本發(fā)明屬于木材加工領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，隨著全球?qū)ι仲Y源保護(hù)的重視，人造板產(chǎn)品的生產(chǎn)是解決木材加工行業(yè)困境的有效途徑。人造板是以木材或非木材植物纖維為主要原料，加工成各種材料單元，施加或不施加膠黏劑和其他添加劑，組坯膠合而成的板材或成型制品，主要包括膠合板、刨花板、纖維板及其表面裝飾板等產(chǎn)品。膠黏劑在人造板的生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，通過(guò)膠黏劑的熱壓固化可以將木材加工業(yè)的邊角料(小徑木、刨花、鋸末等)制備為可用于家具制造以及室內(nèi)裝修的人造板，這是提高木材綜合利用率的有效途徑之一。

2、目前，人造板工業(yè)中使用的傳統(tǒng)膠黏劑大多以合成樹(shù)脂型膠黏劑為主，其中尤以脲醛樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂和三聚氰胺甲醛樹(shù)脂(以下稱三醛樹(shù)脂)的應(yīng)用最為廣泛。傳統(tǒng)膠黏劑使用時(shí)，常需要考慮如下因素：(1)工藝方面：膠黏劑粘接工藝復(fù)雜，普遍需要熱壓或冷壓等工藝，能耗高；(2)環(huán)保方面：合成樹(shù)脂膠粘劑原料多為石油化工資源，原料對(duì)生態(tài)環(huán)境有害且不可再生；(3)健康方面：以生產(chǎn)中使用最為普遍的脲醛樹(shù)脂膠黏劑為例，在使用過(guò)程中會(huì)釋放出甲醛氣體，甲醛的毒性較高可以致癌和致畸。因此，生物質(zhì)膠粘劑應(yīng)運(yùn)而生，常見(jiàn)的生物質(zhì)基膠黏劑主要有木質(zhì)素膠黏劑、纖維素膠黏劑、單寧膠黏劑、大豆蛋白膠黏劑等，生物質(zhì)基膠黏劑具有成本低廉、甲醛釋放量低、膠接性能優(yōu)異等特性。生物質(zhì)基膠黏劑在人造板行業(yè)的應(yīng)用有助于推動(dòng)人造板行業(yè)的綠色健康發(fā)展。雖然生物質(zhì)基膠黏劑有巨大的市場(chǎng)應(yīng)用前景，但目前存在的生物質(zhì)膠黏劑粘度較大，粘接性及耐水性較差，制備過(guò)程復(fù)雜，多需要熱壓或冷壓成型，能耗高。因此，開(kāi)發(fā)一種新型生物質(zhì)膠黏劑，以實(shí)現(xiàn)木材的室溫、無(wú)壓粘接。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決現(xiàn)有生物質(zhì)膠黏劑存在粘度較大、粘結(jié)強(qiáng)度低、耐水性差、工藝復(fù)雜的問(wèn)題，進(jìn)而提供一種室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑的制備方法及其粘接方法。

2、一種室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑的制備方法，它是按以下步驟進(jìn)行的：

3、一、原料預(yù)處理：

4、對(duì)薄木片表面進(jìn)行處理以脫除部分木質(zhì)素和半纖維素，然后清洗并干燥，得到預(yù)處理后的薄木片；

5、二、木材組分溶解：

6、將預(yù)處理后的薄木片浸漬于纖維素溶劑體系中浸泡全溶解，得到室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑。

7、一種室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑的粘接方法，它是按以下步驟進(jìn)行的：

8、按雙面施膠量為1.2g/m2～2.0g/m2，將室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑涂覆于木材待粘接面上，然后涂膠面對(duì)接，得到待粘接件，室溫下將待粘接件在水中浸漬20min～60min，最后室溫干燥，即完成粘接方法。

9、本發(fā)明的有益效果是：

10、本發(fā)明的室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑具有原材料來(lái)源廣泛，成本低廉的優(yōu)勢(shì)。相比現(xiàn)有的生物質(zhì)膠黏劑，其膠接強(qiáng)度更高，制備和粘接工藝簡(jiǎn)單，具有優(yōu)異的耐水性以及超長(zhǎng)有效期。具體優(yōu)勢(shì)如下：

11、(1)利用：本發(fā)明將纖維素、木質(zhì)素和半纖維素溶解形成生物質(zhì)膠黏劑，大大提高原料的使用率，促進(jìn)了木材的利用。同時(shí)，本發(fā)明制備的生物質(zhì)膠黏劑粘度小，而且還能通過(guò)控制加入的薄木片質(zhì)量進(jìn)一步調(diào)控粘度，實(shí)現(xiàn)不同尺寸木材可控粘接。

12、(2)工藝流程：本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單，粘接過(guò)程無(wú)需熱壓或者冷壓的成型工藝，室溫?zé)o壓即可完成粘接過(guò)程。粘接過(guò)程快速且低能耗，符合綠色環(huán)保的生態(tài)理念。粘接過(guò)程無(wú)需使用特殊設(shè)備，不限于特定木材種類和木材取向，不依賴粘接場(chǎng)所環(huán)境，能夠粘接大幅面板，有望進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)。

