CN108395869A - 一种淀粉与大豆蛋白共混胶粘剂的制备方法 - Google Patents

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崔波
袁超
刘鹏飞
陶海腾
赵海波
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Abstract

本发明涉及生物基胶粘剂加工技术领域，特别是涉及一种淀粉与大豆蛋白共混胶粘剂的制备方法。本发明以淀粉与大豆蛋白为主要原料，首先在酸性条件下，利用双氧水对淀粉糊进行氧化处理，将淀粉的羟基转变为醛基；然后再向氧化淀粉溶液中加入大豆蛋白，调节pH至碱性，加热条件下发生反应后，经后处理即可得到淀粉与大豆蛋白共混胶粘剂。与现有技术对比，本发明具有绿色、安全、粘接强度高、耐水性强的优点。

Description

一种淀粉与大豆蛋白共混胶粘剂的制备方法
（一）技术领域
本发明属于生物基胶粘剂加工技术领域，特别涉及一种淀粉与大豆蛋白共混胶粘剂的制备方法。
（二）背景技术
目前国内公开使用的胶粘剂多是化学合成制品，虽然其粘接强度和耐水性好，但其毒副作用大，影响到人们的健康。随着人们环保意识的不断提高，可再生的、环境友好型的生物基胶粘剂越来越受到人们的重视。淀粉与大豆蛋白是两种常用的生物基胶粘剂原料，均具有可再生、无污染、成本低、可生物降解等优点，利用淀粉、大豆蛋白作为主要原料制备胶粘剂可以大大降低不可再生资源石油单体的用量，并降低成本。但由于淀粉、大豆蛋白分子主链上含有大量的羟基、氨基等亲水性官能团，且在粘接后难以形成有效的网状交联结构，使得胶粘剂的胶合强度和耐水性能难以满足实际生产要求。为了提高淀粉、大豆蛋白的耐水性，现主要采用某些含酸酐、双醛基或异氰酸酯基等多官能团化合物，将淀粉或大豆蛋白分子间交联起来，形成体型网状结构，提高其的耐水性和粘结强度。上述利用交联剂制备生物基胶粘剂方法具有反应速度快，产品耐水性强的优点，但交联剂的加入同时会导致生产成本高，安全性差，工艺难控制等不足。
（三）发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种淀粉与大豆蛋白共混胶粘剂的制备方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种淀粉与大豆蛋白共混胶粘剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）淀粉糊化：将淀粉加入到水中，在90~95℃条件下糊化处理20~30分钟；
（2）淀粉氧化处理：将糊化后的淀粉糊降温，然后使用1mol/L的盐酸调节pH值至酸性，加入双氧水进行氧化处理；
（3）交联反应：向氧化后的淀粉糊中加入浓度为1mol/L的NaOH水溶液，调节pH到碱性，加入大豆蛋白后，加热处理；
（4）后处理：经交联反应的反应液冷却至40℃，过70目筛即可。
进一步，步骤（2）中，淀粉糊降温到50~60℃，用1mol/L的盐酸调节pH值至1~2，氧化反应处理1~2小时。
进一步，步骤（3）中，使用NaOH溶液调节pH值至10~11，加热处理先在70~80℃进行，加热时间2~3小时，然后再在90~95℃加热20~40分钟。
进一步，按以下重量份数配比：水100份、淀粉10~15份、大豆蛋白20~25份、质量百分比浓度为30%的双氧水 5~8份。
本发明在该胶粘剂的制备过程，首先将淀粉的羟基氧化成为醛基，在与大豆蛋白的氨基发生美拉德反应，将淀粉与蛋白质连接在一起，形成大分子的共聚物，并使反应保持美拉德反应的初始阶段，可以有效的减少了羟基、氨基等亲水性基团的数量，还能形成体型网状结构，可以有效解决传统淀粉或大豆胶粘剂胶合强度低和耐水性差的问题，同时克服了普通交联方法的成本高，安全性差的不足。
本发明的有益效果是：本发明可以有效解决传统淀粉或大豆胶粘剂胶合强度低和耐水性差的问题，同时克服了普通交联方法的成本高，安全性差的不足；具有可再生、无污染、成本低、可生物降解等优点。
（四）具体实施方式
实施例1
（1）原料的配制：按照重量比分别称取水100份、淀粉10份、大豆蛋白20份、质量百分比浓度为30%的双氧水5份。
（2）淀粉糊化：将淀粉加入到的水中，在90℃条件下糊化处理20分钟；
