本發(fā)明屬于膠黏劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用秸稈成分分離富集技術(shù)生產(chǎn)環(huán)保膠黏劑的制備方法。
背景技術(shù)：
目前，木材加工工業(yè)使用的主要膠種為“三醛”膠黏劑，包括脲醛樹脂膠黏劑、酚醛樹脂膠黏劑、三聚氰胺樹脂膠黏劑。它們的合成工藝和使用技術(shù)日益完善，但是在使用過程中會有甲醛釋放。甲醛已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸形物質(zhì)，是公認的變態(tài)反應(yīng)源，也是潛在的強致突變物之一。研究表明，甲醛具有強烈的致癌和促癌作用。大量文獻記載，甲醛對人體健康的影響主要表現(xiàn)在嗅覺異常、刺激、過敏、肺功能異常、肝功能異常和免疫功能異常等方面。而且用于合成酚醛樹脂的苯酚和甲醛都屬于石油化工副產(chǎn)品，成本較高。
從秸稈中分離出來的木質(zhì)素成分是一種天然有機高分子化合物，從秸稈中分離出來的葡萄糖是一種含有醛基的單糖，這兩種物質(zhì)均具有無毒、價廉、來源廣泛可再生的優(yōu)點。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于制備一種以秸稈成分為原料的環(huán)保膠黏劑，利用秸稈成分分離富集技術(shù)，將秸稈中的木質(zhì)素和碳水化合物成分分離，分別代替苯酚和甲醛合成酚醛樹脂類的膠黏劑，從而解決傳統(tǒng)酚醛樹脂膠黏劑中的甲醛、苯酚等有毒有害物質(zhì)的釋放對環(huán)境和人體的健康產(chǎn)生惡劣影響的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種利用秸稈成分制備的環(huán)保膠黏劑是一種類似于酚醛樹脂類型的環(huán)保膠黏劑，由以下原料制成：木質(zhì)素、苯酚、氫氧化鈉、葡萄糖、水。
一種利用秸稈成分制備的環(huán)保膠黏劑，原料中的木質(zhì)素為秸稈通過植物成分分解富集裝置分離出的固相，用以替代苯酚。
一種利用秸稈成分制備的環(huán)保膠黏劑，原料中的葡萄糖為秸稈通過植物成分分解富集裝置分離出的液相高濃度碳水化合物中的葡萄糖、糠醛等含醛基的單糖，用以替代甲醛。
分離秸稈成分的植物成分分解富集裝置特征是，秸稈在這個裝置內(nèi)經(jīng)過一個復(fù)雜的工藝過程，巧妙地通過N組筒狀螺旋擠壓輸送方法，一次性地實現(xiàn)秸稈組分的分解分離，最終獲得液相(高濃度液體的碳水化合物)和固相(木質(zhì)素)兩部分。
本發(fā)明的環(huán)保膠黏劑的制備方法，包括如下步驟：
步驟一：秸稈成分的分離。利用植物成分分解富集裝置將秸稈分解為固相木質(zhì)素和液相高濃度碳水化合物兩相。
步驟二：木質(zhì)素的酚化改性。按10～80％木酚比、1～50％堿催化劑的比例將木質(zhì)素、苯酚、NaOH和水依次放入膠黏劑合成實驗裝置中。向冷凝管注入冷卻水，升溫同時開始攪拌，設(shè)置溫度為30～300℃，達到設(shè)定溫度后恒溫反應(yīng)0.5～24h，冷卻至室溫待用。
步驟三：環(huán)保膠黏劑的合成。在制備好的酚化木質(zhì)素溶液中，依次投入第一批葡萄糖溶液(總量的10～90％)、堿催化劑NaOH和水，打開攪拌器和冷凝裝置，攪拌均勻后升溫，設(shè)置溫度為30～110℃，達到設(shè)定溫度后恒溫反應(yīng)0.5～10h，緩慢升溫至110～300℃加入剩余的葡萄糖溶液，恒溫反應(yīng)至0.5～10h后冷卻出料。
此制備方法中，溫度的控制很關(guān)鍵，在木質(zhì)素酚化過程和合成膠黏劑過程中，溫度都應(yīng)該得到嚴格控制，必要時可通水降溫。
本發(fā)明公開了一種利用秸稈成分制備的環(huán)保膠黏劑及制備方法。利用植物成分分解富集裝置將秸稈分解為固相木質(zhì)素和液相高濃度碳水化合物。按一定比例將木質(zhì)素、苯酚、NaOH和水依次放入膠黏劑合成實驗裝置中。向冷凝管注入冷卻水，升溫同時開始攪拌，恒溫反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫待用。在制備好的酚化木質(zhì)素溶液中，依次投入第一批葡萄糖溶液、堿催化劑NaOH和水，打開攪拌器和冷凝裝置，攪拌均勻后升溫，恒溫反應(yīng)結(jié)束后緩慢升溫，加入剩余的葡萄糖溶液，恒溫反應(yīng)結(jié)束后冷卻出料。這種方法制備的環(huán)保膠黏劑具有無毒無害、價格低廉、可再生的特點，可替代傳統(tǒng)酚醛樹脂膠黏劑應(yīng)用于建材、電子、電工、航空、汽車、輕工業(yè)等行業(yè)，市場前景廣闊。
具體實施案例
下面通過例子對本發(fā)明進行進一步的闡述。
實施例一：
1、秸稈成分的分離。利用植物成分分解富集裝置將秸稈分解為固相木質(zhì)素和液相高濃度碳水化合物兩相。
2、木質(zhì)素的酚化改性。按10％木酚比、1％堿催化劑的比例將木質(zhì)素、苯酚、NaOH和水依次放入膠黏劑合成實驗裝置中。向冷凝管注入冷卻水，升溫同時開始攪拌，設(shè)置溫度為30℃，達到設(shè)定溫度后恒溫反應(yīng)0.5h，冷卻至室溫待用。
3、環(huán)保膠黏劑的合成。在制備好的酚化木質(zhì)素溶液中，依次投入第一批葡萄糖溶液(總量的10％)、堿催化劑NaOH和水，打開攪拌器和冷凝裝置，攪拌均勻后升溫，設(shè)置溫度為30℃，達到設(shè)定溫度后恒溫反應(yīng)0.5h，緩慢升溫至110℃加入剩余的葡萄糖溶液，恒溫反應(yīng)至0.5h后冷卻出料，反應(yīng)過程中應(yīng)嚴格控制溫度變化，必要時可通水降溫。
實施例二：
1、秸稈成分的分離。利用植物成分分解富集裝置將秸稈分解為固相木質(zhì)素和液相高濃度碳水化合物兩相。
2、木質(zhì)素的酚化改性。按80％木酚比、50％堿催化劑的比例將木質(zhì)素、苯酚、NaOH和水依次放入膠黏劑合成實驗裝置中。向冷凝管注入冷卻水，升溫同時開始攪拌，設(shè)置溫度為300℃，達到設(shè)定溫度后恒溫反應(yīng)24h，冷卻至室溫待用。
3、環(huán)保膠黏劑的合成。在制備好的酚化木質(zhì)素溶液中，依次投入第一批葡萄糖溶液(總量的90％)、堿催化劑NaOH和水，打開攪拌器和冷凝裝置，攪拌均勻后升溫，設(shè)置溫度為110℃，達到設(shè)定溫度后恒溫反應(yīng)10h，緩慢升溫至300℃加入剩余的葡萄糖溶液，恒溫反應(yīng)至10h后冷卻出料，反應(yīng)過程中應(yīng)嚴格控制溫度變化，必要時可通水降溫。
實施例三：
1、秸稈成分的分離。利用植物成分分解富集裝置將秸稈分解為固相木質(zhì)素和液相高濃度碳水化合物兩相。
