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CN118325118A - 植物秸秆全组分利用方法，enf级环保型木材胶粘剂、本色浆及其制备方法和应用 - Google Patents

植物秸秆全组分利用方法，enf级环保型木材胶粘剂、本色浆及其制备方法和应用 Download PDF

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CN118325118A CN202410490368.4A CN202410490368A CN118325118A CN 118325118 A CN118325118 A CN 118325118A CN 202410490368 A CN202410490368 A CN 202410490368A CN 118325118 A CN118325118 A CN 118325118A
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Abstract

本发明是一种植物秸秆全组分利用方法，ENF级环保型木材胶粘剂、本色浆及其制备方法和应用。包括：将植物秸秆碱法解构得到富纤维素固形残渣和含有半纤维素和木质素的黑液；将富纤维素固形残渣加工为本色浆、聚乳酸或聚羟基脂肪酸酯前驱体；将黑液与苯酚、尿素和甲醛反应，制备成ENF级环保型木材胶粘剂。所解决的技术问题是如何提供一种植物秸秆全组分利用方法，以黑液为原料制备成ENF级环保型木材胶粘剂，无需将黑液中的半纤维素脱除，工艺步骤简单；且胶粘剂固含量低至25％时仍然具有良好的胶合性能；同时使用该胶粘剂制备多层板的开口期长达1.5～2h；以富纤维素固形残渣制备的本色浆加工的本色纸综合性能良好。

Description

植物秸秆全组分利用方法，ENF级环保型木材胶粘剂、本色浆及 其制备方法和应用
技术领域
本发明属于生物质炼制技术领域，特别是涉及一种植物秸秆全组分利用方法，ENF级环保型木材胶粘剂、本色浆及其制备方法和应用。
背景技术
由于无法处理大量秸秆，人们只能将大量秸秆焚烧，或秸秆入河，以减少秸秆的大量堆积。然而，秸秆的焚烧会导致大气污染，同时造成空气能见度下降；而秸秆入河会造成大量有机物溶解进水体，使得大量水中溶解氧消耗，直接影响水生生物生存的环境，造成大面积水生生物死亡。
目前秸秆是我国许多纸浆造纸厂的主要原料，生产方法基本上以碱法为主。然而，由于禾草类作物中含有硅酸盐，在碱法蒸煮时会导致硅酸盐变得可溶于碱液中，因此作物中的硅基本都到黑液中了，使制浆过程中产生的黑液含有高含量的硅，阻碍了黑液中的碱回收；同时由于硅的高浓度存在，导致在木质素过滤以及半纤维素过滤非常难；且，高硅含量的黑液还会造成环境污染，因此黑液的处理是现在目前秸秆制浆非常大的困境。
传统的人造板工业用胶粘剂固含量多在40％以上，然而，高固含量的胶粘剂一方面增加了其使用成本，另一方面也使得胶粘剂的适用期有一定的衰减。而低固含量的胶粘剂一般会导致胶粘剂粘度的下降，当粘度较低时会造成涂布困难，同时伴有胶液向木材内部过度渗透的现象造成浪费；此外还会影响热压效率或二次压贴，甚至在制备胶合板过程中由于水分的作用使得胶合板出现鼓泡现象。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种植物秸秆全组分利用方法，ENF级环保型木材胶粘剂、本色浆及其制备方法和应用，所要解决的技术问题是如何提供一种植物秸秆全组分利用方法，直接以黑液作为原料制备成ENF级环保型木材胶粘剂，提出在多反应体系下胶粘剂分子结构逐步拼装的技术思路进行胶粘剂合成，其特点为无需将黑液进行浓缩，也无需将黑液中的半纤维素脱除，工艺步骤简单，成本节约；且，ENF级环保型木材胶粘剂固含量低，在其质量固含量低至25％时仍然具有良好的胶合性能；同时，使用本发明ENF级环保型木材胶粘剂制备多层板时，其开口期可以长达1.5～2h，有效克服了现有ENF级环保型木材胶黏剂产品施胶后开口时间短的缺陷；同时，使用碱法解构的富纤维素固形残渣加工为本色浆，以此本色浆制备的本色纸性能优良；也即，本发明的技术方案工艺简单，成本经济，性能良好，能够实现生物质组分全组分利用及过程无任何废液排放，实用性更佳。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种植物秸秆全组分利用方法，其包括以下步骤：
S11将植物秸秆进行碱法解构，得到富纤维素固形残渣和含有半纤维素和木质素的黑液；所述黑液的质量固含量为12～20％；所述黑液中半纤维素的质量百分含量为1～3％；
S12将所述富纤维素固形残渣加工为本色浆、聚乳酸或聚羟基脂肪酸酯前驱体；将所述黑液与苯酚、尿素和甲醛反应，制备成ENF级环保型木材胶粘剂。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种ENF级环保型木材胶粘剂的制备方法，其包括以下步骤：
S21将植物秸秆进行碱法解构，固液分离，获取含有半纤维素和木质素的黑液；按预设的配方称取原料；所述黑液的质量固含量为12～20％；所述黑液中半纤维素的质量百分含量为1～3％；
S22将第一批甲醛和第一批尿素混合，于第一反应条件下进行第一反应，得到第一产物；
