專利名稱:一種木材液化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種木材液化方法。
背景技術(shù)：
木材作為一種難溶、難熔的天然高分子材料，不能象塑料、金屬和玻璃一樣通過加熱、加壓等方式進(jìn)行加工，因此木材的再加工和深度利用受到一定的限制。后來的研究發(fā)現(xiàn)，木材液化后的產(chǎn)品具有熱流動(dòng)性，能夠用作粘合劑、聚氨酯泡沫塑料、酚醛模塑塑料、纖維和碳纖維等多種新型高分子材料的原料，從而拓寬了木材的應(yīng)用領(lǐng)域。木材液化主要指將木質(zhì)材料與苯酚、多元醇、環(huán)狀碳酸酯等有機(jī)溶劑反應(yīng)，在酸性催化劑、堿性催化劑甚至無催化劑條件下發(fā)生液化反應(yīng)，使木材中的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素大分子降解為具有一定反應(yīng)活性的液體物質(zhì)，成為一種新的可生物降解高分子原材料，從而用于諸如粘合劑、模塑材料、聚氨酯泡沫等高分子材料的制備。
目前的液化方法主要有兩類木材的高溫高壓液化方法和木材在催化劑作用下的低溫液化方法。不管是高溫高壓液化方法還是低溫液化方法，目前都是將木材原材料粉碎后直接用苯酚、多元醇或環(huán)狀碳酸酯等有機(jī)溶劑進(jìn)行液化。由于高溫高壓液化方法需要在240-270℃的高溫和高壓條件下進(jìn)行，不易操作，而且需要消耗大量的能源，因此目前大都傾向于采用催化劑的低溫液化方法。用于木材液化的催化劑分為酸性催化劑和堿性催化劑，由于酸性催化劑對木材液化的催化效果優(yōu)于堿性催化劑，因此在酸性條件下的液化研究相對較多。
盡管采用酸催化劑能夠?qū)⒛静囊夯?，但是采用酸性催化劑存在的問題是催化劑的酸性越強(qiáng)，液化效果越好，對設(shè)備的腐蝕也越嚴(yán)重。例如用濃硫酸作催化劑，木材液化進(jìn)行的比較徹底，液化殘?jiān)瘦^低，可以低至1％。但硫酸對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，液化過程中會(huì)出現(xiàn)局部炭化和發(fā)煙現(xiàn)象，還會(huì)造成環(huán)境污染。因此目前一般不推薦采用硫酸作催化劑。
而采用磷酸時(shí)，磷酸是一種中強(qiáng)酸，和濃硫酸相比，磷酸的液化效果稍弱，殘?jiān)瘦^高。例如“Forestry Studies in China”6(3)50-54對在苯酚存在下磷酸對木材液化效果進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在液化溫度為160℃、液化時(shí)間為2.0小時(shí)、液比(溶劑與木材重量比)為3.5、催化劑用量為木材重量的6重量％條件下，中國杉木的殘?jiān)矢哌_(dá)16.0％以上。采用乙二酸有機(jī)酸時(shí)，對設(shè)備和環(huán)境的影響較小，但當(dāng)在常壓使用乙二酸作催化劑時(shí)液化殘?jiān)史浅８撸话阍?5-72％之間。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，用作粘合劑、酚醛模塑塑料、纖維和碳纖維等多種新型高分子材料的原料的木材液化產(chǎn)物中的殘?jiān)勘仨毑怀^17重量％，否則必須將液化產(chǎn)物中的殘?jiān)鼮V除后才能用于制作粘合劑等高分子材料，而且殘?jiān)吭降?，對制備粘合劑、酚醛模塑塑料、纖維和碳纖維等多種新型高分子材料等后續(xù)反應(yīng)越有利。雖然在液化溫度為180℃、液化時(shí)間為2.5小時(shí)、液比(溶劑與木材重量比)為4.5、催化劑用量為木材重量的8重量％的最優(yōu)條件下，采用磷酸作催化劑可以獲得更小的殘?jiān)?。但即使在上述最?yōu)條件下，中國杉木的殘?jiān)嗜匀桓哌_(dá)5.6％以上。而且較高的液化溫度、液比(溶劑與木材重量比)無疑會(huì)大大增加木材液化的成本，尤其是酚類價(jià)格較高。