一种木质纤维的活化方法技术

一种木质纤维的活化方法，本发明专利技术涉及一种活化方法。它要解决现有技术对木质纤维进行预处理反应活性低的问题。活化方法：一、配制碱‑聚乙二醇‑氨基化合物的混合水溶液；二、木质纤维的喷洒处理；三、冷冻处理；四、含水率的控制。本发明专利技术利用低温冷冻技术并借以碱、聚乙二醇及氨基化合物的润胀活化作用破坏木质纤维中纤维素、半纤维素的氢键，从而达到活化木质纤维的目的，在热的作用下使得更多的羟基能够参与化学反应，从而实现热压下木质纤维间的无胶胶合。本发明专利技术适用于一种木质纤维的活化方法。

Method for activating wood fiber

The invention relates to an activation method of wood fiber, and relates to an activation method. The invention solves the problem that the prior art has low reaction activity for pretreatment of wood fiber. Activation method: mixed solution, preparation of alkali polyethylene glycol amino compounds; spraying two, wood fiber; three, freezing; four, moisture control. The invention uses low-temperature freezing technology to alkali, polyethylene glycol and amine swelling activation damage of wood fiber in cellulose, hydrogen bonds, so as to achieve the purpose of activation of wood fiber, the more hydroxyl groups under the action of heat can participate in chemical reactions, so as to realize the self bonding between the wood fiber under pressure. The invention is applicable to a method for activating wood fibers.