S23向所述第一产物中加入苯酚、碳酸盐和所述黑液，于第二反应条件下进行第二反应，得到第二产物；
S24向所述第二产物中加入第二批甲醛，于第三反应条件下进行第三反应，得到第三产物；
S25降温；向所述第三产物中加入第二批尿素，于第四反应条件下进行第四反应，得到第四产物；冷却，得到ENF级环保型木材胶粘剂。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的制备方法，其中所述植物秸秆选自麦草秸秆，玉米秸秆和稻草秸秆中的至少一种，其长度为3～5cm。
优选的，前述的制备方法，其中所述碱法解构是将所述植物秸秆分散于碱液中加热；所述植物秸秆、碱和水的比例为1g：0.14～0.18g：3～50mL，加热温度为150～180℃，加热时间为90～120min。
优选的，前述的制备方法，其中所述碱液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。
优选的，前述的制备方法，其中所述苯酚、尿素和甲醛的摩尔比为1.0：1.0～1.4：3.5～4.0；所述苯酚和黑液的质量比为1.0：1.3～9.0；
所述第一反应条件的pH值7.5～8.5，温度80～90℃，时间50～70min；
所述第二反应条件的pH值10～13，温度80～90℃，时间50～70min；
所述第三反应条件为温度80～90℃，时间50～70min；
所述第四反应条件的pH值10～13，温度60～70℃，时间30～40min。
优选的，前述的制备方法，其中所述第一批甲醛占甲醛总量的60～90％；所述第一批尿素占尿素总量的75～95％。
优选的，前述的制备方法，其中所述碳酸盐为碳酸钠和/或碳酸钾；以质量计，所述碳酸盐的添加量为所述苯酚添加量的1～5％。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种ENF级环保型木材胶粘剂，其是由前述的制备方法制备的。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种根据前述的ENF级环保型木材胶粘剂在多层板制造领域的应用。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的应用，其中在施胶前，先将所述ENF级环保型木材胶粘剂与面粉以质量比1：0.25～0.35拌合，拌合后的胶液粘度为20000～50000mPa·s。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种本色浆的制备方法，其包括以下步骤：
S81将植物秸秆进行碱法解构，获取富纤维素固形残渣；
S82将所述富纤维素固形残渣疏解成纤维，即为本色浆。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种本色浆，其是由前述的制备方法制备的。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种根据前述的本色浆在纸张制造领域的应用。
借由上述技术方案，本发明提出的一种植物秸秆全组分利用方法，ENF级环保型木材胶粘剂、本色浆及其制备方法和应用至少具有下列优点：
本发明提出的植物秸秆全组分利用方法，其针对秸秆无法全组分利用，且会产生大量废液的缺陷，通过利用造纸黑液中碱性环境，以及半纤维素和木质素的结构特性，使碱液解构后得到的低固含量的黑液不需要经过浓缩处理，不需要进行半纤维素的脱除，而是直接将其全部应用于制备性能良好的ENF级环保型木材胶粘剂且该胶粘剂的质量固含量低至25％时，其依然具有较好的胶合性能、适宜涂布的粘度；相比于GB/T 14732-2017《木材工业胶粘剂用脲醛、酚醛、三聚氰胺甲醛树脂》中酚醛树脂固含量≥35％的技术要求来讲，极大地降低了胶粘剂的质量固含量，节省较多的经济成本；同时，碱性解构后得到的富纤维素固形残渣含有微量碱，本发明通过酸碱中和手段，使其进一步酶水解得到含盐分的糖液，有利于后续的糖进一步微生物转化得到聚乳酸和聚羟基脂肪酸酯前驱体，为秸秆全组分高值化以及真正无废化利用奠定基础。
进一步的，本发明ENF级环保型木材胶粘剂的原料直接使用未经浓缩的造纸黑液进行投料反应，其中造纸黑液中存在低分子量的碳水化合物，例如，半纤维素基的糖分子结构，其结构中含有大量的羟基使其可以与水结合形成氢键，同时具有良好的成膜性，能够防止板材中水分的流失，延长了多层板的开口期；根据大量实验表明，使用本发明的ENF级环保型木材胶粘剂进行板材胶合时，其开口期可以长达1.5～2h，远远大于现有技术中ENF级环保型木材胶粘剂0.5h左右的开口期，极大地延长了胶合板材的施工周期；此外，造纸黑液中存在低分子量的碳水化合物，例如，半纤维素基的糖分子结构，使其可以与游离甲醛形成缩醛结构，从而使得多层板的甲醛释放量降低；本发明的ENF级环保型木材胶粘剂，其甲醛释放量极低，由其制备的胶合板甲醛释放量甚至可以低至0.003mg/m3，符合ENF级限量要求。
进一步的，本发明ENF级环保型木材胶粘剂的原料使用禾草类植物秸秆的造纸黑液，其组分不同于木材类造纸黑液，禾草类作物中含有高含量的硅，制浆后的黑液中的硅元素主要是以硅酸钠的形式存在，硅酸钠对胶粘剂的影响，可以使固化后的胶层呈海岛结构，从而对胶粘剂性能起到一定的增强作用。