降低木材液化成本，尤其是降低木材液化所用的溶劑用量，成為木材液化技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)。因而，現(xiàn)有技術(shù)的木材液化方法還不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)溫和的液化條件、較低殘?jiān)逝c較小液比。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的木材常壓液化方法不能同時(shí)實(shí)現(xiàn)溫和的液化條件、較低殘?jiān)逝c較小液比的缺點(diǎn)，提供一種能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)溫和的液化條件、較低殘?jiān)逝c較小液比的木材液化方法。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了大量的研究，結(jié)果意外地發(fā)現(xiàn)，采用1重量％NaOH水溶液抽提物含量不低于30重量％的木材進(jìn)行液化，可以大大降低液化難度，由此解決了現(xiàn)有技術(shù)中殘?jiān)实秃鸵夯瘲l件溫和不能兼得的問題。而培育茯苓后的廢棄木材即可作為本發(fā)明為1重量％NaOH水溶液抽提物含量不低于30重量％的木材，從而一方面解決了木材液化條件比較苛刻、溶劑用量大的問題，另一方面還為培育茯苓后的廢棄木材找到了新的出路。
本發(fā)明提供的木材液化方法包括在酸性催化劑存在下和木材液化反應(yīng)條件下，將木材與溶劑混合接觸，其中，所述木材為1重量％NaOH水溶液抽提物含量不低于30重量％的木材。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，采用1重量％NaOH水溶液抽提物含量不低于30重量％的木材作為液化反應(yīng)的原料，可以使木材液化的條件溫和、降低溶劑用量和大大降低木材液化后的殘?jiān)剩缬靡叶嶙鞔呋瘎?，液化溫度?50℃、液化時(shí)間為2.0小時(shí)、液比(溶劑與木材重量比)為3時(shí)，馬尾松正常材(1重量％NaOH水溶液抽提物含量為12.89％)的液化殘?jiān)蕿?6.2％，而1重量％NaOH水溶液抽提物含量為62.29％的馬尾松褐腐材在同樣條件下的液化殘?jiān)式禐?.9％。也就是說，采用本發(fā)明提供的方法降低了木材液化對催化劑活性的要求，極大地降低了木材的液化難度，在相同條件下保證了較高的木材液化效率，降低了液化殘?jiān)?。根?jù)本發(fā)明的方法，較低的液比和較弱的酸即可獲得較高的木材液化效率。另外，本發(fā)明提供的方法還具有原料來源豐富、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。采用本發(fā)明提供的方法獲得的木材液化產(chǎn)物可以直接用于制備粘合劑、聚氨酯泡沫塑料、酚醛模塑塑料、纖維和碳纖維等多種新型高分子材料。
具體實(shí)施方式
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，盡管1重量％NaOH水溶液抽提物含量不低于30重量％的木材均可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，但1重量％NaOH水溶液抽提物含量越高的木材，對實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的是越有利的，因?yàn)槟静闹?重量％NaOH水溶液抽提物含量在一定程度上可反映原料變質(zhì)、腐朽的程度，尤其是反映木材中纖維素降解成小分子的程度。但由于實(shí)際上，就目前的發(fā)現(xiàn)而言，木材中1重量％NaOH水溶液抽提物含量不可能無限高，尤其是不可能達(dá)到100重量％，一般最高只能達(dá)到80重量％左右。因此，優(yōu)選情況下，所述濃度為1重量％NaOH水溶液抽提物含量為30-80重量％，進(jìn)一步優(yōu)選為50-80重量％。
