CN106244096A - 一种植物基高粘性胶水的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种植物基高粘性胶水的制备方法,属于胶水制备技术领域。以豆粕为原料,制得大豆分离蛋白,再用瓜尔豆胶作为原料制得瓜尔豆胶水解液,再将亚硫酸氢钠、去离子水、大豆分离蛋白及瓜尔豆胶水解液搅拌反应调节pH后,静置干燥至膏状,随后经研磨、热处理步骤制得改性大豆分离蛋白,将改性大豆分离蛋白与去离子水中、聚乙烯醇、白砂糖等搅拌混合反应,即可制得植物基高粘性胶水,本发明制备工艺简单,所采用的原材料天然环保,制得的胶水粘合强度高,粘合后不会产生硬化分层,在高温环境下能正常使用,并且胶水粘合速度快、涂抹方便,有效提高了工作效率,适合大规模应用。
Description
技术领域
本发明公开了一种植物基高粘性胶水的制备方法,属于胶水制备技术领域。
背景技术
胶水是连接两种材料的中间体,多以水剂出现,属精细化工类,种类繁多,主要以粘料、物理形态、硬化方法和被粘物材质的分类方法。
胶水不是独立存在的,它必须涂在二个物体之间才能发挥粘接作用。胶水中的化学成分,在水性环境里。胶水中的高分子体(白胶中的醋酸乙烯是石油衍生物的一种)都是呈圆形粒子,一般粒子的半径是在0.5~5μm之间。物体的粘接,就是靠胶水中的高分子体间的拉力来实现的。在胶水中,水就是中高分子体的载体,水载着高分子体慢慢地浸入到物体的组织内。当胶水中的水分消失后,胶水中的高分子体就依靠相互间的拉力,将两个物体紧紧的结合在一起。在胶水的使用中,涂胶量过多就会使胶水中的高分子体相互拥挤在一起;高分子体间产生不了很好的拉力。高分子体相互拥挤,从而形成不了相互间最强的吸引力。同时,高分子体间的水分也不容易挥发掉。这就是为什么在粘接过程中“胶膜越厚,胶水的粘接效力就越差的原因”。涂胶量过多,胶水大起到的是“填充作用”而不是粘接作用,物体间的粘接靠的不是胶水的粘结力,而是胶水的“内聚力”。
日常的工作中,常常需要对一些东西进行粘合,为保证能够有效粘合,在其表面涂抹一层胶水,但现有的胶水,原材料中含有不同程度的毒性和刺激性,长期使用会对人体产生危害,胶水进行粘合之后容易出现硬化分层、粘合强度低、粘结速度慢、涂刷性差且不能在高温条件下使用,给工作和生活带来诸多不便。
发明内容
本发明主要解决的技术问题:针对现有的胶水原材料中含有不同程度的毒性和刺激性,长期使用会对人体产生危害,胶水进行粘合之后容易出现硬化分层、粘合强度低、粘结速度慢、涂刷性差且不能在高温条件下使用的问题,提供一种植物基高粘性胶水的制备方法,该方法以豆粕为原料,制得大豆分离蛋白,再用瓜尔豆胶作为原料制得瓜尔豆胶水解液,再将亚硫酸氢钠、去离子水、大豆分离蛋白及瓜尔豆胶水解液搅拌反应调节pH后,静置干燥至膏状,随后经研磨、热处理步骤制得改性大豆分离蛋白,将改性大豆分离蛋白与去离子水中、聚乙烯醇、白砂糖等搅拌混合反应,即可制得植物基高粘性胶水,本发明制备工艺简单,所采用的原材料天然环保,制得的胶水粘合强度高,粘合后不会产生硬化分层,在高温环境下能正常使用,并且胶水粘合速度快、涂抹方便,有效提高了工作效率,适合大规模应用。
为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
(1)称取100~200g豆粕,加入粉碎机粉碎,过200目筛,将过筛后的豆粕粉加入800~1000mL去离子水中,以300~400r/min搅拌混合10~15min得混合液,用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节混合液pH为8.0~9.0,将混合液加入离心机中,以5000~6000r/min离心分离2~3h,收集上清液,用质量分数为5%氯化氢溶液调节上清液pH为4.5~4.8,静置20~30min,加入离心机中,以5000~6000r/min离心分离2~3h,收集沉淀,将沉淀浸泡在1.0~1.2L去离子水中,以300~400r/min搅拌1~2h,将溶液置入冷冻干燥箱中干燥5~6h,得大豆分离蛋白,备用;