进一步的，本发明使碱液解构后得到的富纤维素固形残渣仅需要将其疏解成纤维，清洗后即可作为高性能本色浆使用，由其制备的本色纸综合性能良好；以上简单且无废工艺可促进植物秸秆生物质的全组分高值化利用，同时不会产生任何污染物。在可见的将来，有望用于植物秸秆碱性全组分高值化绿色工业化应用。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例结合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本发明植物秸秆全组分利用方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图和较佳实施例，对依据本发明提出的一种植物秸秆全组分利用方法，ENF级环保型木材胶粘剂、本色浆及其制备方法和应用，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
本发明提出一种植物秸秆全组分利用方法，如附图1所示，其包括以下步骤：
首先是对植物秸秆进行碱法解构，然后进行固液分离，其中得到的固相组分为富纤维素固形残渣，液相组分为含有半纤维素和木质素的黑液。
上述步骤中，所述植物秸秆优选为麦草秸秆，玉米秸秆和稻草秸秆中的至少一种；这是由于上述几种植物秸秆不同于木材，其中禾草类作物中含有高含量的硅，应用其制浆后得到的黑液中硅主要是以硅酸钠的形式存在，其对胶粘剂的性能具有显著的影响，能够使得固化后的胶层呈海岛状结构，从而对胶粘剂的性能起到一定的增强作用。为了有利于碱法解构的效果，本发明优选在植物秸秆投料之前先对其进行前处理，具体操作是将秸秆纤维原料简单裁剪和筛分，控制其长度在3～5cm左右，从而使其在碱法解构中能够充分与碱液接触反应。
上述步骤中，所述碱法解构可以采用本技术领域常规的碱法预处理工艺进行，只要其能够实现将植物秸秆中的纤维素组分从木质素、半纤维素组分中充分分离即可。为了保证碱法解构的技术效果，使木质素和半纤维素充分溶出，本发明优选碱法解构是将所述植物秸秆分散于碱液中加热；所述碱液优选为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，也可以是氢氧化钠和氢氧化钾的混合溶液；碱液加热的温度优选为150～180℃，加热时间优选90～120min；在该反应条件下，既能使碱溶出反应的速度较快，又能保证木质素和半纤维素的充分溶出，使二者与纤维素进行充分分离。
进一步的，为了更好地推动碱溶出反应，优选使各种物料的配比处于较佳的配合比条件下，本发明优选所述植物秸秆、碱和水的比例为1g：0.14～0.18g：3～50mL。
上述步骤中，所述含有半纤维素和木质素的黑液是本发明的独特之处，本发明技术方案不同于现有技术的常规操作，具体的，本发明并未对碱液解构的液相组分进行浓缩处理，使其保持较低固含量水平，具体为本发明限定所述黑液的质量固含量为12～20％；同时，本发明也并未对碱液解构的液相组分进行半纤维素的脱除处理，而是限定了所述黑液中半纤维素的质量百分含量为1～3％。如此设置可以使本发明的技术方案工艺步骤简洁，避免了对碱液解构的液相组分进行浓缩处理和半纤维素脱除处理，从而工艺步骤简单，成本经济，效率提高。
然后是分别对得到的固相组分和液相组分进行消化利用。具体说明如下：
一方面是将上述步骤得到的固相组分，即富纤维素固形残渣，通过简单的酸碱中和之后，可选地，再通过物理研磨、在细胞粉碎仪上粉碎和/或在球磨机球磨，上述几种处置方式可以单独使用，也可以组合使用，从而能够得到多种富纤维素固形残渣；随后是将上述多种富纤维素固形残渣加入到醋酸钠缓冲液中，向其中加入纤维素水解酶，酶解条件为：富纤维素固形残渣用量为300mg，纤维素酶用量为0.15～0045FPU；然后再在50℃左右的条件下进行酶水解大约72h，首先是通过酶解糖化使其形成含盐分的葡萄糖液，然后是对含盐分的葡萄糖液进行微生物转化，从而制备成聚乳酸和聚羟基脂肪酸酯前驱体；上述富纤维素固形残渣的消化利用方式可以采用本技术领域常规的工艺条件进行，本发明对其不作具体限定，仅是示例性地例举，不构成对本发明的具体限定。通过本发明具体实施例1至实施例3的性能检测可知，上述技术方案中纤维素酶水解率高达92％以上。
此外，还可将上述富纤维素固形残渣疏解，通过洗涤后得到本色浆；再进一步输送至抄造池抄造，将其加工为本色纸。造纸过程为工业常见的工艺，本申请中不再赘述。
本发明通过上述富纤维素固形残渣加工为本色浆、本色纸的过程表明：如实施例4所示，经过简单的碱法解构得到的富纤维素固形残渣，疏解后得到本色浆，其还可用于高质量的本色纸生产，并且由其制造的纸张性能比目前市场上另外两个厂家的本色纸和漂白纸指标更高，详见表2所示。
