家庭和办公室等场所。但是，这些胶黏剂或复合板材制品中存在着一定量的游离甲醛，例如，脲醛树脂胶粘剂中的游离甲醛含量高达5～7％，因其在生产加工和使用过程中放出有毒气体—甲醛，严重污染损害人们的身体健康，在使用上应该受到很大的限制。但是，目前仍然还无法有效地限制其使用，且已发展到了无法控制的局面。因此，研制开发、应用推广低甲醛含量复合板材用胶粘剂成为当务之急，且显得十分必要。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题：针对目前工业使用的胶黏剂最多的为脲醛树脂胶黏剂，它虽然粘接性能、耐光性比较好，但是会在生产或者使用过程中放出有毒气体甲醛，污染了环境，损害了人体健康的问题，提供了一种利用造纸黑液制备复合生物质胶黏剂的方法。该方法首先通过对造纸黑液进行预处理，去除其中的大颗粒杂质，然后将其与冰醋酸、聚丙烯酰胺等混合，得到含有木质素的混合物，在将其与氨水、二甲基甲酰胺等混合得改性木质素混合物，将改性木质素混合物与淀粉搅拌，放入容器内，向其中加入过硫酸铵、N，N-二甲基甲酰胺等物质，进行反应，得到复合生物质胶黏剂。不仅制成的胶黏剂环保安全，不含有任何危害人体的甲醛存在，而且以造纸黑液为原材料，废物利用，降低了成本，保护了环境。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）取1～3L造纸黑液放入容器中，向其中加入质量分数为25％的盐酸溶液调节pH为7.0～7.5，加热至造纸黑液沸腾，保持温度1～3h，然后向其中加入100～300mL无水乙醇搅拌均匀，静置30～40min后过滤；（2）将上述所得的过滤液与冰醋酸按体积比3:1进行混合，将所得的混合液放入密闭容器中，向其中加入100～300g聚丙烯酰胺及200～300mL质量分数为60％的盐酸溶液，搅拌溶解，直至混合均匀，然后使用二氧化碳对其进行密封，排出容器内的空气，搅拌直至容器内混合物不再膨胀，过滤得过滤物；（3）把上述所得的过滤物与质量分数为30％的氨水，按固液比1:3进行混合，然后将所得的混合放入容器中，再向其中加入140～230mL二甲基甲酰胺搅拌均匀，静置15～25min后，进行离心分离，取上清液放入喷雾干燥机中进行喷雾干燥，收集干燥物，得改性木质素混合物；（4）取300～400g所得的改性木质素混合物放入容器中，向其中加入50～80g淀粉，混合均匀，然后向其中加入150～180g过硫酸铵，使用质量分数为4～8％的N，N-二甲基甲酰胺水溶液浸泡混合物，将容器置于水浴中进行加热至60～70℃，搅拌1～3h后，向其中加入150～200mL醋酸乙烯酯，静置陈化5～10h；（5）待上述静置结束后向其中分别加入130～170mL4-叔丁酚，80～120mL质量分数为60％的氢氧化钠溶液，搅拌30～40min后，再向其中加入60～90mL柑青醛，升温至80～90℃，加入50～100g氧化锌进行催化，使用氮气进行保护，搅拌1～3h；（6）在上述搅拌结束后，降至室温，向其中加入30～60g硅烷偶联剂，搅拌均匀，然后再向其中加入40～80g尿素，在温度为68～78℃下，搅拌30～40min后，降至室温，即可得到复合生物质胶黏剂。本专利技术的应用方法是：使用时，将本专利技术制成的生物质胶黏剂倒入涂胶机上后，把烘干整理好的中板送到涂胶机上进行涂胶，涂胶量控制在100～120g/m2，之后将涂好胶的多层中板装入预压机上进行预压，预压之后再放入热压机上热压，设置热压压力为4～8MPa，热压温度为110～145℃，热压10～15s后取出，最后将板材成品进行检测，测得游离甲醛含量从5～7％降低到了0.8～1.2％，去除率高达84％以上，达到优等品的要求。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术制成的胶黏剂环保安全，粘接效果显著，且不含有任何危害人体的甲醛存在，对于环境没有任何危害；（2）本专利技术以造纸黑液为原材料，废物利用，降低了生产成本，保护了环境。具体实施方式首先取1～3L造纸黑液放入容器中，向其中加入质量分数为25％的盐酸溶液调节pH为7.0～7.5，加热至造纸黑液沸腾，保持温度1～3h，然后向其中加入100～300mL无水乙醇搅拌均匀，静置30～40min后过滤；然后将上述所得的过滤液与冰醋酸按体积比3:1进行混合，将所得的混合液放入密闭容器中，向其中加入100～300g聚丙烯酰胺及200～300mL质量分数为60％的盐酸溶液，搅拌溶解，直至混合均匀，然后使用二氧化碳对其进行密封，排出容器内的空气，搅拌直至容器内混合物不再膨胀，过滤得过滤物；随后把上述所得的过滤物与质量分数为30％的氨水，按固液比1:3进行混合，然后将所得的混合放入容器中，再向其中加入140～230mL二甲基甲酰胺搅拌均匀