一种水沉降酸化四氢糠醇处理的生物质制备胶粘剂的方法技术

本发明专利技术公开了生物质中木质素提取和材料化学胶粘剂技术领域的一种水沉降酸化四氢糠醇处理的生物质制备胶粘剂的方法，包括以下步骤：(1)原材料经过粉碎、过筛、水洗和烘干，得到原材料粉末；(2)将5g原材料粉末加入20

【技术实现步骤摘要】
一种水沉降酸化四氢糠醇处理的生物质制备胶粘剂的方法


[0001]本专利技术涉及生物质中木质素提取和材料化学胶粘剂
，具体为一种水沉降酸化四氢糠醇处理的生物质制备胶粘剂的方法。

技术介绍

[0002]近年来，中国日益严重的木材短缺问题引起了专家们的注意，他们正在尝试开发多种方法来有效利用木材资源。在中密度纤维板行业中，脲醛树脂(UF)，苯酚甲醛(PF)树脂和三聚氰胺甲醛(MF)树脂是使用最广泛的木材胶粘剂，但由于释放出游离甲醛，它们对环境和人类健康均造成危害。为了克服含甲醛胶粘剂的缺点，专家们正在尝试通过降低摩尔比并在制备过程中添加甲醛捕捉剂来寻找低毒或无毒的木材胶粘剂。此外，用于生产UF，PF和MF树脂的石油资源正在迅速耗尽。因此，从非石油资源开发无甲醛粘合剂非常重要。
[0003]尽管自1907年首次专利技术酚醛(PF)树脂以来，它的历史悠久，但它们仍然处于复合基质、粘合剂和阻燃材料等中必不可少的位置，但是，人们越来越关注环境友好性，苯酚价格的上涨以及减少对原油依赖的愿望，这推动了人们在化学和材料生产中增加绿色替代品的使用。此外，世界卫生组织的国际机构将甲醛归类为具有遗传毒性的致癌物。苯酚及其蒸气还对人的眼睛，皮肤和呼吸道以及中枢神经系统和心脏有害。而且，近年来由于原油价格上涨导致苯酚的价格一直明显上升。因此，用可再生替代品合成的胶粘剂具有重要意义。
[0004]含有糠醛和羟甲基呋喃基团的羟甲基糠醛(HMF)也可以在酸性条件下与酚或生物酚类化合物聚合形成酚醛树脂，目前，传统胶粘剂生产工艺中的原料不可再生、有毒，在生产过程中对环境污染大，且操作繁琐。
[0005]因此提出一种水沉降酸化四氢糠醇处理的生物质制备胶粘剂的方法以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了利用可持续发展的绿色能源生物质，采用简单工艺过程，替代传统酚醛树脂中的苯酚、甲醛，合成一种胶粘剂。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下方案予以实现：
[0008]本专利技术提供了一种水沉降酸化四氢糠醇处理的生物质制备胶粘剂的方法，具体包括以下步骤：
[0009](1)原材料经过粉碎、过筛、水洗和烘干，得到原材料粉末；
[0010](2)将5g原材料粉末加入20
‑
100ml的四氢糠醇中，并向其中加入72wt％的硫酸，反应结束后，得到预处理料；
[0011](3)将预处理料用冷水快速冷却至室温，随后将预处理料加入蒸馏水中沉降，沉降结束后分离固液相，得到胶状物；
[0012](4)将胶状物予以真空干燥，得到目标产物。
[0013]优选的，步骤(1)中，所述原材料为核桃壳、杨木、松木中的任一种。
[0014]优选的，步骤(2)中，所述反应温度为140
‑
200℃，反应时间为1
‑
3h。
[0015]优选的，步骤(2)中，所述硫酸的添加量为50
‑
350mM/L。
[0016]优选的，步骤(3)中，所述蒸馏水和预处理料的体积比为3:1。
[0017]优选的，步骤(3)中，所述沉降时间为0.5
‑
2h。
[0018]优选的，步骤(4)中，所述干燥温度为105℃，干燥时间为0.5h。
[0019]本专利技术的有益效果是：
[0020]1、四氢糠醇稳定、廉价、操作过程安全、对环境污染少；
[0021]2、加工艺简单、制备时间短、能耗低；
[0022]3、从生物质原料出发，来源广，都是源自可再生资源的原料，因此使得胶粘剂可持续生产。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术工艺流程图；
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]实施例1
[0027]一种水沉降酸化四氢糠醇处理的生物质制备胶粘剂的方法，具体包括以下步骤：核桃壳经过粉碎、过筛、水洗和烘干，得到核桃壳粉末；将5g核桃壳粉末加入50ml的四氢糠醇中，并向其中加入72wt％的硫酸，硫酸的添加量为50mM/L，在140℃下反应2h，得到预处理料；将预处理料用冷水快速冷却至室温，随后将预处理料加入3倍预处理料体积的蒸馏水中沉降30min，沉降结束后分离固液相，得到胶状物；将胶状物在105℃下干燥30min，得到目标产物。
[0028]实施例2
[0029]一种水沉降酸化四氢糠醇处理的生物质制备胶粘剂的方法，具体包括以下步骤：松木经过粉碎、过筛、水洗和烘干，得到松木粉末；将5g松木粉末加入25ml的四氢糠醇中，并向其中加入72wt％的硫酸，硫酸的添加量为100mM/L，在180℃下反应2h，得到预处理料；将预处理料用冷水快速冷却至室温，随后将预处理料加入3倍预处理料体积的蒸馏水中沉降30min，沉降结束后分离固液相，得到胶状物；将胶状物在105℃下干燥30min，得到目标产物。
[0030]实施例3
[0031]一种水沉降酸化四氢糠醇处理的生物质制备胶粘剂的方法，具体包括以下步骤：
杨木经过粉碎、过筛、水洗和烘干，得到杨木粉末；将5g杨木粉末加入25ml的四氢糠醇中，并向其中加入72wt％的硫酸，硫酸的添加量为250mM/L，在200℃下反应2h，得到预处理料；将预处理料用冷水快速冷却至室温，随后将预处理料加入3倍预处理料体积的蒸馏水中沉降30min，沉降结束后分离固液相，得到胶状物；将胶状物在105℃下干燥30min，得到目标产物。
[0032]结果检测
[0033]1、试验方法：对实施例1
‑
3中的胶粘剂进行胶合强度的检测。具体检测结果如表1所示。
[0034]表1胶合强度
[0035]组别胶合强度/MPa实施例10.89实施例21.04实施例30.83
[0036]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0037]以上公开的本专利技术优选实施例只是用于帮助阐述本专利技术。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水沉降酸化四氢糠醇处理的生物质制备胶粘剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)原材料经过粉碎、过筛、水洗和烘干，得到原材料粉末；(2)将5g原材料粉末加入20
‑
100ml的四氢糠醇中，并向其中加入72wt％的硫酸，反应结束后，得到预处理料；(3)将预处理料用冷水快速冷却至室温，随后将预处理料加入蒸馏水中沉降，沉降结束后分离固液相，得到胶状物；(4)将胶状物予以真空干燥，得到目标产物。2.根据权利要求1所述的一种水沉降酸化四氢糠醇处理的生物质制备胶粘剂的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述原材料为核桃壳、杨木、松木中的任一种。3.根据权利要求1所述的一种水沉降酸化四氢糠醇处理的生物质制备胶粘剂的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述反应温度为140
...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建，左宗涛，王超，顾帅令，吴海军，阮宏清，尚兵，张楷，徐霞，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：