另一方面是将上述步骤得到的液相固相组分，即含有半纤维素和木质素的黑液，将黑液不进行浓缩处理，也不进行半纤维素脱除处理，而是直接以黑液为原料，使其与苯酚、尿素和甲醛反应，制备成ENF级环保型木材胶粘剂。这一步骤是本发明的发明构思中最为关键的创新点。通过本发明的技术方案，不仅可以使本发明的技术方案工艺步骤简洁，避免了对碱液解构的液相组分进行浓缩处理和半纤维素脱除处理，从而工艺步骤简单，成本经济，效率提高；更令人惊奇的是，通过本发明的技术方案制备得到的ENF级环保型木材胶粘剂可以做到在其质量固含量低至25％时其依然具有较好的胶合性能、适宜涂布的粘度；同时，通过本发明的ENF级环保型木材胶粘剂进行板材胶合时，其开口期可以长达1.5～2h，远远大于现有技术中ENF级环保型木材胶粘剂粘剂0.5h左右的开口期；本发明ENF级环保型木材胶粘剂的开口期长的原因在于：造纸黑液中存在低分子量的碳水化合物，其结构中含有大量的羟基使其可以与水结合形成氢键，同时具有良好的成膜性，能够防止板材中水分的流失，延长了多层板的开口期。此外，造纸黑液中碳水化合物的存在，还可以使其与游离甲醛形成缩醛结构，从而使得多层板的甲醛释放量降低，本发明的ENF级环保型木材胶粘剂，其甲醛释放量极低，由其制备的胶合板甲醛释放量可以低至0.003mg/m3，符合ENF级限量要求。
下面对以黑液为原料制备ENF级环保型木材胶粘剂的制备方法进行详细说明。
本发明提出一种ENF级环保型木材胶粘剂的制备方法，如附图1所示，其包括以下步骤：
首先是将植物秸秆进行碱法解构，固液分离，获取含有半纤维素和木质素的黑液；所述黑液是碱处理后未经浓缩的低固含量的黑液，其质量固含量为12～20％；所述黑液中半纤维素的质量百分含量为1～3％；该步骤采用的黑液与现有技术中对于黑液的处理和应用不同，本发明并未对黑液进行浓缩处理，也未脱除黑液中的半纤维素，而是充分利用黑液中碱性环境，以及半纤维素和木质素的结构特性，通过制胶步骤及工艺参数的控制，直接将黑液作为原料应用于ENF级环保型木材胶粘剂的制备中，从而得到了综合性能优异的低固含量的ENF级环保型木材胶粘剂；本发明技术方案制备的ENF级环保型木材胶粘剂具有极低的固含量，在其质量固含量低至25％时仍然具有较好的施工性能和粘结性能，且甲醛释放量极低，由其制备的胶合板甲醛释放量甚至可以低至0.003mg/m3；其固含量远远低于GB/T14732-2017《木材工业胶粘剂用脲醛、酚醛、三聚氰胺甲醛树脂》中酚醛树脂固含量≥35％的技术要求，极大地节约了胶粘剂的成本。
其次是按预设的配方称取原料；原料除了上述的黑液之外，还包括甲醛、尿素、苯酚和碳酸盐；其中，甲醛采用质量浓度为37％的甲醛溶液；碳酸盐是作为催化剂发挥作用，可以是碳酸钠和/或碳酸钾；以质量计，碳酸盐的添加量为苯酚添加量的1～5％时其催化反应效果较好；本发明制备过程中，甲醛和尿素均是分两批加入，其中第一批尿素质量为尿素总质量的75～95％，第一批甲醛质量为甲醛总质量的60～90％；本发明以尿素羟甲基化反应为起点生成羟甲基脲；在加入造纸黑液后，随着木质素和半纤维素的羟甲基化过程，进而使生成的羟甲基化物质在碱性条件下与生成的羟甲基酚进行缩聚反应，实现分子水平的有效共聚，得到性能优良的共缩聚树脂。本发明提出多反应体系下通过多阶段反应、逐步控制加成及缩聚过程的技术思路，对共缩聚树脂分子逐步拼装合成胶粘剂，能较好的控制木质素、半纤维素、苯酚、尿素及甲醛之间在分子级别的共缩聚，得到的共缩聚树脂胶粘剂的性质稳定、强度满足国家Ⅰ类板强度要求、甲醛释放量极低，适用范围广、制胶的成本低、具有极大的商化业潜力。
ENF级环保型木材胶粘剂的工艺步骤具体如下：
第一步是将第一批甲醛和第一批尿素混合，使其于第一反应条件下进行第一反应，得到第一产物。该步骤进行的反应主要是尿素和甲醛发生羟甲基化反应，生成羟甲基脲，以用于后续步骤三中的共缩聚；根据大量实验验证，优选第一反应条件的pH值7.5～8.5，温度80～90℃，时间50～70min。
第二步是向所述第一产物中加入苯酚、碳酸盐和所述黑液，使其于第二反应条件下进行第二反应，得到第二产物。该步骤进行的反应主要包括两类，其一是甲醛与苯酚发生亲核加成反应，生成羟甲基酚，其二是甲醛与黑液中的木质素和半纤维素发生亲核加成反应及羟醛缩合反应，该步骤生成的羟甲基酚及木质素和半纤维素亲核加成及羟醛缩合反应的产物均用于后续步骤三中的共缩聚；根据大量实验验证，优选第二反应条件的pH值10～13，温度80～90℃，时间50～70min。
第三步是向所述第二产物中加入第二批甲醛，使其于第三反应条件下进行第三反应，得到第三产物。该步骤进行的反应主要是各单体及低聚体之间发生共缩聚反应，使得分子量增大，体系粘度增高；此处所述的低聚体既包括第一反应中生成的羟甲基脲，也包括第二反应中生成的羟甲基酚和甲醛与木质素亲核加成及羟醛缩合的产物；根据大量实验验证，优选第三反应条件为温度80～90℃，时间50～70min。相对于现有技术，本发明进一步简化了甲醛添加次数，仅采用两次添加甲醛的方式，通过调控各阶段反应温度，减小了黑液中碳水化合物对共缩聚树脂合成的影响，从而使甲醛充分参与羟甲基化及共缩聚反应。
第四步是对反应体系进行降温，使其温度降至60～70℃；然后向所述第三产物中加入第二批尿素，使其于第四反应条件下进行第四反应，得到第四产物；该步骤进行的反应主要是尿素与游离甲醛反应，生成低分子取代脲，以降低游离甲醛的含量；根据大量实验验证，优选第四反应条件的pH值10～13，温度时间30～40min。
最后是冷却，得到ENF级环保型木材胶粘剂。
上述技术方案中，通过大量实验验证，优选原料苯酚、尿素和甲醛的摩尔比为1.0：1.0～1.4：3.5～4.0，苯酚和黑液的质量比为1.0：1.3～9.0时ENF级环保型木材胶粘剂具有更好的效果。