(2)称取35~40g瓜尔豆胶,加入3.5~4.0L去离子水中,搅拌至完全溶解,并用质量分数为5%氯化氢溶液调节溶液pH为1.0~1.5,在70~80℃恒温水浴下,水解40~60min制备得水解液,冷却至室温,用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节水解液pH为8.0~9.0,并将混合液装入透析袋中,在4~5℃下,透析20~24h,收集透析袋内溶液,得瓜尔豆胶水解液;
(3)称取3.0~3.5g亚硫酸氢钠,加入550~600mL去离子水中,加热至30~32℃,加入80~85g上述步骤(1)制备的大豆分离蛋白,以200~300r/min搅拌20~30min,保持温度0.5~1.0h,冷却至室温,加入上述瓜尔豆胶水解液,制备得水解混合液,并用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节水解混合液pH为8.0~9.0,将水解混合液置于4~5℃下,静置20~24h,转入50~60℃真空干燥箱中干燥至膏状,将膏状物加入研钵中研磨20~30min,并将粉末加入200~300mL质量分数为5%溴化钾溶液中,在80~90℃下热处理50~60min,将混合液置于105~110℃干燥箱中干燥10~12h,得改性大豆分离蛋白;
(4)称取10~15g上述改性大豆分离蛋白,加入90~135mL去离子水中,在80~85℃恒温水浴下,以200~300r/min搅拌20~30min,加入6.6~9.9g聚乙烯醇,13.2~19.9g白砂糖,10~15g甘油,1.3~2.0g十二烷基磺酸钠,6.6~9.9g消泡剂HT-630,0.14~0.21g三梨酸钾,62~93mL去离子水,继续搅拌20~30min,得植物基高粘性胶水。
本发明的使用方法是:将50~100mL本发明制得的植物基高粘性胶水装入带有小刷子的胶水专用瓶中,使用小刷子蘸取适量胶水,均匀涂抹在需粘连的物体表面,将物体带有胶水的一面按压在被黏附的物体上,用手轻轻按压1~3s,随后静置待胶水干燥即可,经检测,本发明的植物基高粘性胶水粘结强度高,粘结速度为3~5s,胶水能耐150~200℃高温,将使用本发明粘合的物体静置8~12个月,未出现硬化分层现象。
本发明的有益效果是:
(1)本发明的植物基高粘性胶水粘合强度高,粘合后不会产生硬化分层现象,并且胶水粘合速度快、涂抹方便,有效提高了工作效率;
(2)本发明多采用天然植物作为原材料,安全环保,使用过程中不会对环境和人体造成危害,且在高温环境下能正常使用。
具体实施方式
首先称取100~200g豆粕,加入粉碎机粉碎,过200目筛,将过筛后的豆粕粉加入800~1000mL去离子水中,以300~400r/min搅拌混合10~15min得混合液,用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节混合液pH为8.0~9.0,将混合液加入离心机中,以5000~6000r/min离心分离2~3h,收集上清液,用质量分数为5%氯化氢溶液调节上清液pH为4.5~4.8,静置20~30min,加入离心机中,以5000~6000r/min离心分离2~3h,收集沉淀,将沉淀浸泡在1.0~1.2L去离子水中,以300~400r/min搅拌1~2h,将溶液置入冷冻干燥箱中干燥5~6h,得大豆分离蛋白,备用;随后称取35~40g瓜尔豆胶,加入3.5~4.0L去离子水中,搅拌至完全溶解,并用质量分数为5%氯化氢溶液调节溶液pH为1.0~1.5,在70~80℃恒温水浴下,水解40~60min制备得水解液,冷却至室温,用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节水解液pH为8.0~9.0,并将混合液装入透析袋中,在4~5℃下,透析20~24h,收集透析袋内溶液,得瓜尔豆胶水解液;再称取3.0~3.5g