（3）淀粉氧化处理：将糊化后的淀粉糊降温50℃后，使用1mol/L的盐酸调节pH值至1，加入双氧水进行氧化处理，氧化处理1小时；
（4）交联反应：向氧化后的淀粉糊中加入浓度为1mol/L的NaOH溶液，调节pH值至10，加入大豆蛋白，充分分散后，首先在70℃加热2小时，然后再在90~95℃加热20分钟；
（5）后处理：经交联反应的反应液冷却至40℃以下，过70目筛即可。实施例2
（1）原料的配制：按照重量比分别称取水100份、淀粉12份、大豆蛋白22份、质量百分比浓度为30%的双氧水6份。
（2）淀粉糊化：将淀粉加入到的水中，在93℃条件下糊化处理25分钟；
（3）淀粉氧化处理：将糊化后的淀粉糊降温55℃后，使用1mol/L的盐酸调节pH值至1.5，加入双氧水进行氧化处理，氧化处理1.5小时；
（4）交联反应：向氧化后的淀粉糊中加入1mol/L的NaOH溶液，调节pH值至10.5，加入大豆蛋白，充分分散后，首先在75℃加热2.5小时，然后再在93℃加热30分钟；
（5）后处理：经交联反应的反应液冷却至40℃以下，过70目筛即可。
实施例3
（1）原料的配制：按照重量比分别称取水100份、淀粉15份、大豆蛋白25份、质量百分比浓度为30%的双氧水8份。
（2）淀粉糊化：将淀粉加入到的水中，在95℃条件下糊化处理30分钟；
（3）淀粉氧化处理：将糊化后的淀粉糊降温60℃后，使用1mol/L的盐酸调节pH值至2，加入双氧水进行氧化处理，氧化处理2小时；
（4）交联反应：向氧化后的淀粉糊中加入1mol/L的NaOH溶液，调节pH值至11，加入大豆蛋白，充分分散后，首先在80℃加热3小时，然后再在95℃加热40分钟；
（5）后处理：经交联反应的反应液冷却至40℃以下，过70目筛即可。
为了进一步说明本发明制备的淀粉与大豆蛋白共混胶粘剂品质特点，并与淀粉胶粘剂（对比例1）与大豆蛋白胶粘剂（对比例2）进行比较，分别检测实施例1~3级对比例的粘度、耐水性、粘结力。
其中淀粉胶粘剂（对比例1）的制备方法如下：向玉米淀粉乳溶液中加入次氯酸钠并反应，然后加入丙烯酸和N与羟甲基丙烯酰胺反应，再加入十二烷基磺酸铵、聚乙烯醇、环氧氯丙烷，制得淀粉胶粘剂。
其中大豆蛋白胶粘剂（对比例2）的制备方法如下：向大豆蛋白溶液中加入脲、 十二烷基苯磺酸钠及 2与 巯基乙醇、混匀后再加入丙三醇，再加入环氧树脂，加热反应后制得大豆蛋白胶粘剂。
其中粘度测定方法为：采用NDJ与79型旋转粘度计在25℃对胶粘剂进行粘度测定。
其中耐水性测定方法为：将粘结好的纸板（2cm×2cm）浸入25℃水中，观测纸板脱胶时间作为评价胶粘剂耐水性的标准。
其中粘结力测定方法为：根据国标GB/T 2791与1995 胶粘剂T剥离强度试验方法进行。
检测结果如下表所示：
上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种淀粉与大豆蛋白共混胶粘剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）淀粉糊化：将淀粉加入到水中，在90~95℃条件下糊化处理20~30分钟；
（2）淀粉氧化处理：将糊化后的淀粉糊降温，然后用1mol/L的盐酸调节pH值至酸性，加入双氧水进行氧化处理；
（3）交联反应：向氧化后的淀粉糊中加入1mol/L的NaOH水溶液，调节pH到碱性，加入大豆蛋白后，加热处理；
（4）后处理：经交联反应的反应液冷却至40℃，过70目筛即可。
2.根据权利要求1所述的淀粉与大豆蛋白共混胶粘剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，淀粉糊降温到50~60℃，pH值调节至1~2，氧化反应处理1~2小时。
3.根据权利要求1所述的淀粉与大豆蛋白共混胶粘剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，NaOH调节pH值至10~11，加热处理首先在70~80℃加热，加热时间2~3小时，然后再在90~95℃加热20~40分钟。
4.根据权利要求1所述的淀粉与大豆蛋白共混胶粘剂的制备方法，其特征在于：按以下重量份数配比：水100份、淀粉10~15份、大豆蛋白20~25份、质量浓度为30%的双氧水 5~8份。
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