本发明还提出一种ENF级环保型木材胶粘剂，其是由前述的制备方法制备的；所述ENF级环保型木材胶粘剂的质量固含量低至25％时仍然具有较好的施工性能和粘结性能，且甲醛释放量极低，由其制备的胶合板甲醛释放量甚至可以低至0.003mg/m3；其固含量远远低于GB/T 14732-2017《木材工业胶粘剂用脲醛、酚醛、三聚氰胺甲醛树脂》中酚醛树脂固含量≥35％的技术要求，极大地节约了胶粘剂的成本。
本发明还提出一种根据前述的ENF级环保型木材胶粘剂在多层板制造领域的应用。所述多层板可以选自胶合板、刨花板、纤维板、高端模板、地板基材及ENF家具板的任意一种，均能够取得较好的技术效果。
在上述多层板施胶前，首先将ENF级环保型木材胶粘剂与面粉以质量比1：0.25～0.35拌合，控制拌合后的胶液粘度为20000～50000mPa·s，这样设置的技术目的不仅可以使得胶粘剂能够形成连续、致密的胶层，而且还不影响其加工性能，胶粘剂的流平性能优异；此外，本发明制备的胶粘剂在130℃即可固化，具有固化时间短，粘度可控，性能优异的特点，适用于生产胶合板、刨花板及纤维板等；后续实施例和对比例中胶合板热压温度为130℃，热压时间为1.5min/mm，热压压力为1MPa，不会影响胶合板的二次压贴与热压效率。
下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
若无特殊说明，以下所涉及的材料、试剂等均为本领域技术人员熟知的市售商品；若无特殊说明，所述方法均为本领域公知的方法。除非另外定义，所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内的普通技术人员所理解的通常意义。
实施例1
1)将麦草秸秆纤维原料简单裁剪，控制其长度在3～5cm左右；
2)碱液解构：将步骤1)的1000g秸秆原料加入162g氢氧化钠和5000mL水，升温至160℃，然后保温90min进行反应。反应后得到混合浆料，通过过滤得到富纤维素固形残渣和黑液；其中，本实施例的麦草黑液质量固含量为15.7％，碱量为0.5mol/L，酸不溶木质素质量百分含量7.5％，酸溶木质素质量百分含量0.29％，灰分质量百分含量6.11％，半纤维素质量百分含量1.80％，其中灰分包括硅等其他组分；
3)将步骤2)得到的富纤维素固形残渣中加入2mol/L盐酸溶液，混合，使得pH值为7；将其加入到醋酸钠缓冲液(pH＝4.8)中，形成固液比为2wt％的富纤维素固形残渣缓冲溶液；再向其中加入0.15FPU的纤维素水解酶，在50℃酶水解72h；检测纤维素酶水解率，单位wt％，结果见表1；
4)将步骤2)得到的黑液直接做成ENF级环保型木材胶粘剂，具体步骤如下：
4-1)在带有温度计、搅拌器和回流装置的反应容器中加入13.4g尿素和51.1g甲醛溶液，混合均匀，用质量浓度10％的NaOH溶液调节pH至7.5，将反应液缓慢升温至80℃，恒温反应50min，得到第一阶段反应产物；
4-2)向反应体系中加入28g苯酚，0.6g碳酸钠和145.6g小麦制浆黑液，将反应体系pH调节至12.0，在反应温度为85℃下，恒温反应70min，得到第二阶段反应产物；
4-3)向第二阶段反应产物中加入第二批甲醛34g，在80℃下恒温反应50min，得到第三阶段反应产物；
4-4)将反应体系降温至60℃，加入第二批尿素4.4g，用质量浓度为30％的NaOH溶液调节pH至10.0，恒温反应30min，得到第四阶段反应产物；
4-5)将第四阶段反应产物冷却至40℃以下，得到麦草制浆黑液-苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂，即为本发明的ENF级环保型木材胶粘剂。
5)制备多层胶合板:
在施胶前按照胶粘剂：面粉质量比为1：0.25的比例拌胶，拌胶后其粘度为20000mPa·s，多层胶合板的开口期为1.7h；按照以下工艺条件进行热压：胶合板热压温度为130℃，热压时间为1.5min/mm，热压压力为1MPa。
测试本实施例中麦草制浆黑液-苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂的各项性能，结果列于表1；利用本实施例制备的麦草制浆黑液-苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂压制杨木三层胶合板，并测试其性能，结果列于表1。
实施例2
1)将玉米秸秆纤维原料简单裁剪，控制其长度在3～5cm左右；
2)碱液解构：将步骤1)的1000g秸秆原料加入180g氢氧化钠和5000mL水，升温至160℃，然后保温90min进行反应。反应后得到混合浆料，通过过滤得到富纤维素固形残渣和黑液；其中，本实施例的玉米黑液质量固含量为12.00％，碱量为0.35mol/L，酸不溶木质素质量百分含量5.5％，酸溶木质素质量百分含量0.18％，灰分质量百分含量5.10％，半纤维素质量百分含量1.22％，其中灰分包括硅等其他组分；
3)将步骤2)得到的富纤维素固形残渣中加入2mol/L盐酸溶液，混合，使得pH值为7；用研钵研磨20min；将其加入到醋酸钠缓冲液(pH＝4.8)中，形成固液比为2wt％的富纤维素固形残渣缓冲溶液；再向其中加入0.15FPU的纤维素水解酶，在50℃酶水解72h；检测纤维素酶水解率，单位wt％，结果见表1；
4)将步骤2)得到的黑液直接做成ENF级环保型木材胶粘剂，具体步骤如下：
