木质素的特性及概述

木质素自亚硫酸盐木浆开始生产以来,作为纸浆厂废料的木质素一直是一种有吸引力的制胶原料。亚硫酸盐废液(ＳＳＬ)用作纸张胶粘剂的主要缺点是颜色深和吸湿性高,可是在制造刨花板、胶合板或纤维板时,ＳＳＬ的浅棕色并不是什么缺点。

    近30年刨花板生产的飞速发展需要廉价的并能大量生产而不依赖石油的胶粘剂。木质素除了能满足上述要求以外还不释放甲醛。木质素的交联既可通过缩合反应也可通过自由基耦合反应完成。缩合反应一般需要高温长时间加热或者加入无机酸,易导致木质碎料结构的变化和碳化。近年来发展的自由基耦合一般是通过加入氧化剂如过氧化氢和催化剂如二氧化硫或铁氰化钾来实现的。自由基的重新结合所需活化能很少,而该反应为放热反应,同缩合反应相比,有着显著的优点。木质素-苯酚-甲醛胶粘剂在刨花板、纤维板和胶合板生产中已广为应用,在一定条件下,可用木质素硫酸盐或黑液代替高达42%的酚醛胶粘剂,而固化时间无明显延长,板材的性能也不降低。大多数情况下必须将木质素进行处理即去离子化、超滤和阴离子转化后再应用。在ＳＳＬ中加入线型酚醛树脂不仅可缩短压制刨花板的固化时间,还可省去后面的热处理工序。胶的ｐＨ值对刨花板性能影响极大。ｐＨ值在5～7之间制成的板材弯曲强度和平面拉伸强度最高,而ｐＨ值为3 5时20℃水中浸泡2ｈ后的膨胀率最小。但是,与木质素混合制胶仍采用碱催化的甲阶酚醛树脂为多,因为在结构上甲阶酚醛树脂与木质素的化学亲合性较佳,尤其是反应初期含有大量羟甲基的甲阶酚醛树脂。对木质素与酚醛树脂共缩交联反应结构而言,相对分子质量较大的木质素分子交联度高,只需加入少量的酚醛树脂就可生成不溶的共缩物。因此,用超滤法从ＳＳＬ或碱木质素中分离出高相对分子质量(大于5000)的木质素衍生物,可取代40%～70%的酚醛树脂将木质素溶于ＮａＯＨ溶液中,加入甲醛反应所得的羟甲基化硫酸盐木质素与酚醛树脂混合效果更佳,而且可以制成不同ｐＨ值、不同粘度的液状胶和粉状胶。90年代后在制备高相对分子质量木质素组分,多种用途和快速固化胶方面有了很大的发展。