所述1重量％NaOH水溶液抽提物含量不低于30重量％的木材可以通過各種方法得到，例如，可以通過商購得到，也可以通過現(xiàn)有的各種方法制備得到，例如通過生物降解的方法得到。所述生物降解的方法例如可以是現(xiàn)有的培養(yǎng)各種木材褐腐真菌的方法。一般地，現(xiàn)有的培養(yǎng)各種木材褐腐真菌的方法包括將褐腐真菌的菌種接種到木材上，在該真菌的生長條件下培養(yǎng)即可得到所需的褐腐真菌。上述方法的目的是為了獲取褐腐真菌，而將作為培養(yǎng)褐腐真菌菌種后的腐朽木材廢棄，這無疑造成了極大的資源浪費(fèi)。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，使用上述培養(yǎng)褐腐真菌后的木材進(jìn)行液化，不僅能夠大大降低木材液化的難度，使得采用弱酸作為催化劑也能獲得極低的殘?jiān)剩疫€為培育菌種后的腐朽木材找到了新的出路，使之由廢變?yōu)閷?。上述培養(yǎng)褐腐真菌后的木材的1重量％NaOH水溶液抽提物含量一般不低于30重量％，具體含量隨接種的時(shí)間、褐腐真菌的生長條件和褐腐真菌菌種的不同而略有不同，但均在上述范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明所述1重量％NaOH水溶液抽提物含量一般不低于30重量％的木粉為培養(yǎng)褐腐真菌后的木粉。所述褐腐真菌為茯苓真菌、薔紅擬層孔菌、紅斑干酪菌、籬邊革裥菌、綿腐臥孔菌、櫟迷孔菌、朱紅硫色絢孔菌、厚黑層孔菌、樺滿孔菌、蘋果木層孔菌、白色多孔菌、肉色栓菌、松生擬層孔菌、香粘褶菌、籬邊粘褶菌、硫磺絢孔菌、松杉暗孔菌、扇蓋干酪菌、蹄形干酪菌、白薄孔菌、稀硬木層孔菌和異形栓菌中的一種或幾種。所述培養(yǎng)褐腐真菌的方法已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如，CN1732761A公開了一種培養(yǎng)茯苓真菌的方法。通常情況下，上述1重量％NaOH水溶液抽提物含量不低于30重量％的木材可以由菌種培養(yǎng)基地提供。
所述木材可以是現(xiàn)有的各種可生物降解的木材，例如可以是針葉材植物如杉木、落葉松、赤松、馬尾松中的一種或幾種，還可以是闊葉材植物如櫟樹、水曲柳、桉樹、樺木和楊木中的一種或幾種。
為了使反應(yīng)易于進(jìn)行且能使木材內(nèi)外獲得均一的反應(yīng)，所述木材優(yōu)選為木材經(jīng)過粉碎后得到的木粉，例如可以是粒子直徑不超過4毫米的木粉顆粒?？梢酝ㄟ^將木材經(jīng)過粉碎后得到的木粉過篩網(wǎng)孔徑為4毫米的篩子后的木粉。進(jìn)一步優(yōu)選為水含量不超過12重量％的氣干木粉顆粒。
本發(fā)明對在木材液化條件下和酸性催化劑存在下，將木材與溶劑混合接觸的條件和具體操作沒有特別的限定，所述酸性催化劑可以是現(xiàn)有技術(shù)中的各種酸性催化劑，例如可以是各種無機(jī)酸和/或有機(jī)酸或其溶液，所述無機(jī)酸例如可以是硫酸、鹽酸、磷酸、硝酸中的一種或幾種，所述有機(jī)酸例如可以是乙二酸、甲酸、乙酸、丙二酸、丁二酸、苯磺酸、苯甲酸中的一種或幾種。由于本發(fā)明所用木材為1重量％NaOH水溶液抽提物含量不低于30重量％的木材，因此即使使用催化活性相對較低、對設(shè)備的腐蝕能力也相對較低的弱酸，也能獲得較高的液化率即較低的殘?jiān)?，因此，綜合液化率和對設(shè)備的腐蝕能力考慮，本發(fā)明所述催化劑優(yōu)選為酸性較弱的磷酸、乙二酸中的一種或兩種。對所述酸性催化劑的用量沒有特別限定，可以為常規(guī)酸性催化劑用量，例如可以為溶劑重量的3-10重量％。由于本發(fā)明使用1重量％NaOH水溶液抽提物含量不低于30重量％的木材作為原料進(jìn)行木材液化反應(yīng)，因此可以使用比常規(guī)木材液化方法更少量的催化劑，例如可以使用溶劑重量0.5-10重量％的酸性催化劑。