4-1)在带有温度计、搅拌器和回流装置的反应容器中加入17.9g尿素和63g甲醛溶液，混合均匀，用质量浓度10％的NaOH溶液调节pH至7.5，将反应液缓慢升温至90℃，恒温反应70min，得到第一阶段反应产物；
4-2)向反应体系中加入28g苯酚，0.5g碳酸钾和36.4g玉米制浆黑液，将反应体系pH调节至10.0，在反应温度为85℃下，恒温反应60min，得到第二阶段反应产物；
4-3)向第二阶段反应产物中加入第二批甲醛27g，在90℃下恒温反应50min，得到第三阶段反应产物；
4-4)将反应体系降温至60℃，加入第二批尿素3.7g，用质量浓度为30％的NaOH溶液调节pH至12.5，恒温反应30min，得到第四阶段反应产物；
4-5)将第四阶段反应产物冷却至40℃以下，得到玉米制浆黑液-苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂，即为本发明的ENF级环保型木材胶粘剂。
5)制备多层胶合板：
在施胶前按照胶粘剂：面粉质量比为1：0.28的比例拌胶，拌胶后其粘度为33000mPa·s，多层胶合板的开口期为2h；按照以下工艺条件进行热压：胶合板热压温度为130℃，热压时间为1.5min/mm，热压压力为1MPa。
测试本实施例中玉米制浆黑液-苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂的各项性能，结果列于表1；利用本实施例制备的玉米制浆黑液-苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂压制杨木三层胶合板，并测试其性能，结果列于表1。
实施例3
1)将稻草秸秆纤维原料简单裁剪，控制其长度在3～5cm左右；
2)碱液解构：将步骤1)的1000g秸秆原料加入140g氢氧化钠和3000mL水，升温至180℃，然后保温90min进行反应。反应后得到混合浆料，通过过滤得到富纤维素固形残渣和黑液；其中，本实施例的稻草黑液质量固含量为18.2％，碱量为0.6mol/L，酸不溶木质素质量百分含量9.00％，酸溶木质素质量百分含量0.35％，灰分质量百分含量6.55％，半纤维素质量百分含量2.3％，其中灰分包括硅等其他组分；
3)将步骤2)得到的富纤维素固形残渣通过简单的酸碱中和后，通过细胞粉碎仪粉碎，降低纤维粘度；将其加入到醋酸钠缓冲液(pH＝4.8)中；，形成固液比为2wt％的富纤维素固形残渣缓冲溶液；再向其中加入0.15FPU的纤维素水解酶，在50℃酶水解72h；检测纤维素酶水解率，单位wt％，结果见表1；
4)将步骤2)得到的黑液直接做成ENF级环保型木材胶粘剂，具体步骤如下：
4-1)在带有温度计、搅拌器和回流装置的反应容器中加入22.7g尿素和72g甲醛溶液，混合均匀，用质量浓度10％的KO H溶液调节pH至8.0，将反应液缓慢升温至85℃，恒温反应60min，得到第一阶段反应产物；
4-2)向反应体系中加入28g苯酚，1.4g碳酸钠和204.4g稻草制浆黑液，将反应体系pH调节至11.0，在反应温度为80℃下，恒温反应50min，得到第二阶段反应产物；
4-3)向第二阶段反应产物中加入第二批甲醛18g，在85℃下恒温反应70min，得到第三阶段反应产物；
4-4)将反应体系降温至70℃，加入第二批尿素2.5g，用质量浓度为30％的NaOH溶液调节pH至11.0，恒温反应30min，得到第四阶段反应产物；
4-5)将第四阶段反应产物冷却至40℃以下，得到稻草制浆黑液-苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂，即为本发明的ENF级环保型木材胶粘剂。
5)制备多层胶合板：
在施胶前按照胶粘剂：面粉质量比为1：0.32的比例拌胶，拌胶后粘度为42000mPa·s，多层胶合板的开口期为1.9h；按照以下工艺条件进行热压：胶合板热压温度为130℃，热压时间为1.5min/mm，热压压力为1MPa。
测试本实施例中稻草制浆黑液-苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂的各项性能，结果列于表1；利用本实施例制备的稻草制浆黑液-苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂压制杨木三层胶合板，并测试其性能，结果列于表1。
实施例4
1)将麦草秸秆纤维原料简单裁剪，控制其长度在3～5cm左右；
2)碱液解构：将步骤1)的1000g秸秆原料加入162g氢氧化钠和3000mL水，升温至150℃，然后保温120min进行反应。反应后得到混合浆料，通过过滤得到富纤维素固形残渣和黑液；其中，本实施例的麦草黑液质量固含量为20.00％，碱量为0.65mol/L，酸不溶木质素质量百分含量9.20％，酸溶木质素质量百分含量0.37％，灰分质量百分含量7.43％，半纤维素质量百分含量3.00％，其中灰分包括硅等其他组分；
3)将步骤2)得到的富纤维素固形残渣清洗得到本色浆；再通过本色纸生产线生产本色纸，将本色纸样品编号为C1，同时将市场上采购的另外两个厂家生产的麦草漂白纸和竹浆本色纸作为对照，标号为K1和K2，在相同条件下进行纸张性能测试。具体结果见表2；
4)将步骤2)得到的黑液直接做成ENF级环保型木材胶粘剂，具体步骤如下：
