CN108641630A - 一种含菠萝蜜种子粉的木质工艺品胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

一种含菠萝蜜种子粉的木质工艺品胶粘剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含菠萝蜜种子粉的木质工艺品胶粘剂及其制备方法，将菠萝蜜种子应用到工艺品胶粘剂中，不仅实现了资源的充分利用，避免了资源的浪费，变废为宝，而且，与短切玻璃纤维协同作用，制得的胶粘剂粘度大、剥离强度较强，绿色环保，有利于环境的可持续发展。

Description

一种含菠萝蜜种子粉的木质工艺品胶粘剂及其制备方法
技术领域
本发明属于胶粘剂技术领域，具体涉及一种含菠萝蜜种子粉的木质工艺品胶粘剂及其制备方法。
背景技术
菠萝蜜又名木菠萝、树菠萝，属桑科桂木属常绿乔木，是集水果、粮食及珍贵用材于一体的热带树种，原产于热带亚洲的印度，在热带潮湿地区广泛栽培，主要分布于东南亚国家如斯里兰卡、缅甸、印度尼西亚、中国等。在国内主要分布在海南、广东、广西、云南、福建和四川，其中以海南省种植最多。一般一个菠萝蜜其果肉占总重的 35% 左右，种子和皮渣分别占 20% 和 45%，在对果肉集中加工时必然会剩下大量的下脚料—种子和皮渣，而作为下脚料之一的菠萝蜜种子除利用其进行选种、引种外大多都没有得到利用。菠萝蜜种子含有 58-63% 粗淀粉，8- 9%粗蛋白质，0.86% 的粗脂肪和 2.39% 灰分（干基），从成分组成看菠萝蜜种子无疑是一种富含淀粉、蛋白质的可利用资源。但是实际生活中，人们往往忽视了菠萝蜜种子的价值，造成了资源的浪费。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种粘度大、剥离强度较强，且绿色环保的含菠萝蜜种子粉的木质工艺品胶粘剂及其制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
一种含菠萝蜜种子粉的木质工艺品胶粘剂，由以下重量份计的成分制成：
菠萝蜜种子粉20-30份，短切玻璃纤维3-5份，聚丙烯酰胺溶液5-10份，乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂60-80份；
所述聚丙烯酰胺溶液为聚丙烯酰胺水溶液，浓度为10-30%。
进一步的，所述菠萝蜜种子粉制备方法为：将水果市场回收的新鲜菠萝蜜种子用水清洗干净外壳后，切开，除去外壳，将所得物放入真空干燥箱中，40-45℃下烘干除去水分，接着将其转移到冻干机中-20～-30℃冻干2-3h，然后将所得物进行研磨20-40min，得到菠萝蜜种子粉；
进一步的，所述菠萝蜜种子粉经过以下改性：将菠萝蜜种子粉放入搅拌机中，在300-500rpm下搅拌，边搅拌边喷洒2-3份5-10%的稀盐酸溶液，继续搅拌5-10min后，将所得物利用低温等离子处理，其中处理气体为氮气，工作压力为50-60Pa，处理功率为150-200W，处理时间为5-12s，处理完毕后放入冻干机中，-30～-40℃冻干，碾碎，得到改性菠萝蜜种子粉；
进一步的，所述短切玻璃纤维经过硅烷偶联剂KH-550预处理，处理方法为超声浸泡或表面喷雾。
进一步的，其制备方法为：
（1）将所得改性菠萝蜜种子粉加入到其体积20-50倍的去离子水中，并加入短切玻璃纤维，200-400rpm下搅拌10-30min，然后边搅拌边升温至75-80℃进行糊化1-2h，然后加入聚丙烯酰胺溶液，搅拌均匀后转移到反应釜中，保温75-80℃，并以100-200rpm的转速搅拌反应1-2h；
（2）将乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂加入到其体积5-10倍的乙醇中，在40-50℃下搅拌均匀，然后加入步骤（1）所得物，升温至50-60℃，在800-1000rpm转速下，反应2-3h，冷却即可。
本发明的有益效果：本发明将菠萝蜜种子应用到工艺品胶粘剂中，不仅实现了资源的充分利用，避免了资源的浪费，变废为宝，而且，与短切玻璃纤维协同作用，制得的胶粘剂粘度大、剥离强度较强，绿色环保，有利于环境的可持续发展；将菠萝蜜种子进行去皮粉碎后，对其进行酸改性和低温等离子处理，可以使菠萝蜜种子中的蛋白质球形结构展开再重组，暴露出大量疏水基团，从而能增强所得胶粘剂的耐水性；将菠萝蜜种子粉中的淀粉成份与短切玻璃纤维一起糊化，并用聚丙烯酰胺对其进行接枝改性，增强了各组分之间的三维网络连接强度，进一步提高胶粘剂的粘结强度。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例1
一种含菠萝蜜种子粉的木质工艺品胶粘剂，由以下重量份计的成分制成：
菠萝蜜种子粉20份，短切玻璃纤维3份，聚丙烯酰胺溶液5份，乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂60份；
所述聚丙烯酰胺溶液为聚丙烯酰胺水溶液，浓度为10%。
进一步的，所述菠萝蜜种子粉制备方法为：将水果市场回收的新鲜菠萝蜜种子用水清洗干净外壳后，切开，除去外壳，将所得物放入真空干燥箱中，40℃下烘干除去水分，接着将其转移到冻干机中-20℃冻干2h，然后将所得物进行研磨20min，得到菠萝蜜种子粉；