所述溶劑可以是本領(lǐng)域常規(guī)使用的各種溶劑，例如可以是苯酚、鄰甲苯酚、間甲苯酚、對甲苯酚、鄰苯二酚、間苯二酚、對苯二酚、連苯三酚、間苯三酚、偏苯三酚、α-萘酚、β-萘酚、雙酚A、雙酚F中的一種或幾種。一般情況下，較高的溶劑含量對提高木材液化率是有利的，而且本發(fā)明的發(fā)明人有過這樣的實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷，在其它條件完全相同的情況下，將20克木材在100克溶劑中進(jìn)行液化反應(yīng)的殘?jiān)蔬h(yuǎn)遠(yuǎn)低于50克木材在100克溶劑中的殘?jiān)?。但溶劑的含量越大，所需的溶劑量也越大，相?yīng)的生產(chǎn)成本也越高，而且在后續(xù)反應(yīng)中，如果溶劑量太大，可能需要除去部分溶劑，這無疑進(jìn)一步增加了操作工序。綜合生產(chǎn)成本和殘?jiān)士紤]，所述溶劑的量優(yōu)選為溶劑與木材的重量比為0.5-4∶1，進(jìn)一步優(yōu)選為0.5-3∶1。
所述液化反應(yīng)的溫度可以是本領(lǐng)域常規(guī)使用的液化反應(yīng)溫度。由于本發(fā)明使用1重量％NaOH水溶液抽提物含量不低于30重量％的木材作為原料進(jìn)行木材液化反應(yīng)，因此所述液化反應(yīng)溫度可以是比常規(guī)液化反應(yīng)溫度更低的溫度，例如可以為100-180℃，進(jìn)一步優(yōu)選為120-160℃。液化反應(yīng)的時(shí)間可以為常規(guī)的木材液化反應(yīng)時(shí)間，由于本發(fā)明采用1重量％NaOH水溶液含量不低于30重量％的木材，因此，液化反應(yīng)的時(shí)間可以較常規(guī)木材液化方法所用的液化時(shí)間大大縮短，例如，可以縮短至10-180分鐘。
采用本發(fā)明提供的方法可以得到殘?jiān)实陀?5重量％的木材液化產(chǎn)物，尤其可以得到殘?jiān)实椭?.2％的馬尾松液化產(chǎn)物，這種液化產(chǎn)物無需分離其中的殘?jiān)蚱渌襟E而完全可以直接應(yīng)用于制備粘合劑、酚醛模塑塑料、纖維和碳纖維等多種新型高分子材料等后續(xù)工序中。采用由本發(fā)明木材液化方法獲得的木材液化產(chǎn)物制得粘合劑、酚醛模塑塑料、纖維和碳纖維等多種新型高分子材料的性能完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)，例如，采用由本發(fā)明木材液化方法獲得的木材液化產(chǎn)物制得的粘合劑壓制的3層楊木膠合板的膠合強(qiáng)度高達(dá)1.6兆帕，完全符合GB/T 9846.3-2004標(biāo)準(zhǔn)中I類膠合板的要求。
下面的實(shí)施例將對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例1該實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的木材液化方法。
將20克1重量％NaOH水溶液抽提物含量為62.29重量％的馬尾松粉末(通過0.9毫米網(wǎng)篩孔徑)與40克苯酚和3.2克濃度為85重量％的磷酸加入到裝有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝管的500毫升三口燒瓶中，將三口燒瓶浸入預(yù)先加熱至150℃的油浴中攪拌反應(yīng)120分鐘，得到木材液化產(chǎn)物。所述馬尾松采集地點(diǎn)為安徽岳西縣和平鄉(xiāng)太陽村，由茯苓種植戶提供的在25-30℃、空氣相對濕度60-80％濕度條件下培養(yǎng)茯苓真菌約10個(gè)月采收茯苓后的廢棄馬尾松褐腐木材。
通過下述方法計(jì)算木材液化后的殘?jiān)蕦⑺梅磻?yīng)產(chǎn)物用甲醇稀釋后用Toyo GA100玻璃濾紙?jiān)谡婵障逻^濾，用甲醇充分沖洗直至新洗滌的濾液變?yōu)闊o色，所得濾渣在105℃干燥箱中干燥24小時(shí)后稱重，濾渣重量與木材重量的百分比即為木材液化后的殘?jiān)?。該?shí)施例中，木材液化后的殘?jiān)蕿?.2％。