亚硫酸氢钠,加入550~600mL去离子水中,加热至30~32℃,加入80~85g上述步骤制备的大豆分离蛋白,以200~300r/min搅拌20~30min,保持温度0.5~1.0h,冷却至室温,加入上述瓜尔豆胶水解液,制备得水解混合液,并用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节水解混合液pH为8.0~9.0,将水解混合液置于4~5℃下,静置20~24h,转入50~60℃真空干燥箱中干燥至膏状,将膏状物加入研钵中研磨20~30min,并将粉末加入200~300mL质量分数为5%溴化钾溶液中,在80~90℃下热处理50~60min,将混合液置于105~110℃干燥箱中干燥10~12h,得改性大豆分离蛋白;最后称取10~15g上述改性大豆分离蛋白,加入90~135mL去离子水中,在80~85℃恒温水浴下,以200~300r/min搅拌20~30min,加入6.6~9.9g聚乙烯醇,13.2~19.9g白砂糖,10~15g甘油,1.3~2.0g十二烷基磺酸钠,6.6~9.9g消泡剂HT-630,0.14~0.21g三梨酸钾,62~93mL去离子水,继续搅拌20~30min,得植物基高粘性胶水。
实例1
首先称取100g豆粕,加入粉碎机粉碎,过200目筛,将过筛后的豆粕粉加入800mL去离子水中,以300r/min搅拌混合10min得混合液,用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节混合液pH为8.0,将混合液加入离心机中,以5000r/min离心分离2h,收集上清液,用质量分数为5%氯化氢溶液调节上清液pH为4.5,静置20min,加入离心机中,以5000r/min离心分离2h,收集沉淀,将沉淀浸泡在1.0L去离子水中,以300r/min搅拌1h,将溶液置入冷冻干燥箱中干燥5h,得大豆分离蛋白,备用;随后称取35g瓜尔豆胶,加入3.5L去离子水中,搅拌至完全溶解,并用质量分数为5%氯化氢溶液调节溶液pH为1.0,在70℃恒温水浴下,水解40min制备得水解液,冷却至室温,用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节水解液pH为8.0,并将混合液装入透析袋中,在4℃下,透析20h,收集透析袋内溶液,得瓜尔豆胶水解液;再称取3.0g亚硫酸氢钠,加入550mL去离子水中,加热至30℃,加入80g上述步骤制备的大豆分离蛋白,以200r/min搅拌20min,保持温度0.5h,冷却至室温,加入上述瓜尔豆胶水解液,制备得水解混合液,并用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节水解混合液pH为8.0,将水解混合液置于4℃下,静置20h,转入50℃真空干燥箱中干燥至膏状,将膏状物加入研钵中研磨20min,并将粉末加入200mL质量分数为5%溴化钾溶液中,在80℃下热处理50min,将混合液置于105℃干燥箱中干燥10h,得改性大豆分离蛋白;最后称取10g上述改性大豆分离蛋白,加入90mL去离子水中,在80℃恒温水浴下,以200r/min搅拌20min,加入6.6g聚乙烯醇,13.2g白砂糖,10g甘油,1.3g十二烷基磺酸钠,6.6g消泡剂HT-630,0.14g三梨酸钾,62mL去离子水,继续搅拌20min,得植物基高粘性胶水。
本实例工艺简便,使用时,将50mL本发明制得的植物基高粘性胶水装入带有小刷子的胶水专用瓶中,使用小刷子蘸取适量胶水,均匀涂抹在需粘连的物体表面,将物体带有胶水的一面按压在被黏附的物体上,用手轻轻按压1s,随后静置待胶水干燥即可,经检测,本发明的植物基高粘性胶水粘结强度高,粘结速度为3s,胶水能耐150℃高温,将使用本发明粘合的物体静置8个月,未出现硬化分层现象。
实例2
首先称取150g豆粕,加入粉碎机粉碎,过200目筛,将过筛后的豆粕粉加入900mL去离子水中,以350r/min搅拌混合13min得混合液,用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节混合液pH为8.5,将混合液加入离心机中,以5500r/min离心分离2.5h,收集上清液,用质量分数为5%氯化氢溶液调节上清液pH为4.7,静置25min,加入离心机中,以5500r/min离心分离2.5h,收集沉淀,将沉淀浸泡在1.1L去离子水中,以350r/min搅拌1.5h,将溶液置入冷冻干燥箱中干燥5.5h,得大豆分离蛋白,备用;随后称取38g瓜尔豆胶,加入3.8L去离子水中,搅拌至完全溶解,并用质量分数为5%氯化氢溶液调节溶液pH为1.3,在75℃恒温水浴下,水解50min制备得水解液,冷却至室温,用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节水解液pH为8.5,并将混合液装入透析袋中,在4.5℃下,透析22h,收集透析袋内溶液,得瓜尔豆胶水解液;再称取3.3g亚硫酸氢钠,加入575mL去离子水中,加热至31℃,加入83g上述步骤制备的大豆分离蛋白,以250r/min搅拌25min,保持温度0.8h,冷却至室温,加入上述瓜尔豆胶水解液,制备得水解混合液,并用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节水解混合液pH为8.5,将水解混合液置于4.5℃下,静置22h,转入55℃真空干燥箱中干燥至膏状,将膏状物加入研钵中研磨25min,并将粉末加入250mL质量分数为5%溴化钾溶液中,在85℃下热处理55min,将混合液置于108℃干燥箱中干燥11h,得改性大豆分离蛋白;最后称取13g上述改性大豆分离蛋白,加入113mL去离子水中,在83℃恒温水浴下,以250r/min搅拌25min,加入8.3g聚乙烯醇,16.2g白砂糖,13g甘油,1.7g十二烷基磺酸钠,8.3g消泡剂HT-630,0.18g三梨酸钾,77mL去离子水,继续搅拌25min,得植物基高粘性胶水。
本实例工艺简便,使用时,将75mL本发明制得的植物基高粘性胶水装入带有小刷子的胶水专用瓶中,使用小刷子蘸取适量胶水,均匀涂抹在需粘连的物体表面,将物体带有胶水的一面按压在被黏附的物体上,用手轻轻按压2s,随后静置待胶水干燥即可,经检测,本发明的植物基高粘性胶水粘结强度高,粘结速度为4s,胶水能耐175℃高温,将使用本发明粘合的物体静置10个月,未出现硬化分层现象。
实例3
首先称取200g豆粕,加入粉碎机粉碎,过200目筛,将过筛后的豆粕粉加入1000mL去离子水中,以400r/min搅拌混合15min得混合液,用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节混合液pH为9.0,将混合液加入离心机中,以6000r/min离心分离3h,收集上清液,用质量分数为5%氯化氢溶液调节上清液pH为4.8,静置30min,加入离心机中,以6000r/min离心分离3h,收集沉淀,将沉淀浸泡在1.2L去离子水中,以400r/min搅拌2h,将溶液置入冷冻干燥箱中干燥6h,得大豆分离蛋白,备用;随后称取40g瓜尔豆胶,加入4.0L去离子水中,搅拌至完全溶解,并用质量分数为5%氯化氢溶液调节溶液pH为1.5,在80℃恒温水浴下,水解60min制备得水解液,冷却至室温,用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节水解液pH为9.0,并将混合液装入透析袋中,在5℃下,透析24h,收集透析袋内溶液,得瓜尔豆胶水解液;再称取3.5g亚硫酸氢钠,加入600mL去离子水中,加热至32℃,加入85g上述步骤制备的大豆分离蛋白,以300r/min搅拌30min,保持温度1.0h,冷却至室温,加入上述瓜尔豆胶水解液,制备得水解混合液,并用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节水解混合液pH为9.0,将水解混合液置于5℃下,静置24h,转入60℃真空干燥箱中干燥至膏状,将膏状物加入研钵中研磨30min,并将粉末加入300mL质量分数为5%溴化钾溶液中,在90℃下热处理60min,将混合液置于110℃干燥箱中干燥12h,得改性大豆分离蛋白;最后称取15g上述改性大豆分离蛋白,加入135mL去离子水中,在85℃恒温水浴下,以300r/min搅拌30min,加入9.9g聚乙烯醇,19.9g白砂糖,15g甘油,2.0g十二烷基磺酸钠,9.9g消泡剂HT-630,0.21g三梨酸钾,93mL去离子水,继续搅拌30min,得植物基高粘性胶水。
本实例工艺简便,使用时,将100mL本发明制得的植物基高粘性胶水装入带有小刷子的胶水专用瓶中,使用小刷子蘸取适量胶水,均匀涂抹在需粘连的物体表面,将物体带有胶水的一面按压在被黏附的物体上,用手轻轻按压3s,随后静置待胶水干燥即可,经检测,本发明的植物基高粘性胶水粘结强度高,粘结速度为5s,胶水能耐200℃高温,将使用本发明粘合的物体静置12个月,未出现硬化分层现象。
Claims (1)
1.一种植物基高粘性胶水的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:
(1)称取100~200g豆粕,加入粉碎机粉碎,过200目筛,将过筛后的豆粕粉加入800~1000mL去离子水中,以300~400r/min搅拌混合10~15min得混合液,用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节混合液pH为8.0~9.0,将混合液加入离心机中,以5000~6000r/min离心分离2~3h,收集上清液,用质量分数为5%氯化氢溶液调节上清液pH为4.5~4.8,静置20~30min,加入离心机中,以5000~6000r/min离心分离2~3h,收集沉淀,将沉淀浸泡在1.0~1.2L去离子水中,以300~400r/min搅拌1~2h,将溶液置入冷冻干燥箱中干燥5~6h,得大豆分离蛋白,备用;
(2)称取35~40g瓜尔豆胶,加入3.5~4.0L去离子水中,搅拌至完全溶解,并用质量分数为5%氯化氢溶液调节溶液pH为1.0~1.5,在70~80℃恒温水浴下,水解40~60min制备得水解液,冷却至室温,用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节水解液pH为8.0~9.0,并将混合液装入透析袋中,在4~5℃下,透析20~24h,收集透析袋内溶液,得瓜尔豆胶水解液;
(3)称取3.0~3.5g亚硫酸氢钠,加入550~600mL去离子水中,加热至30~32℃,加入80~85g上述步骤(1)制备的大豆分离蛋白,以200~300r/min搅拌20~30min,保持温度0.5~1.0h,冷却至室温,加入上述瓜尔豆胶水解液,制备得水解混合液,并用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节水解混合液pH为8.0~9.0,将水解混合液置于4~5℃下,静置20~24h,转入50~60℃真空干燥箱中干燥至膏状,将膏状物加入研钵中研磨20~30min,并将粉末加入200~300mL质量分数为5%溴化钾溶液中,在80~90℃下热处理50~60min,将混合液置于105~110℃干燥箱中干燥10~12h,得改性大豆分离蛋白;
(4)称取10~15g上述改性大豆分离蛋白,加入90~135mL去离子水中,在80~85℃恒温水浴下,以200~300r/min搅拌20~30min,加入6.6~9.9g聚乙烯醇,13.2~19.9g白砂糖,10~15g甘油,1.3~2.0g十二烷基磺酸钠,6.6~9.9g消泡剂HT-630,0.14~0.21g三梨酸钾,62~93mL去离子水,继续搅拌20~30min,得植物基高粘性胶水。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |