木质类废弃物液化物的应用研究

• 作 者: 迟青山
• 机 构: 大连工业大学
• 出 处: 大连轻工业学院 大连工业大学
• 发表日期: 2007年期
• 关键词: 胶粘剂 拉伸强度 木质类废弃物 液化剂 木材液化物 聚氨酯树脂

木材是天然生态材料，具有天然降解性和回收利用等环境协调性，是21世纪最有发展前景的材料。采用苯酚或多元醇等化学药剂可以使木材液化，木材中的纤维素、半纤维素和木素被转化成为具有一定生物活性的液态物质。其液化物是一种新型高分子材料，可作为原料用于胶粘剂、模塑材料和碳素纤维的制造，这样可使木材的综合利用率可以达到90％以上。因而该研究成为近年来木材科学研究的新领域。
本论文采用苯酚为液化剂，选用浓硫酸为催化剂，进行了松木木粉的液化试验。分析了液化过程的影响因素，并采用正交实验方法确定了木粉的液化工艺：反应温度为160℃，液比(W苯酚：W木粉)为5∶1，催化剂用量为1.2mmol/g(一克木粉所用的硫酸量)时，反应60min条件下的残渣率为3.59％，酸值和羟基值分别1.99mgNaOH/g，435.41mgNaOH/g。采用相同工艺条件对秸秆和酒糟进行了液化实验，并探讨了其液化规律。并发现随着液化反应时间的延长，液化物均出现“再凝聚的残渣”。
采用松木和秸秆及酒糟的液化物与异氰酸酯在一定条件下反应，制备得到了木材液化物的聚氨酯树脂，并对树脂化过程中的影响因素和工艺进行了研究，对树脂的基本性能进行了比较分析，确定了木材液化物树脂的合成工艺；对木材液化物树脂的胶合性能进行了测定，并采用傅立叶转换红外光谱(FTIR)对其进行表征。经红外谱图分析，证实了产品中氨基甲酸酯等官能团的存在，说明木材液化物中的酚羟基已与异氰酸酯基发生了亲核加成反应。经产品部分性能测试证明，所得胶粘剂性能良好，拉伸剪切强度可达5Mpa，达到应用要求，为今后的工业化生产提供了依据。