對比例1該對比例用于說明現(xiàn)有技術(shù)的木材液化方法。
按照與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行木材液化，不同的是，馬尾松木材為在安徽岳西縣和平鄉(xiāng)太陽村采集的馬尾松正常材，該馬尾松的1重量％NaOH水溶液抽提物含量為12.89重量％，按照實(shí)施例1的方法計(jì)算得到的木材液化后的殘?jiān)蕿?6.2％。
實(shí)施例2該實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的木材液化方法。
按照與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行木材液化，不同的是，馬尾松木材為1重量％NaOH水溶液抽提物含量為70.07重量％的木材，按照實(shí)施例1的方法計(jì)算得到的木材液化后的殘?jiān)蕿?.3％。所述馬尾松采集地點(diǎn)為安徽岳西縣和平鄉(xiāng)太陽村，由茯苓種植戶提供的在25-30℃、空氣相對濕度60-80％濕度條件下培養(yǎng)茯苓真菌15周后去除表層茯苓菌絲和雜物后的馬尾松褐腐木材。
實(shí)施例3該實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的木材液化方法。
按照與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行木材液化，不同的是，馬尾松木材為1重量％NaOH水溶液抽提物含量為54.01重量％的木材，按照實(shí)施例1的方法計(jì)算得到的木材液化后的殘?jiān)蕿?.37％。所述馬尾松采集地點(diǎn)為安徽岳西縣和平鄉(xiāng)太陽村，由茯苓種植戶提供的在25-30℃、空氣相對濕度60-80％濕度條件下培養(yǎng)茯苓真菌11周后去除表層茯苓菌絲和雜物后的馬尾松褐腐木材。
實(shí)施例4該實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的木材液化方法。
按照與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行木材液化，不同的是，馬尾松木材為1重量％NaOH水溶液抽提物含量為36.34重量％的木材，按照實(shí)施例1的方法計(jì)算得到的木材液化后的殘?jiān)蕿?0.4％。所述馬尾松采集地點(diǎn)為安徽岳西縣和平鄉(xiāng)太陽村，由茯苓種植戶提供的在25-30℃、空氣相對濕度60-80％濕度條件下培養(yǎng)茯苓真菌7周后去除表層茯苓菌絲和雜物后的馬尾松褐腐木材。
實(shí)施例5該實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的木材液化方法。
按照與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行木材液化，不同的是，加入60克苯酚和4.8克乙二酸代替40克苯酚和3.2克濃度為85重量％的磷酸，按照實(shí)施例1的方法計(jì)算得到的木材液化后的殘?jiān)蕿?.9％。
對比例2該對比例用于說明現(xiàn)有技術(shù)的木材液化方法。
按照與實(shí)施例5相同的方法進(jìn)行木材液化，不同的是，馬尾松木材為在安徽岳西縣和平鄉(xiāng)太陽村采集的馬尾松正常材，該馬尾松的1重量％NaOH水溶液抽提物含量為12.89重量％，按照實(shí)施例1的方法計(jì)算得到的木材液化后的殘?jiān)蕿?6.2％。
實(shí)施例6該實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的木材液化方法。
按照與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行木材液化，不同的是，苯酚的加入量為10克，按照實(shí)施例1的方法計(jì)算得到的木材液化后的殘?jiān)蕿?4.8％。
