[发明专利]包含木质素的胶粘剂制剂

说明书

本发明涉及包含木质素的胶粘剂制剂，其适合用于制造例如木材制品。木质素以溶液或分散体的形式或以干固体形式(比如以粉末的形式)提供。胶粘剂制剂还包含酚醛(PF)树脂和/或木质素酚醛(LPF)树脂。胶粘剂制剂还可包含增量剂、硬化剂、填料以及其它添加剂，以得到可用于制造例如木材制品，比如胶合板和单板层积材(LVL)的胶粘剂制剂。胶粘剂制剂还可用于制造层压制品和定向刨花板。

技术领域

本发明涉及包含木质素的胶粘剂制剂，其适合用于制造例如木材制品。木质素以溶液或分散体的形式或以干固体形式(比如以粉末的形式)提供。胶粘剂制剂还包含酚醛(phenol-formaldehyde)(PF)树脂和/或木质素-酚醛(LPF)树脂。胶粘剂制剂还可包含增量剂(extender)、硬化剂、填料以及其它添加剂，以得到可用于制造例如木材制品，比如胶合板和单板层积材(laminated veneer lumber)(LVL)的胶粘剂制剂。胶粘剂制剂还可用于制造层压物和定向刨花板(oriented strand board)。

背景技术

木质素(一种芳族聚合物)是例如木材中的主要成分，其为地球上仅次于纤维素的最丰富的碳源。近年来，随着从制浆过程中提取高度纯化的、固体和颗粒化形式的木质素的技术的开发和商业化，木质素作为目前源自石化工业的主要芳族化学前体的可能的可再生替代品而备受关注。

木质素(其为一种聚芳族化物网络)作为在生产酚醛胶粘剂期间的酚(phenol)的合适的替代品已被广泛研究。这些在制造结构木材制品比如胶合板、定向刨花板和纤维板期间被使用。在合成这样的胶粘剂期间，在碱性或酸性催化剂存在下，酚(其可部分地由木质素替换)与甲醛反应以形成高度交联的芳族树脂，称为线型酚醛清漆(novolac)(在使用酸性催化剂时)或热固性酚醛树脂(resole)(在使用碱性催化剂时)。目前，由于木质素的较低的反应性，仅有限量的酚可由木质素替换。

在制造木材制品比如胶合板和LVL时，胶粘剂制剂通过以下配制：将填料和增量剂添加至酚树脂(phenolic resin)以在表面上提供保持性(不渗透性，holdout)，控制用于特定应用方法的流变学并且使得胶粘剂更便宜。胶粘剂制剂典型地通过将酚树脂、硬化剂、填料和/或水以一定的比例混合而配制。

在制备胶粘剂制剂时的一个问题在于确保得到足够的性质，特别是使用胶粘剂制剂制造的木材制品的机械性能。同时，期望在胶粘剂制剂中使用尽可能多的可再生材料，并且，同时使得例如酚和/或甲醛的使用最小化。

发明内容

现已令人惊讶地发现，可以制备具有有利性质、但含有显著量的木质素(可再生材料)的胶粘剂制剂。更具体地，使用根据本发明胶粘剂制剂制造的产品(比如单板层积材(LVL))的机械性质与现有技术的胶粘剂制剂相当，但用木质素(可再生材料)替换了胶粘剂制剂中的不可再生物的含量的显著部分。

本发明因此涉及胶粘剂制剂，其包含：以溶液或分散体的形式或以干固体形式提供的木质素；酚醛树脂；和/或木质素-酚醛树脂。

胶粘剂制剂优选还包含添加剂。添加剂可例如为增量剂、填料或硬化剂。

本发明还涉及制备胶粘剂制剂的方法，包括以下步骤

a)提供至少一种包含酚、甲醛和任选的木质素的树脂；

b)以溶液或分散体的形式或以干固体形式提供木质素；

c)将所述至少一种树脂和所述以溶液或分散体的形式或以干固体形式提供的木质素混合；

d)任选地添加添加剂。

本发明还涉及胶粘剂制剂在制造层压制品，矿棉隔绝制品，木材制品比如胶合板，单板层积材(LVL)，中密度纤维板(MDF)或颗粒板(particle board)中的用途。