詳情信息

木質素膠黏劑的生產原理與方法

木質素又稱木素，是自然界唯一能提供可再生芳香基化合物的非石油資源，且數量僅次于纖維素，為第二大天然高分子材料。

天然植物中，木質素就像黏合劑一樣，分布在纖維的周圍，以及纖維內部的細小纖維之間，使之成為強有力的骨架結構，樹木之所以能夠挺立幾十米甚至上百米不倒，就是因為木質素的黏合力，工業制漿的目的就是通過機械的或化學的方法去除中間的木質素和半纖維素，最終使纖維素得到分離。

木質素的結構單元上既含有可用作酚與醛反應的基團，又含有可用作醛與尿素反應的基團。因此，把木質素引入膠黏劑中，則既可以節約甲醛，又可以節約尿素。

木質素膠黏劑（簡稱木質素膠）以木質素為基體。木質素是木材中含量僅次于纖維素的物質，為無色或淡黃色樹脂狀物質，目前主要從紙漿廢液中提取。

從硫酸鹽紙漿中提取的為單亞硫酸結構的硫代木質素，從亞硫酸鹽紙漿中提取的是磺酸鹽結構的磺酸木質素。木質素膠主要用于木材粘接。

目前通常將木質素與酚醛樹脂或環氧樹脂進一步縮聚改性，以提高其粘接強度和改善其施工性能。

在制漿造紙工業中，木質素因部分降解和磺酸基的引人而使其能夠溶于水中，最終形成黑液。綜觀國內外利用木質素制備木材膠黏劑的研究工作，大致可歸納為以下幾種方法：

（1）直接利用亞硫酸鹽制漿廢液或磺酸鹽木質素（SSL）制造膠黏劑，其最典型的方法是利用高溫長時間熱壓和高溫長時間處理，再利用濃硫酸固化。

（2）用超濾等非化學方法處理以分出分子量適合于作膠部分加以利用。超濾法被認為是控制木質素性能均一化的有效方法。

（3）使用時加人交聯劑或過氧化物以促進木質素膠的交聯固化。其中以過氧化氫氧化法運用最為廣泛，它通過氧化偶合作用使木質素交聯起來。

（4）對木質素進行化學改性以提高反應活性。常用的改性方法有木質素的羥甲基化反應、木質素的去甲基化反應和木質素一苯酚縮合反應，此外還有木質素的羧甲基化反應、氧化反應、硝化反應和氯化反應等，采用溶劑分解木質素、蒸汽爆破木質素也可制得性能優良的膠黏劑。在磺酸鹽木質素中，銨基活性最大，鈣基最低，而且將銨基木質素與脲醛樹脂混合作用，能降低板的甲醛釋放量。加入多價金屬鹽，如硫酸鋁、三氯化鋁等可提高其耐水性。

（5）木質素與苯酚甲醛共縮聚或與酚醛樹脂混合制膠。直接與酚醛（PF）樹脂混合制膠，經超濾后與PF混合制成Kraeex膠，經羥甲基化改性之后與PF樹脂配合使用。

與木質素混合制膠，以采用堿催化的甲階酚醛樹脂者為多，因其在結構上與木質素的化學親和性較佳，尤其是反應初期，它含有大量的羥甲基，與木質素交聯共聚反應活性更佳。基于混合原理，應選擇性能最合適的酚醛樹脂與木質素匹配。

（6）木質素與尿素甲醛共縮聚或與脲醛樹脂、三聚氰胺等混合制膠。此外，還可采用氫化裂解的方法，使木質素轉變成單核酚作為合成樹脂的初始原料加以利用。