實(shí)施例7該實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的木材液化方法。
按照與實(shí)施例5相同的方法進(jìn)行木材液化，不同的是，液化反應(yīng)的溫度為120℃，按照實(shí)施例1的方法計(jì)算得到的木材液化后的殘?jiān)蕿?4.5％。
實(shí)施例8該實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的木材液化方法。
按照與實(shí)施例5相同的方法進(jìn)行木材液化，不同的是，液化反應(yīng)的時(shí)間為30分鐘，按照實(shí)施例1的方法計(jì)算得到的木材液化后的殘?jiān)蕿?2.5％。
實(shí)施例9該實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的木材液化方法。
按照與實(shí)施例2相同的方法進(jìn)行木材液化，不同的是，1重量％NaOH水溶液抽提物含量為70.07重量％的馬尾松由1重量％NaOH水溶液抽提物含量為71.21重量％的楊木代替，按照實(shí)施例1的方法計(jì)算得到的木材液化后的殘?jiān)蕿?.6％。所述楊木為按照GB/T 13942.1-92在實(shí)驗(yàn)室制備的受綿腐臥孔菌感染5個(gè)月的去除菌絲和雜物后的楊木褐腐材。
對比例3該對比例用于說明現(xiàn)有技術(shù)的木材液化方法。
按照與實(shí)施例9相同的方法進(jìn)行木材液化，不同的是，1重量％NaOH水溶液抽提物含量為71.21重量％的楊木為相同地方采集的相同品種的楊木正常材，該楊木的1重量％NaOH水溶液抽提物含量為19.25％，按照實(shí)施例1的方法計(jì)算得到的木材液化后的殘?jiān)蕿?7.5％。
實(shí)施例10下述實(shí)施例用于說明采用本發(fā)明提供的方法獲得的木材液化產(chǎn)物的應(yīng)用性能。
將實(shí)施例1制備的木材液化產(chǎn)物迅速冷卻至室溫，然后在攪拌條件下加入51克濃度為20重量％的氫氧化鈉水溶液和62克濃度為37重量％的甲醛水溶液，之后在60±2℃下反應(yīng)1小時(shí)；再在85±2℃下繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)，然后迅速冷卻至40℃，得到熱固性液化產(chǎn)物樹脂。
將上述液化產(chǎn)物樹脂、花生殼粉和固化劑Na2CO3按重量比100∶7∶3混合均勻，得到木材粘合劑。用所得木材粘合劑作為粘合劑制備3層楊木膠合板(270毫米(長)×270毫米(寬)×1.6毫米(厚))，制備膠合板的工藝參數(shù)為施膠量125克/平方米(單面)；冷壓壓力1.3兆帕，時(shí)間10分鐘；熱壓壓力1.3兆帕，時(shí)間4分鐘。按照GB/T 17657-1999《人造板及飾面人造板理化性能試驗(yàn)方法》I類膠合板要求，檢測所得楊木膠合板的膠合強(qiáng)度和木破率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，膠合強(qiáng)度和木破率分別為1.62兆帕和85％，滿足國家I類膠合板要求(膠合強(qiáng)度≥0.7兆帕)。
實(shí)施例11下述實(shí)施例用于說明采用本發(fā)明提供的方法獲得的木材液化產(chǎn)物的應(yīng)用性能。
將實(shí)施例1制備的木材液化產(chǎn)物迅速冷卻至80℃，然后在攪拌條件下加入20克濃度為37重量％的甲醛水溶液，之后在95-100℃下反應(yīng)1.5小時(shí)，然后迅速冷卻至40℃，得到熱塑性液化產(chǎn)物樹脂。
