單寧膠黏劑

tannin adhesive

以木材加工中金合歡樹的樹皮下腳料及其他單寧含量較高的植物為主要原料製成的植物膠黏劑。

將單寧與甲醛、水混合加熱，生成酚醛樹脂，再加入固化劑和填料而得。

其性能與合成酚醛樹脂膠黏劑相似，尤其具有良好的耐濕熱老化性。

主要用於木材的膠接。

單寧是一種含有多元酚基的有機化合物，存在於植物干、皮、。根、葉和果實中。單寧膠是利用從植物的皮、樹葉和果實中抽提物與其他化工原料經加工配製成的膠黏劑，廣泛應用於樺木、楊木、落葉松、馬尾松、竹材、山樟等樹種生產膠合板、纖維板、密度板、紡織機械層壓板、建築水泥模板、集裝箱底板、包裝箱等。

單寧可以分為兩大類，即水解類單寧和凝縮類單寧(又名縮合單寧)。其中具應用價值的為縮合單寧。樹皮中多酚化合物的主要成分為縮合單寧，占樹皮的3%～30%，在水溶液中浸提出的單寧常含有結合緊密的碳水化合物。研究表明，單寧浸提物純度對粘接強度和耐水性有重要影響，含有20%的碳水化合物就可使粘接強度降低一半。因此，應通過分餾、沉澱或用有機溶劑萃取以降低碳水化合物含量。

落葉松是我國重要的用材樹種，資源豐富，主要分佈在東北、內蒙的大小興安嶺。落葉松樹皮含單寧6%～14%，從樹皮中可提取製得落葉松栲膠，栲膠傳統用於鞣革。由於落葉松樹皮栲膠是天然多酚物質，具有取代苯酚製作木材膠黏劑的基本條件和巨大潛力。落葉松單寧、黑荊樹單寧和堅木單寧均屬縮合單寧。縮合單寧(多聚原花色素)分子中的黃烷醇單元的A環具有強的親核性，在酸、鹼的催化下能與甲醛反應，生成羥甲基加成物，加成物與另一個黃烷醇單元縮聚成二聚物，然後與更多的甲醛、黃烷醇單元縮聚下去形成不溶、不熔的高聚物。這個反應原理與苯酚一甲醛反應製作酚醛樹脂基本相同，這是縮和單寧能夠取代酚醛製作木材膠黏劑的主要機理。

落葉松單寧酚醛樹脂膠黏劑的生產工藝流程如下：

落葉松樹皮——粉碎——篩選——浸提——蒸發——弄膠——乾燥——落葉松栲膠——落葉松栲膠(或弄膠)+苯酚+甲醛+燒鹼——反應釜——控制溫度——落葉松單寧酚醛膠——乾燥——粉狀落葉松單寧酚醛膠

將100份熔融的苯酚加入反應釜，在40～50℃加入第一批液鹼(30%Na()H，總量212份)，鬟拌15min;加入第一批甲醛(36.5%～37%，總量237份)，緩慢升溫至90℃，在88～92℃下銥溫30～40min。加入60～75份水，並迅速冷卻，當溫度降至60℃時，加入第二批液鹼，繼續冷卻，當溫度降至50～60℃時，均勻加入148份栲膠(單寧含量≥58%)，攪拌至栲膠全部溶。升溫至85～90℃，反應並控制黏度為80～110s(25℃)。迅速冷卻至75℃，加入第二批甲醛，升溫到85～90℃，繼續反應並開始測黏度。當黏度達到70～110s(25℃)時，冷卻降溫到35℃以下，放料。產品為無機械雜質的暗紅褐色液體，密度1.15～1.25g/cm3;pH值10.5～12;黏70～150s(25℃);固體含量45%～50%;遊離苯酚≤O.3%;遊離甲醛≤o.2%;水混合性≥20倍；貯存穩定性≤150;可被溴化物≥12%。液體膠黏劑貯存穩定后，在進口溫度為190～200℃乾燥塔中進行噴霧乾燥，製成粉狀落葉松單寧酚醛樹脂膠黏劑。產品為深紅褐色，固體含量≥90%;遊離苯酚≤0.3%;遊離甲醛≤O.2%;水混合性≥20倍；貯存穩定性≥1年；可被溴化物≥12%。