【技术实现步骤摘要】
一种木质纤维的活化方法
本专利技术涉及一种活化方法。
技术介绍
我国是少林国家，森林资源匮乏，自从上世纪九十年代开始，天然优质大径级木材越来越少，为了满足国民经济发展和人民生活水平日益提高对木材制品的需要，人工速生材、低劣质木材以及小径级材种已成为木材加工工业的主要原料。因此，充分利用采伐剩余物、加工剩余物和低劣木材发展人造板和木材胶接制品，是解决木材供需矛盾的有效措施。木材加工工业中使用的胶黏剂多为来源于石油产品的合成树脂胶粘剂，如酚醛树脂和脲醛树脂，尽管能满足胶合质量的要求，但也存在着弊端，尤其是人造板产品的甲醛释放问题已成为人们关注的热点。为此，世界上一些工业发达国家除研究改进和合理利用胶黏剂外，也在致力于寻找新的胶黏剂体系或新的胶结制板工艺，如采用无醛胶黏剂进行人造板的生产，或者采用无胶胶合技术压制板材。无胶胶合是一种不用外加传统的脲醛树脂或酚醛树脂等合成树脂胶粘剂，依靠木质材料本身含有的化学成分，在特定工艺条件下实现“自粘接”而粘合成板的技术。其胶合机理是通过特殊的处理方法使植物纤维原料表面发生活化，这种活化包括木素和碳水化合物的氧化、硝化、水解、缩聚、脱水、降解及其自由基引发等，同时产生类似于胶黏剂的物质而使被胶合材料在热压条件下胶粘成板。目前，国内外研究无胶人造板主要是采用化学助剂处理植物纤维原料，以提高其表面活性，实现无胶胶合。无胶胶合过程极为复杂，主要是木质纤维中的纤维素、半纤维素、木质素等成分发生一系列变化而粘合成板。木质纤维的主要组成成分中，纤维素、半纤维素及木质素等都能形成很强的分子内和分子间氢键，其超分子结构以及纤维素中存在的局部规整的结晶序列使得木纤维中大部分高反应性的羟基被封闭在结晶区，影响了羟基的反应活性。因此，如何对木质纤维进行预处理，尽可能多地解除氢键作用，使得更多的活性羟基游离出来，从而提高木质纤维的反应活性是无胶胶合技术中的一个重要方面。木质纤维的活化在无胶胶合中起着重要的作用。
技术实现思路
本专利技术要解决现有技术对木质纤维进行预处理反应活性低的问题，而提供一种木质纤维的活化方法。一、配制碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液：将碱、聚乙二醇和氨基化合物加入到水中，搅拌溶解，得到碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液；所述的碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液中碱的质量百分数为5％～10％；所述的碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液中聚乙二醇的质量百分数为4％～8％；所述的碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液中氨基化合物的质量百分数为4％～8％；所述的碱为氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或两种的混合物；所述的聚乙二醇为聚乙二醇200、聚乙二醇300、聚乙二醇400和聚乙二醇600中的一种或其中几种的混合物；所述的氨基化合物为尿素、二乙醇胺和三乙醇胺中的一种或其中几种的混合物；二、木质纤维的喷洒处理：将木质纤维置于烘箱中烘至绝干，然后在搅拌条件下，将碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液均匀喷洒在绝干的木质纤维上，得到喷洒处理后的木质纤维；所述的碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液与绝干的木质纤维的质量比为1:(10～15)；三、冷冻处理：用预压器具将喷洒处理后的木质纤维压实，然后将压实后的木质纤维置于温度为-15℃的冰箱中冷冻0.5h～2h，得到冷冻处理的木质纤维；四、含水率的控制：将冷冻处理的木质纤维含水率调节至15％～25％，得到活化后的木质纤维。本专利技术的有益效果是：利用低温冷冻技术并借以碱、聚乙二醇及氨基化合物的润胀活化作用破坏木质纤维中纤维素、半纤维素的氢键，从而达到活化木质纤维的目的，在热的作用下使得更多的羟基能够参与化学反应，从而实现热压下木质纤维间的无胶胶合。通过将处理后的木质纤维直接热压成板材的试验可知，纤维板具有较高的静曲强度和内结合强度，耐水性能也有一定的改进。这说明本专利技术对于木质纤维的活化有较好的效果，结合无醛胶或者其他助剂能够改进纤维板性能或者实现木质纤维的无胶胶合。本专利技术用于一种木质纤维的活化方法。附图说明图1为不同方法活化的木质纤维的傅里叶变换红外光谱图，1为对比实验一制备的处理后的木质纤维，2为对比实验二制备的活化后的木质纤维，3为对比实验三制备的活化后的木质纤维，4为对比实验四制备的活化后的木质纤维，5为实施例一制备的活化后的木质纤维；图2为图1的局部放大图。具体实施方式具体实施方式一：本实施方式的一种木质纤维的活化方法是按以下步骤进行：一、配制碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液：将碱、聚乙二醇和氨基化合物加入到水中，搅拌溶解，得到碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液；所述的碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液中碱的质量百分数为5％～10％；所述的碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液中聚乙二醇的质量百分数为4％～8％；所述的碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液中氨基化合物的质量百分数为4％～8％；所述的碱为氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或两种的混合物；所述的聚乙二醇为聚乙二醇200、聚乙二醇300、聚乙二醇400和聚乙二醇600中的一种或其中几种的混合物；所述的氨基化合物为尿素、二乙醇胺和三乙醇胺中的一种或其中几种的混合物；二、木质纤维的喷洒处理：将木质纤维置于烘箱中烘至绝干，然后在搅拌条件下，将碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液均匀喷洒在绝干的木质纤维上，得到喷洒处理后的木质纤维；所述的碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液与绝干的木质纤维的质量比为1:(10～15)；三、冷冻处理：用预压器具将喷洒处理后的木质纤维压实，然后将压实后的木质纤维置于温度为-15℃的冰箱中冷冻0.5h～2h，得到冷冻处理的木质纤维；四、含水率的控制：将冷冻处理的木质纤维含水率调节至15％～25％，得到活化后的木质纤维。本实施方式所述的木质纤维为具有纤维素含量的木质植物纤维，包括几种木质纤维混合的杂木纤维。本实施方式的有益效果是：利用低温冷冻技术并借以碱、聚乙二醇及氨基化合物的润胀活化作用破坏木质纤维中纤维素、半纤维素的氢键，从而达到活化木质纤维的目的，在热的作用下使得更多的羟基能够参与化学反应，从而实现热压下木质纤维间的无胶胶合。通过将处理后的木质纤维直接热压成板材的试验可知，纤维板具有较高的静曲强度和内结合强度，耐水性能也有一定的改进。这说明本实施方式对于木质纤维的活化有较好的效果，结合无醛胶或者其他助剂能够改进纤维板性能或者实现木质纤维的无胶胶合。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中所述的碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液中碱的质量百分数为6％。其它与具体实施方式一相同。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同的是：步骤一中所述的碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液中聚乙二醇的质量百分数为6％。其它与具体实施方式一或二相同。具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤一中所述的碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液中氨基化合物的质量百分数为6％。其它与具体实施方式一至三相同。具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤二中所述的碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液与绝干的木质纤维的质量比为1:12。其它与具体实施方式一至四相同。具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种木质纤维的活化方法，其特征在于一种木质纤维的活化方法是按以下步骤进行：一、配制碱‑聚乙二醇‑氨基化合物的混合水溶液：将碱、聚乙二醇和氨基化合物加入到水中，搅拌溶解，得到碱‑聚乙二醇‑氨基化合物的混合水溶液；所述的碱‑聚乙二醇‑氨基化合物的混合水溶液中碱的质量百分数为5％～10％；所述的碱‑聚乙二醇‑氨基化合物的混合水溶液中聚乙二醇的质量百分数为4％～8％；所述的碱‑聚乙二醇‑氨基化合物的混合水溶液中氨基化合物的质量百分数为4％～8％；所述的碱为氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或两种的混合物；所述的聚乙二醇为聚乙二醇200、聚乙二醇300、聚乙二醇400和聚乙二醇600中的一种或其中几种的混合物；所述的氨基化合物为尿素、二乙醇胺和三乙醇胺中的一种或其中几种的混合物；二、木质纤维的喷洒处理：将木质纤维置于烘箱中烘至绝干，然后在搅拌条件下，将碱‑聚乙二醇‑氨基化合物的混合水溶液均匀喷洒在绝干的木质纤维上，得到喷洒处理后的木质纤维；所述的碱‑聚乙二醇‑氨基化合物的混合水溶液与绝干的木质纤维的质量比为1:(10～15)；三、冷冻处理：用预压器具将喷洒处理后的木质纤维压实，然后将压实后的木质纤维置于温度为‑15℃的冰箱中冷冻0.5h～2h，得到冷冻处理的木质纤维；四、含水率的控制：将冷冻处理的木质纤维含水率调节至15％～25％，得到活化后的木质纤维。...