將上述熱塑性液化產(chǎn)物樹脂先在50℃下減壓蒸餾(真空度為-0.1兆帕)1小時(shí)，然后再在180℃下減壓蒸餾(真空度-0.1兆帕)1小時(shí)，得到固體狀熱塑性液化產(chǎn)物樹脂。將所得樹脂全部粉碎成通過0.28毫米篩網(wǎng)直徑的微細(xì)顆粒。按照《酚醛樹脂及其應(yīng)用》(黃發(fā)榮、焦楊聲主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2003)檢驗(yàn)上述樹脂的性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)樹脂中游離酚含量為5重量％，水分含量為2.5重量％，凝膠時(shí)間為70秒。
權(quán)利要求
1.一種木材液化方法，該方法包括在酸性催化劑存在下和木材液化反應(yīng)條件下，將木材與溶劑混合接觸，其特征在于，所述木材為1重量％NaOH水溶液抽提物含量不低于30重量％的木材。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其中，所述木材的1重量％NaOH水溶液抽提物含量為30-80重量％。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其中，所述1重量％NaOH水溶液抽提物含量不低于30重量％的木材為培養(yǎng)褐腐真菌后的木材。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的方法，其中，所述褐腐真菌為茯苓真菌、薔紅擬層孔菌、紅斑干酪菌、籬邊革裥菌、綿腐臥孔菌、櫟迷孔菌、朱紅硫色絢孔菌、厚黑層孔菌、樺滿孔菌、蘋果木層孔菌、白色多孔菌、肉色栓菌、松生擬層孔菌、香粘褶菌、籬邊粘褶菌、硫磺絢孔菌、松杉暗孔菌、扇蓋干酪菌、蹄形干酪菌、白薄孔菌、稀硬木層孔菌和異形栓菌中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其中，所述溶劑與木材的重量比為0.5-4∶1。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的方法，其中，所述溶劑為苯酚、鄰甲苯酚、間甲苯酚、對甲苯酚、鄰苯二酚、間苯二酚、對苯二酚、連苯三酚、間苯三酚、偏苯三酚、α-萘酚、β-萘酚、雙酚A、雙酚F中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其中，所述酸性催化劑為溶劑重量的0.5-10重量％。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1或7所述的方法，其中，所述酸性催化劑為磷酸、鹽酸、硫酸、硝酸、甲酸、乙酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、苯磺酸、苯甲酸或其溶液中的一種或幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其中，所述木材為粒子直徑不超過4毫米的木粉顆粒。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其中，所述木材液化反應(yīng)的條件包括反應(yīng)溫度為100-180℃，反應(yīng)時(shí)間為10-180分鐘。
專利摘要
一種木材液化方法，該方法包括在酸性催化劑存在下和木材液化反應(yīng)條件下，將木材與溶劑混合接觸，其中，所述木材為1重量％NaOH水溶液抽提物含量不低于30重量％的木材。本發(fā)明提供的方法可以使木材液化的條件溫和、降低溶劑用量和大大降低木材液化后的殘?jiān)?。另外，本發(fā)明提供的方法還具有原料來源豐富、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。采用本發(fā)明提供的方法獲得的木材液化產(chǎn)物可以直接用于制備粘合劑、聚氨酯泡沫塑料、酚醛模塑塑料、纖維和碳纖維等多種新型高分子材料。
文檔編號C12S3/02GKCN101032820SQ200710003674
公開日2007年9月12日 申請日期2007年1月23日
發(fā)明者江澤慧, 李改云, 秦特夫, 任海青, 費(fèi)本華, 虞華強(qiáng) 申請人:中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan