一种无醛地板胶黏剂用添加剂及其制备方法
文献发布时间：2024-04-18 19:52:40
技术领域
本公开涉及胶黏剂技术领域，尤其涉及一种无醛地板胶黏剂用添加剂及其制备方法。
背景技术
据统计，2019年全国人造板工业用甲醛胶黏剂消耗量为1518万吨(固体含量100％)，同比下降7.5％，约占木材工业用胶黏剂消耗量85.6％，甲醛系胶黏剂消耗量年均增长12％，增速降低，产值约778亿元，同比减少5.2％，过去时间产值年均增长13％。随着技术的进步，为降低生产成本，并达到最好的胶结效果，生产中通常添加30-40％面粉混合使用，使得人造板单位产品施胶量持续降低。但随着使用胶黏剂制造的木材胶接制品总体使用量的增大，木材胶结制品的甲醛释放量仍旧继续庞大，已成为社会性问题。
纸浆造纸行业是我国污染较重的行业之一，每年产量大量的废弃物，如腐浆、浆渣、树皮、药剂废液、草末、制浆废液等，这些废弃物没有很好的处理方式大多以焚烧的方式处理，焚烧仅实现了废弃物热值的回收利用，且焚烧过程中很容易产生新的污染，没有实现造纸废弃物的综合利用，目前仅是作为废弃物的处理方式，亟待开发一种造纸废弃物的利用途径，为废弃物资源实现高值化利用提供一种新的可能。
现有技术中，虽然对于将造纸废弃物用于胶黏剂添加剂这方面有了一些研究。例如将造纸废弃物代替面粉用于脲醛树脂胶黏剂的添加剂，既降低了成本又提高了胶合板的胶合强度、降低了甲醛释放量。但是现有技术中利用造纸废弃物制得的添加剂只适用于酸性环境的脲醛树脂，应用于酚醛树脂或生物基无醛胶等碱性树脂中会出现分散效果差、流动性差、黏度不均匀和结块等现象，严重影响涂胶机的涂胶过程。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种无醛地板胶黏剂用添加剂，能够改善添加剂应用于酚醛树脂或生物基无醛胶等碱性树脂中时出现的分散效果差、流动性差、黏度不均匀和结块等严重影响涂胶机的涂胶过程的问题，改善涂胶流畅性。
本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：
一种无醛地板胶黏剂用添加剂，按重量份数计，包括以下组分：
造纸废弃物的干粉100～150份
交联剂1～30份
催化剂1～6份
水200～500份；
所述催化剂为碱性化合物。
进一步的，所述造纸废弃物为腐浆、浆渣、树皮、药剂废液、草末或制浆废液中的一种或多种。
进一步的，所述交联剂为乌洛托品、甲醛、聚乙烯醇、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠中的一种或多种。
进一步的，所述催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡中的一种或多种。
进一步的，所述交联剂的用量是所述造纸废弃物的干粉重量的1％-15％。
进一步的，所述催化剂的用量是所述造纸废弃物绝的干粉重量的0.5％-3％。
进一步的，所述水的用量是所述造纸废弃物的干粉重量的2-5倍。
进一步的，所述无醛地板胶黏剂为生物质基木材胶黏剂、乳液胶黏剂或木质素基木材胶黏剂。
本发明的另一个目的是提供一种无醛地板胶黏剂用添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，将造纸废弃物均匀分散至水中升温至30℃-70℃，加入交联剂、催化剂，升温至70℃-110℃，保温60min-100min；
步骤2)，降温至20℃-50℃，料液经热交换后进行喷雾干燥处理，得到无醛地板胶黏剂用添加剂。
进一步的，步骤2)中采用天然气热风炉进行喷雾干燥。
本发明的突出效果为：
1、现有技术中无醛胶黏剂在生产中添加30％-40％面粉，高温下面粉容易糊化黏度提升很大，本发明的一种无醛地板胶黏剂用添加剂不会产生糊化，易操作并且对反应环境要求不高，具有很广的操作实用性。
2、本发明造纸废弃物经过改性加工可替代面粉与无醛胶黏剂混合后使用，既可降低成本、达到生物质资源高效利用的目的，并且生产的无醛地板胶合强度高，甲醛释放量低，安全环保。
以下便结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的方法进行说明，但本发明并不局限于此。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。造纸废弃物的干粉由济宁明升新材料有限公司提供，造纸废弃物为腐浆、浆渣、树皮、药剂废液、草末或制浆废液中的一种或多种。
实施例1
本实施例的一种无醛地板胶黏剂用添加剂，包括以下组分：
造纸废弃物的干粉100g
交联剂为乌洛托品5g、甲醛10g
催化剂为氢氧化钠1g
水200g；
一种无醛地板胶黏剂用添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，将造纸废弃物均匀分散至水中升温至30℃，加入交联剂、催化剂，升温至70℃，保温60min；
步骤2)，降温至20℃，料液经热交换后采用天然气热风炉进行喷雾干燥处理，得到无醛地板胶黏剂用添加剂。
实施例2
本实施例的一种无醛地板胶黏剂用添加剂，包括以下组分：
造纸废弃物的干粉100g
交联剂为甲醛10g、亚硫酸钠10g
催化剂为氢氧化钾2g
水300g；
一种无醛地板胶黏剂用添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，将造纸废弃物均匀分散至水中升温至65℃，加入交联剂、催化剂，升温至90℃，保温80min；
步骤2)，降温至40℃，料液经热交换后采用天然气热风炉进行喷雾干燥处理，得到无醛地板胶黏剂用添加剂。
实施例3
本实施例的一种无醛地板胶黏剂用添加剂，包括以下组分：
造纸废弃物的干粉150g
交联剂为聚乙烯醇5g、亚硫酸氢钠5g
催化剂为氢氧化钠3g、氢氧化钡3g
水500g；
一种无醛地板胶黏剂用添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，将造纸废弃物均匀分散至水中升温至70℃，加入交联剂、催化剂，升温至110℃，保温100min；
步骤2)，降温至50℃，料液经热交换后采用天然气热风炉进行喷雾干燥处理，得到无醛地板胶黏剂用添加剂。
实验例
使用济宁明升新材料有限公司提供的木质素基木材胶黏剂分别添加胶黏剂总重量30％的实施例1-3添加剂混合均匀后制作无醛木地板基材。
对比例为添加胶黏剂总重量30％的中国专利文献CN111704873A中涉及的脲醛树脂添加料。
采用GB 9846.12-1988《胶合板胶合强度的测定》的方法测定胶合板样品的胶合强度，采用GB18580-2017《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放量》的方法测定胶合板样品的甲醛释放量。具体检测结果见表1。其中胶合强度为12个样品木板的强度平均值。
表1木质素木材胶黏剂胶合板指标检测结果
从上述检测结果可以看出：添加30％胶黏剂总量本发明所述的无醛地板用胶黏剂添加剂应用于地板基材制作，与对比例相比，其分散性能明显好于使用CN111704873A中涉及的脲醛树脂添加料，对于使用木质素木材胶黏剂的生产过程中有及其明显的分散效果的改善作用，且其胶合强度和甲醛释放量均明显好于对比例，说明此添加剂对于碱性环境的木质素木材胶黏剂混合后使用，既达到生物质资源高效利用的目的，并且生产的胶合板胶合强度高，甲醛释放量低，安全环保。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。