13、(3)膠接性能：本發(fā)明粘接得到的產(chǎn)品膠合強(qiáng)度高，粘接后的產(chǎn)品膠接強(qiáng)度可達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb/t?17657-2022《人造板及飾面人造板理化性能試驗(yàn)方法》，符合國(guó)家一類膠合板的性能要求。本發(fā)明具有較好的耐水性、耐熱性以及耐寒性，極大地拓展了生物質(zhì)膠黏劑的使用環(huán)境，促進(jìn)了生物質(zhì)膠粘劑在熱帶高濕地區(qū)和寒帶低溫地區(qū)的使用。

14、(4)使用安全性：本發(fā)明在制備和粘接過(guò)程中，使用的化學(xué)成分已基本去除，在日常使用中不會(huì)對(duì)人體健康造成傷害。

15、說(shuō)明書附圖

16、圖1為實(shí)施例一制備的室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑的外觀圖；

17、圖2為實(shí)施例一步驟一制備的室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑中碳水化合物和木質(zhì)素的測(cè)定分析圖；

18、圖3為實(shí)施例一制備的室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑的粘度分析；

19、圖4為實(shí)施例二中粘接件的膠接性能分析圖；

20、圖5為實(shí)施例一制備的室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑的有效期分析圖；

21、圖6為實(shí)施例二中粘接件的耐熱性和耐寒性分析圖；

22、圖7為實(shí)施例三中粘接件的膠接性能分析圖；

23、圖8為實(shí)施例四中粘接件的膠接性能分析圖。

技術(shù)特征：

1.一種室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑的制備方法，其特征在于它是按以下步驟進(jìn)行的：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑的制備方法，其特征在于步驟一中所述的薄木片的厚度為0.2mm～2.0mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑的制備方法，其特征在于步驟一中將薄木片浸漬于過(guò)氧化氫/冰乙酸混合液中，在溫度為120℃～140℃的條件下，處理0.5h～2h以脫除部分木質(zhì)素和半纖維素；步驟一中所述的薄木片與過(guò)氧化氫/冰乙酸混合液的質(zhì)量比為1:(40～60)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑的制備方法，其特征在于所述的過(guò)氧化氫/冰乙酸混合液具體是將冰乙酸加入到質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為20％～40％的過(guò)氧化氫中，直至ph值為3～4.5。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑的制備方法，其特征在于步驟一中所述的清洗具體是按以下步驟進(jìn)行：室溫下浸漬于無(wú)水乙醇/水的混合液中0.5h～1.5h，然后取出并更換無(wú)水乙醇/水的混合液，重復(fù)浸漬3次～5次；所述的無(wú)水乙醇/水的混合液中無(wú)水乙醇與水的體積比為1:(1～2)；步驟一中所述的干燥具體是在溫度為30℃～50℃的條件下，干燥10h～14h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑的制備方法，其特征在于步驟二中所述的預(yù)處理后的薄木片與纖維素溶劑體系的質(zhì)量比為1:(20～50)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑的制備方法，其特征在于步驟二中所述的纖維素溶劑體系為二甲基乙酰胺/氯化鋰混合溶液、1-乙基-3-甲基咪唑氯鹽溶液和氫氧化鈉/硫脲混合溶液中的一種或其中的組合；所述的二甲基乙酰胺/氯化鋰混合溶液中氯化鋰的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為6％～10％。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑的制備方法，其特征在于步驟二中室溫下，將預(yù)處理后的薄木片浸漬于纖維素溶劑體系中浸泡全溶解20h～24h。

9.如權(quán)利要求1制備的一種室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑的粘接方法，其特征在于它是按以下步驟進(jìn)行的：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑的粘接方法，其特征在于所述的木材為輕木、椴木、楊木或樺木；所述的木材為沿著木材生長(zhǎng)方向的木材或垂直于木材生長(zhǎng)方向的木材。

技術(shù)總結(jié)
一種室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑的制備方法及其粘接方法，它屬于木材加工領(lǐng)域。本發(fā)明要解決現(xiàn)有生物質(zhì)膠黏劑存在粘度較大、粘結(jié)強(qiáng)度低、耐水性差、工藝復(fù)雜的問(wèn)題。方法：一、對(duì)薄木片表面進(jìn)行處理以脫除部分木質(zhì)素和半纖維素；二、將預(yù)處理后的薄木片浸漬于纖維素溶劑體系中浸泡全溶解。粘接方法：將室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑涂覆于木材待粘接面上，然后對(duì)接，室溫下在水中浸漬，最后室溫干燥，即完成粘接方法。本發(fā)明用于室溫?zé)o壓下粘接木材的生物質(zhì)膠黏劑的制備及其粘接。

技術(shù)研發(fā)人員：宦思琪,白龍,李志國(guó),孫媛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東北林業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2