CN104031605A - 一种非食用植物蛋白复合胶粘剂的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及非食用植物蛋白复合胶粘剂的生产方法，复合材料为无机胶粘剂。胶粘剂包括如下原料：水、非食用植物蛋白、无机胶粘剂、碱、偶联剂、乳化剂、交联剂、固化剂、防霉剂。本发明利用偶联剂使无机胶粘剂与非食用植物蛋白均匀混合，在碱的作用下，加入乳化剂、交联剂、固化剂和防霉剂，用于人造板工业。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用非食用植物蛋白和无机胶粘剂为原料，制备非食用植物蛋白复合胶粘剂的生产方法，属于木材胶粘剂的技术领域。
技术背景
目前木材胶粘剂主导胶种仍然是脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂，俗称“三醛胶”。三醛胶中挥发性甲醛和游离苯酚对人体健康的危害越来越受到关注，世界各国对无甲醛木材胶粘剂研发的力度不断加强。以用生物质为基本原料开发绿色环保的木材胶粘剂为主要热点，其中以蛋白基胶粘剂日益受到人们的重视和青睐。目前蛋白基胶粘剂主要问题是粘接强度低、抗水性差、容易酶解，因此在木材加工中推广受到阻碍。常见的植物蛋白，主要是大豆蛋白、花生蛋白，可以用于食品行业，而非食用植物蛋白，主要有棉籽粕、麻风籽粕、蓖麻粕，由于自身含有毒素，限制了在食品方面的应用，为了拓展非食用蛋白的应用，利用非食用植物蛋白生产胶粘剂，属低价利用，高附价值开发。经检索和市场调查，尚未发现有相关资料报道和产品上市。
发明内容
本发明在于以非食用植物蛋白和无机胶粘剂为原料，在碱的作用下，通过乳化剂、交联剂、固化剂、防霉剂的协同作用，解决蛋白基胶粘剂粘接强度低、抗水性差、容易酶解的缺陷，制造对环境无污染的木材胶粘剂。
本发明非食用植物蛋白复合胶粘剂生产方法采用以下工艺：
1.非食用植物蛋白粉的制备：将榨油后的非食用植物蛋白与非极性溶剂按重量比1∶2～5的比例拌匀，脱脂0.5小时～2小时，吹风干燥，得非食用植物蛋白粉。
2.将非食用植物蛋白粉加入无机胶粘剂、偶联剂，在胶体磨中粉碎、混合，使原材料粒径控制在200μm以下。将上述原料移入反应釜中，加入水和表面活性剂，用强碱调p H值，温度控制在30～60℃，反应0.5小时～3小时，使无机胶粘剂充分溶解，得到均匀混合的乳液。
3.在该乳液中加入环氧树脂和固化剂，温度控制在45～85℃，搅拌反应1小时～3小时，最后加入防霉剂，得到非食用植物蛋白复合蛋白胶粘剂。
本发明的优点是：采用非食用植物蛋白和无机胶粘剂为原料，采用均质处理，以环氧树 脂为交联剂，实现了植物耐水性的突破，所制备的非食用植物蛋白复合胶达到了国家标准GB/T9846.3规定的值。关键原料的非食用植物蛋白成本低，原料相对充足，利用产业化。
具体实施方式
以下的具体实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。实施例中比例均为重量比。
实施例1：
将榨油后的棉籽粕与石油醚按1∶4拌匀，脱脂0.5小时，干燥得棉籽粕粉。将45千克棉籽粕粉、13千克二氧化硅、2千克γ-脲基丙基三乙氧基硅烷，在胶体磨中碾磨混匀，使材料粒径在200μm以下。将上述原料移入反应釜中，加入500升水，再加入8千克十二烷基苯磺酸钠，用氢氧化钠调p H值为13.7，温度控制在45℃，反应1.5小时，得到浅黄色乳液。在该乳液中加入30千克E51环氧树脂和2千克三乙烯二胺，温度控制在55℃，搅拌反应1.5小时，最后加入1千克亚硫酸钠作为防霉剂，得到棉籽粕复合胶粘剂。经检测，按照国标GB9846.12胶合板胶合强度的测定中关于I、∏、IV类胶合板的测定方法，胶合板粘结杨木单板的强度分别是：1.423MPa、1.890MPa、2.125MPa，明显高于国家标准GB/T9846.3规定的值(0.7MPa)
实施例2：