【技术特征摘要】
1.一种木质纤维的活化方法，其特征在于一种木质纤维的活化方法是按以下步骤进行：一、配制碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液：将碱、聚乙二醇和氨基化合物加入到水中，搅拌溶解，得到碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液；所述的碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液中碱的质量百分数为5％～10％；所述的碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液中聚乙二醇的质量百分数为4％～8％；所述的碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液中氨基化合物的质量百分数为4％～8％；所述的碱为氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或两种的混合物；所述的聚乙二醇为聚乙二醇200、聚乙二醇300、聚乙二醇400和聚乙二醇600中的一种或其中几种的混合物；所述的氨基化合物为尿素、二乙醇胺和三乙醇胺中的一种或其中几种的混合物；二、木质纤维的喷洒处理：将木质纤维置于烘箱中烘至绝干，然后在搅拌条件下，将碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液均匀喷洒在绝干的木质纤维上，得到喷洒处理后的木质纤维；所述的碱-聚乙二醇-氨基化合物的混合水溶液与绝干的木质纤维的质量比为1:(10～15)；三、冷冻处理：用预压器具将喷洒处理后的木质纤维压实，然后将压实后的木质纤维置于温度为-15℃的冰箱中冷冻0.5h～2h，得到冷冻处理的木质纤维；四、含水率的控制：将冷冻处理的木质纤维含水率调节至15％～25％，得到活化后的木...

【专利技术属性】
技术研发人员：邸明伟，马盼盼，赫羴姗，郭明辉，李坚，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23