2、木質(zhì)素的酚化改性。按40％木酚比、5％堿催化劑的比例將木質(zhì)素、苯酚、NaOH和水依次放入膠黏劑合成實驗裝置中。向冷凝管注入冷卻水，升溫同時開始攪拌，設(shè)置溫度為120℃，達到設(shè)定溫度后恒溫反應(yīng)2h，冷卻至室溫待用。
3、環(huán)保膠黏劑的合成。在制備好的酚化木質(zhì)素溶液中，依次投入第一批葡 萄糖溶液(總量的80％)、堿催化劑NaOH和水，打開攪拌器和冷凝裝置，攪拌均勻后升溫，設(shè)置溫度為90℃，達到設(shè)定溫度后恒溫反應(yīng)1h，緩慢升溫至120℃加入剩余的葡萄糖溶液，恒溫反應(yīng)至2h后冷卻出料，反應(yīng)過程中應(yīng)嚴格控制溫度變化，必要時可通水降溫。
實施例四：
1、秸稈成分的分離。利用植物成分分解富集裝置將秸稈分解為固相木質(zhì)素和液相高濃度碳水化合物兩相。
2、木質(zhì)素的酚化改性。按50％木酚比、10％堿催化劑的比例將木質(zhì)素、苯酚、NaOH和水依次放入膠黏劑合成實驗裝置中。向冷凝管注入冷卻水，升溫同時開始攪拌，設(shè)置溫度為100℃，達到設(shè)定溫度后恒溫反應(yīng)3h，冷卻至室溫待用。
3、環(huán)保膠黏劑的合成。在制備好的酚化木質(zhì)素溶液中，依次投入第一批葡萄糖溶液(總量的70％)、堿催化劑NaOH和水，打開攪拌器和冷凝裝置，攪拌均勻后升溫，設(shè)置溫度為110℃，達到設(shè)定溫度后恒溫反應(yīng)2h，緩慢升溫至140℃加入剩余的葡萄糖溶液，恒溫反應(yīng)至3h后冷卻出料，反應(yīng)過程中應(yīng)嚴格控制溫度變化，必要時可通水降溫。
實施例五：
1、秸稈成分的分離。利用植物成分分解富集裝置將秸稈分解為固相木質(zhì)素和液相高濃度碳水化合物兩相。
2、木質(zhì)素的酚化改性。按60％木酚比、20％堿催化劑的比例將木質(zhì)素、苯酚、NaOH和水依次放入膠黏劑合成實驗裝置中。向冷凝管注入冷卻水，升溫同時開始攪拌，設(shè)置溫度為80℃，達到設(shè)定溫度后恒溫反應(yīng)1h，冷卻至室溫待用。
3、環(huán)保膠黏劑的合成。在制備好的酚化木質(zhì)素溶液中，依次投入第一批葡萄糖溶液(總量的60％)、堿催化劑NaOH和水，打開攪拌器和冷凝裝置，攪拌均勻后升溫，設(shè)置溫度為90℃，達到設(shè)定溫度后恒溫反應(yīng)3h，緩慢升溫至110～300℃加入剩余的葡萄糖溶液，恒溫反應(yīng)至3.5h后冷卻出料，反應(yīng)過程中應(yīng)嚴格控制溫度變化，必要時可通水降溫。
實施例六：
1、秸稈成分的分離。利用植物成分分解富集裝置將秸稈分解為固相木質(zhì)素和液相高濃度碳水化合物兩相。
2、木質(zhì)素的酚化改性。按65％木酚比、150％堿催化劑的比例將木質(zhì)素、苯酚、NaOH和水依次放入膠黏劑合成實驗裝置中。向冷凝管注入冷卻水，升溫同時開始攪拌，設(shè)置溫度為90℃，達到設(shè)定溫度后恒溫反應(yīng)1.5h，冷卻至室溫待用。
3、環(huán)保膠黏劑的合成。在制備好的酚化木質(zhì)素溶液中，依次投入第一批葡萄糖溶液(總量的75％)、堿催化劑NaOH和水，打開攪拌器和冷凝裝置，攪拌均勻后升溫，設(shè)置溫度為105℃，達到設(shè)定溫度后恒溫反應(yīng)1.5h，緩慢升溫至135℃加入剩余的葡萄糖溶液，恒溫反應(yīng)至2.5h后冷卻出料，反應(yīng)過程中應(yīng)嚴格控制溫度變化，必要時可通水降溫。