4-1)在带有温度计、搅拌器和回流装置的反应容器中加入23.94g尿素和85.41g甲醛溶液，混合均匀，用质量浓度10％的NaOH溶液调节pH至8.5，将反应液缓慢升温至90℃，恒温反应50min，得到第一阶段反应产物；
4-2)向反应体系中加入28g苯酚，0.4g碳酸钾和252g小麦制浆黑液，将反应体系pH调节至13.0，在反应温度为90℃下，恒温反应60min，得到第二阶段反应产物；
4-3)向第二阶段反应产物中加入第二批甲醛9.49g，在80℃下恒温反应60min，得到第三阶段反应产物；
4-4)将反应体系降温至65℃，加入第二批尿素1.26g，用质量浓度为30％的NaOH溶液调节pH至13.0，恒温反应40min，得到第四阶段反应产物；
4-5)将第四阶段反应产物冷却至40℃以下，得到麦草制浆黑液-苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂，即为本发明的ENF级环保型木材胶粘剂。
5)制备多层胶合板：
在施胶前按照胶粘剂：面粉质量比为1：0.35的比例拌胶，拌胶后其粘度为50000mPa·s，多层胶合板的开口期为1.5h；按照以下工艺条件进行热压：胶合板热压温度为130℃，热压时间为1.5min/mm，热压压力为1MPa。
测试本实施例中麦草制浆黑液-苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂的各项性能，结果列于表1；利用本实施例制备的麦草制浆黑液-苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂压制杨木三层胶合板，并测试其性能，结果列于表1。
表1各实施例的性能测试数据
表2实施例4中本色纸与市场上的本色纸和漂白纸性能结果
上述实施例中，ENF级环保型木材胶粘剂的固含量、粘度及pH均按照GB/T 14074-2017中的规定检测。
上述实施例中，使用的胶合板为杨木三层胶合板，单板上胶量为280～316g/m2，热压温度为130℃，热压压力为1MPa，热压时间为90s/mm。
上述胶合板的检测：将压制的胶合板于室温下放置5～7天后检测。实施例1～4中制备的胶粘剂的胶合强度按GB/T 17657-2022《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》进行测定；甲醛释放量按GB/T 39600-2021《人造板及其制品甲醛释放量分级》中规定的气候箱法进行检测。
上述实施例中，多层板开口期的检测方法为拌胶后的胶粘剂涂于单板即组坯，在单板胶干前可以放置的最长时间。
上述实施例中，纤维素酶水解率结果是采用高效液相色谱，测得单糖含量后计算得到。
由表1中的测试数据可见，本发明提供的植物秸秆富纤维素固形残渣的酶解糖化率均高于90％，可以实现富纤维素固形残渣的有效利用；此外得到的植物秸秆富纤维素固形残渣还可以用于制备本色纸，其各项性能均高于市售本色纸和漂白纸，可以实现富纤维素固形残渣的有效利用以及多元化利用。同时，采用制浆黑液直接作为原料制备的ENF级环保型木材胶粘剂，其在质量固含量低至25％时仍然具有较好的性能，既能使黑液得到全组分应用，又能避免黑夜浓缩和半纤维素脱除的工序，还可以极大地节约胶粘剂的原料成本，具有较好的经济价值；且，将本发明的ENF级环保型木材胶粘剂与面粉拌合至合适的粘度后进行涂刷施工，其施工性好，开口期长达1.5～2h，非常有利于拌胶施工；由其制备的胶合板，其胶合强度可以满足GB/T 9846-2004《普通胶合板通用技术条件》中规定的Ⅱ类板(≥0.7MPa)标准要求；所制得胶合板的甲醛释放量＜0.0025mg/m3，具有极好的环保性。
由表2中的测试数据可见，本发明提供的植物秸秆富纤维素固形残渣疏解，也即经过清洗即为本色浆，并将其用于制备本色纸，该本色纸与市场上购买的本色纸和漂白纸性能比较，其综合性能优异，尤其是在耐折次数、环压、环压强度指数、耐破、抗张强度和抗张指数具有突出的性能，实现了富纤维素固形残渣的有效利用。
由上所述可见，本发明通过简单的碱法解构，获得易酶水解糖化以及能够制备高性能本色浆、本色纸的富纤维素固形残渣和用于高性能低甲醛释放量的黑液；使用该黑液制备的胶粘剂应用于生产和制造多层板中时具有较好的性能；同时，还合理利用了生物质炼制副产物制浆黑液；在整个利用过程中，不仅实现了生物质全组分的高值化利用，而且没有任何废液排出，具有极大的经济社会和可持续发展效益。
本发明权利要求和/或说明书中的技术特征可以进行组合，其组合方式不限于权利要求中通过引用关系得到的组合。通过权利要求和/或说明书中的技术特征进行组合得到的技术方案，也是本发明的保护范围。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种植物秸秆全组分利用方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S11将植物秸秆进行碱法解构，得到富纤维素固形残渣和含有半纤维素和木质素的黑液；所述黑液的质量固含量为12～20％；所述黑液中半纤维素的质量百分含量为1～3％；
S12将所述富纤维素固形残渣加工为本色浆、聚乳酸或聚羟基脂肪酸酯前驱体；将所述黑液与苯酚、尿素和甲醛反应，制备成ENF级环保型木材胶粘剂。