将榨油后的麻风籽粕与己烷按1∶4拌匀，脱脂1小时，干燥得麻风籽粕粉。将45千克麻风籽粕粉、13千克二氧化硅、1.5千克γ-氨丙基三乙氧基硅烷，在胶体磨中碾磨混匀，使材料粒径在200μm以下。将上述原料移入反应釜中，加入500升水，再加入6千克十二烷基硫酸钠，用氢氧化钠调pH值为13.7，温度控制在45℃，反应1.5小时，得到浅黄色乳液。在该乳液中加入30千克E44环氧树脂和2千克三乙烯二胺，温度控制在55℃，搅拌反应1.5小时，最后加入1千克四硼酸钠作为防霉剂，得到麻风籽粕复合胶粘剂。经检测，按照国标GB9846.12胶合板胶合强度的测定中关于I、∏、IV类胶合板的测定方法，胶合板粘结杨木单板的强度分别是：1.500MPa、1.942MPa、2.138MPa，明显高于国家标准GB/T9846.3规定的值(0.7MPa)
实施例3：
将榨油后的蓖麻粕与石油醚按1∶4拌匀，脱脂0.5小时，干燥得蓖麻粕粉。将45千克蓖麻粕粉、10千克氧化锌、2千克N-β-(氨乙基三乙氧基硅烷)，在胶体磨中碾磨混匀，使材料粒径在200μm以下。将上述原料移入反应釜中，加入500升水，再加入8千克十二烷 基苯磺酸钠，用氢氧化钠调pH值为13.7，温度控制在45℃，反应1.5小时，得到浅黄色乳液。在该乳液中加入30千克E51环氧树脂和2千克三乙烯二胺，温度控制在55℃，搅拌反应1.5小时，最后加入1千克亚硫酸钠作为防霉剂，得到蓖麻粕复合胶粘剂。经检测，按照国标GB9846.12胶合板胶合强度的测定中关于I、∏、IV类胶合板的测定方法，胶合板粘结杨木单板的强度分别是：1.620MPa、1.982MPa、2.408MPa，明显高于国家标准GB/T9846.3规定的值(0.7MPa)。
Claims (10)
1.一种非食用植物蛋白复合胶粘剂的生产方法，其特征是按如下步骤进行：将榨油后的非食用植物蛋白粉，按非食用植物蛋白粉与非极性溶剂拌匀，脱脂0.5小时～2小时，加入无机胶粘剂、偶联剂，在胶体磨中粉碎，移入反应釜中，加水搅拌混匀，加入碱、乳化剂、交联剂、固化剂和防霉剂，制得非食用植物蛋白复合胶粘剂。
2.根据权利要求1所述的一种非食用植物蛋白复合胶粘剂的生产方法，其特征在于，所述非食用植物蛋白来自于棉籽粕、麻风籽粕、蓖麻粕。
3.根据权利要求1所述的一种非食用植物蛋白复合胶粘剂的生产方法，其特征在于，所述无机胶粘剂二氧化硅、氧化锌、氧化镁、氧化锆等的一种或者几种。其质量比为非食用植物蛋白70％～95％，无机胶粘剂5％～30％。
4.根据权利要求1所述的一种非食用植物蛋白复合胶粘剂的生产方法，其特征在于，所述碱指浓氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠等，其用量为非食用植物蛋白和无机胶粘剂干重的0～5％，优化的参数是用1.5％～4.0％。
5.根据权利要求1所述的一种非食用植物蛋白复合胶粘剂的生产方法，其特征在于，所述偶联剂γ-脲基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基三乙氧基硅烷)的一种。其用量为非食用植物蛋白和无机胶粘剂干重的0～3.0％。
6.根据权利要求1所述的一种非食用植物蛋白复合胶粘剂的生产方法，其特征在于，所述乳化剂十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种非食用植物蛋白复合胶粘剂的生产方法，其特征在于，所述交联剂为E51环氧树脂或者E44环氧树脂中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种非食用植物蛋白复合胶粘剂的生产方法，其特征在于，所述固化剂是三乙烯二胺。三乙烯二胺用量为环氧树脂的5％～40％。
9.根据权利要求1所述的一种非食用植物蛋白复合胶粘剂的生产方法，其特征在于，所述防霉剂为双乙酸钠、四硼酸钠、亚硫酸钠，用量为非食用植物蛋白干重的0.1％～0.4％。
10.根据权利要求1所述的一种非食用植物蛋白复合胶粘剂的生产方法，其特征在于，所述非极性溶剂为石油醚、己烷。
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