，静置15～25min后，进行离心分离，取上清液放入喷雾干燥机中进行喷雾干燥，收集干燥物，得改性木质素混合物；接下来取300～400g所得的改性木质素混合物放入容器中，向其中加入50～80g淀粉，混合均匀，然后向其中加入150～180g过硫酸铵，使用质量分数为4～8％的N，N-二甲基甲酰胺水溶液浸泡混合物，将容器置于水浴中进行加热至60～70℃，搅拌1～3h后，向其中加入150～200mL醋酸乙烯酯，静置陈化5～10h；再待上述静置结束后向其中分别加入130～170mL4-叔丁酚，80～120mL质量分数为60％的氢氧化钠溶液，搅拌30～40min后，再向其中加入60～90mL柑青醛，升温至80～90℃，加入50～100g氧化锌进行催化，使用氮气进行保护，搅拌1～3h；最后在上述搅拌结束后，降至室温，向其中加入30～60g硅烷偶联剂，搅拌均匀，然后再向其中加入40～80g尿素，在温度为68～78℃下，搅拌30～40min后，降至室温，即可得到复合生物质胶黏剂。实例1首先取1L造纸黑液放入容器中，向其中加入质量分数为25％的盐酸溶液调节pH为7.0，加热至造纸黑液沸腾，保持温度1h，然后向其中加入100mL无水乙醇搅拌均匀，静置30min后过滤；然后将上述所得的过滤液与冰醋酸按体积比3:1进行混合，将所得的混合液放入密闭容器中，向其中加入100g聚丙烯酰胺及200mL质量分数为60％的盐酸溶液，搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用造纸黑液制备复合生物质胶黏剂的方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取1～3L造纸黑液放入容器中，向其中加入质量分数为25％的盐酸溶液调节pH为7.0～7.5，加热至造纸黑液沸腾，保持温度1～3h，然后向其中加入100～300mL无水乙醇搅拌均匀，静置30～40min后过滤；（2）将上述所得的过滤液与冰醋酸按体积比3:1进行混合，将所得的混合液放入密闭容器中，向其中加入100～300g聚丙烯酰胺及200～300mL质量分数为60％的盐酸溶液，搅拌溶解，直至混合均匀，然后使用二氧化碳对其进行密封，排出容器内的空气，搅拌直至容器内混合物不再膨胀，过滤得过滤物；（3）把上述所得的过滤物与质量分数为30％的氨水，按固液比1:3进行混合，然后将所得的混合放入容器中，再向其中加入140～230mL二甲基甲酰胺搅拌均匀，静置15～25min后，进行离心分离，取上清液放入喷雾干燥机中进行喷雾干燥，收集干燥物，得改性木质素混合物；（4）取300～400g所得的改性木质素混合物放入容器中，向其中加入50～80g淀粉，混合均匀，然后向其中加入150～180g过硫酸铵，使用质量分数为4～8％的N，N‑二甲基甲酰胺水溶液浸泡混合物，将容器置于水浴中进行加热至60～70℃，搅拌1～3h后，向其中加入150～200mL醋酸乙烯酯，静置陈化5～10h；（5）待上述静置结束后向其中分别加入130～170mL4‑叔丁酚，80～120mL质量分数为60％的氢氧化钠溶液，搅拌30～40min后，再向其中加入60～90mL柑青醛，升温至80～90℃，加入50～100g氧化锌进行催化，使用氮气进行保护，搅拌1～3h；（6）在上述搅拌结束后，降至室温，向其中加入30～60g硅烷偶联剂，搅拌均匀，然后再向其中加入40～80g尿素，在温度为68～78℃下，搅拌30～40min后，降至室温，即可得到复合生物质胶黏剂。...

【技术特征摘要】
1.一种利用造纸黑液制备复合生物质胶黏剂的方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取1～3L造纸黑液放入容器中，向其中加入质量分数为25％的盐酸溶液调节pH为7.0～7.5，加热至造纸黑液沸腾，保持温度1～3h，然后向其中加入100～300mL无水乙醇搅拌均匀，静置30～40min后过滤；（2）将上述所得的过滤液与冰醋酸按体积比3:1进行混合，将所得的混合液放入密闭容器中，向其中加入100～300g聚丙烯酰胺及200～300mL质量分数为60％的盐酸溶液，搅拌溶解，直至混合均匀，然后使用二氧化碳对其进行密封，排出容器内的空气，搅拌直至容器内混合物不再膨胀，过滤得过滤物；（3）把上述所得的过滤物与质量分数为30％的氨水，按固液比1:3进行混合，然后将所得的混合放入容器中，再向其中加入140～230mL二甲基甲酰胺搅拌均匀，静置15～25min后，进行离心分离，取上清液放入喷雾干燥机中进行喷雾干燥...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷春生，宋国，张帆，
申请(专利权)人：雷春生，
类型：发明
国别省市：江苏;32