2.一种ENF级环保型木材胶粘剂的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S21将植物秸秆进行碱法解构，固液分离，获取含有半纤维素和木质素的黑液；按预设的配方称取原料；所述黑液的质量固含量为12～20％；所述黑液中半纤维素的质量百分含量为1～3％；
S22将第一批甲醛和第一批尿素混合，于第一反应条件下进行第一反应，得到第一产物；
S23向所述第一产物中加入苯酚、碳酸盐和所述黑液，于第二反应条件下进行第二反应，得到第二产物；
S24向所述第二产物中加入第二批甲醛，于第三反应条件下进行第三反应，得到第三产物；
S25降温；向所述第三产物中加入第二批尿素，于第四反应条件下进行第四反应，得到第四产物；冷却，得到ENF级环保型木材胶粘剂。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述植物秸秆选自麦草秸秆，玉米秸秆和稻草秸秆中的至少一种，其长度为3～5cm；所述碱法解构是将所述植物秸秆分散于碱液中加热；所述植物秸秆、碱和水的比例为1g：0.14～0.18g：3～50mL，加热温度为150～180℃，加热时间为90～120min。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述苯酚、尿素和甲醛的摩尔比为1.0：1.0～1.4：3.5～4.0；所述苯酚和黑液的质量比为1.0：1.3～9.0；
所述第一反应条件的pH值7.5～8.5，温度80～90℃，时间50～70min；
所述第二反应条件的pH值10～13，温度80～90℃，时间50～70min；
所述第三反应条件为温度80～90℃，时间50～70min；
所述第四反应条件的pH值10～13，温度60～70℃，时间30～40min。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一批甲醛占甲醛总量的60～90％；所述第一批尿素占尿素总量的75～95％；所述碳酸盐为碳酸钠和/或碳酸钾；以质量计，所述碳酸盐的添加量为所述苯酚添加量的1～5％。
6.一种ENF级环保型木材胶粘剂，其特征在于，其是由权利要求2至5任一项所述的制备方法制备的。
7.一种根据权利要求6所述的ENF级环保型木材胶粘剂在多层板制造领域的应用。
8.一种本色浆的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S81将植物秸秆进行碱法解构，获取富纤维素固形残渣；
S82将所述富纤维素固形残渣疏解成纤维，即为本色浆。
9.一种本色浆，其特征在于，其是由权利要求8所述的制备方法制备的。
10.一种根据权利要求9所述的本色浆在纸张制造领域的应用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101191038A (zh) * 2006-11-20 2008-06-04 兰州大学 造纸黑液胶粘剂的制备方法
CN101191039A (zh) * 2006-11-20 2008-06-04 兰州大学 一种造纸黑液胶粘剂的制备方法
CN103804619A (zh) * 2014-02-20 2014-05-21 北京林业大学 木质素-苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂及制备方法
CN109577059A (zh) * 2018-12-29 2019-04-05 齐鲁工业大学 一种麦草秸秆制备生物机械本色浆的方法
CN115976865A (zh) * 2021-10-14 2023-04-18 中国科学院大连化学物理研究所 一种化学法制备木质纤维素本色浆联产木质素磺酸盐的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101191038A (zh) * 2006-11-20 2008-06-04 兰州大学 造纸黑液胶粘剂的制备方法
CN101191039A (zh) * 2006-11-20 2008-06-04 兰州大学 一种造纸黑液胶粘剂的制备方法
CN103804619A (zh) * 2014-02-20 2014-05-21 北京林业大学 木质素-苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂及制备方法
CN109577059A (zh) * 2018-12-29 2019-04-05 齐鲁工业大学 一种麦草秸秆制备生物机械本色浆的方法
CN115976865A (zh) * 2021-10-14 2023-04-18 中国科学院大连化学物理研究所 一种化学法制备木质纤维素本色浆联产木质素磺酸盐的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
林巧佳, 刘景宏, 杨桂娣, 黄晓东: "用硫酸盐纸浆黑液制木材胶粘剂", 中国造纸学报, no. 01, 30 June 2005 (2005-06-30), pages 106 - 110 *

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