进一步的，所述菠萝蜜种子粉经过以下改性：将菠萝蜜种子粉放入搅拌机中，在300rpm下搅拌，边搅拌边喷洒2份5%的稀盐酸溶液，继续搅拌5min后，将所得物利用低温等离子处理，其中处理气体为氮气，工作压力为50Pa，处理功率为150W，处理时间为5s，处理完毕后放入冻干机中，-30℃冻干，碾碎，得到改性菠萝蜜种子粉；
进一步的，所述短切玻璃纤维经过硅烷偶联剂KH-550预处理，处理方法为超声浸泡或表面喷雾。
进一步的，其制备方法为：
（1）将所得改性菠萝蜜种子粉加入到其体积20倍的去离子水中，并加入短切玻璃纤维，200rpm下搅拌10min，然后边搅拌边升温至75℃进行糊化1h，然后加入聚丙烯酰胺溶液，搅拌均匀后转移到反应釜中，保温75℃，并以100rpm的转速搅拌反应1h；
（2）将乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂加入到其体积5倍的乙醇中，在40℃下搅拌均匀，然后加入步骤（1）所得物，升温至50℃，在800rpm转速下，反应2h，冷却即可。
实施例2
一种含菠萝蜜种子粉的木质工艺品胶粘剂，由以下重量份计的成分制成：
菠萝蜜种子粉25份，短切玻璃纤维4份，聚丙烯酰胺溶液7份，乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂70份；
所述聚丙烯酰胺溶液为聚丙烯酰胺水溶液，浓度为20%。
进一步的，所述菠萝蜜种子粉制备方法为：将水果市场回收的新鲜菠萝蜜种子用水清洗干净外壳后，切开，除去外壳，将所得物放入真空干燥箱中，42℃下烘干除去水分，接着将其转移到冻干机中-25℃冻干3h，然后将所得物进行研磨30min，得到菠萝蜜种子粉；
进一步的，所述菠萝蜜种子粉经过以下改性：将菠萝蜜种子粉放入搅拌机中，在400rpm下搅拌，边搅拌边喷洒3份7%的稀盐酸溶液，继续搅拌8min后，将所得物利用低温等离子处理，其中处理气体为氮气，工作压力为55Pa，处理功率为170W，处理时间为7s，处理完毕后放入冻干机中，-35℃冻干，碾碎，得到改性菠萝蜜种子粉；
进一步的，所述短切玻璃纤维经过硅烷偶联剂KH-550预处理，处理方法为超声浸泡或表面喷雾。
进一步的，其制备方法为：
（1）将所得改性菠萝蜜种子粉加入到其体积30倍的去离子水中，并加入短切玻璃纤维，300rpm下搅拌20min，然后边搅拌边升温至78℃进行糊化2h，然后加入聚丙烯酰胺溶液，搅拌均匀后转移到反应釜中，保温78℃，并以150rpm的转速搅拌反应1-2h；
（2）将乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂加入到其体积7倍的乙醇中，在45℃下搅拌均匀，然后加入步骤（1）所得物，升温至55℃，在900rpm转速下，反应3h，冷却即可。
实施例3
一种含菠萝蜜种子粉的木质工艺品胶粘剂，由以下重量份计的成分制成：
菠萝蜜种子粉30份，短切玻璃纤维5份，聚丙烯酰胺溶液10份，乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂80份；
所述聚丙烯酰胺溶液为聚丙烯酰胺水溶液，浓度为30%。
进一步的，所述菠萝蜜种子粉制备方法为：将水果市场回收的新鲜菠萝蜜种子用水清洗干净外壳后，切开，除去外壳，将所得物放入真空干燥箱中，45℃下烘干除去水分，接着将其转移到冻干机中-30℃冻干3h，然后将所得物进行研磨40min，得到菠萝蜜种子粉；
进一步的，所述菠萝蜜种子粉经过以下改性：将菠萝蜜种子粉放入搅拌机中，在500rpm下搅拌，边搅拌边喷洒3份10%的稀盐酸溶液，继续搅拌10min后，将所得物利用低温等离子处理，其中处理气体为氮气，工作压力为60Pa，处理功率为200W，处理时间为12s，处理完毕后放入冻干机中，-40℃冻干，碾碎，得到改性菠萝蜜种子粉；
进一步的，所述短切玻璃纤维经过硅烷偶联剂KH-550预处理，处理方法为超声浸泡或表面喷雾。
进一步的，其制备方法为：
（1）将所得改性菠萝蜜种子粉加入到其体积50倍的去离子水中，并加入短切玻璃纤维，400rpm下搅拌30min，然后边搅拌边升温至80℃进行糊化2h，然后加入聚丙烯酰胺溶液，搅拌均匀后转移到反应釜中，保温80℃，并以200rpm的转速搅拌反应2h；
（2）将乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂加入到其体积10倍的乙醇中，在50℃下搅拌均匀，然后加入步骤（1）所得物，升温至60℃，在1000rpm转速下，反应3h，冷却即可。
对比实施例1
本对比实施例相比于实施例1，省略了菠萝蜜种子粉的加入，除此之外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例相比于实施例1，省略了短切玻璃纤维的加入，除此之外的方法步骤均相同。
对照组
普通EVA胶水
采用各组样品对相同的两块木材进行粘合，覆胶厚度为0.3mm，经过2小时相同条件干燥后，对其进行粘度和剥离强度进行检测，结果如表1所示：
表1
由表1可以看出，本发明制备的含菠萝蜜种子粉的木质工艺品胶粘剂，黏度和剥离强度都相对现有普通EVA胶水有了大幅度提高，效果显著，成本低，市场前景广阔。

Claims (5)

1.一种含菠萝蜜种子粉的木质工艺品胶粘剂，其特征在于，由以下重量份计的成分制成：
菠萝蜜种子粉20-30份，短切玻璃纤维3-5份，聚丙烯酰胺溶液5-10份，乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂60-80份；
所述聚丙烯酰胺为聚丙烯酰胺水溶液，浓度为10-30%。
2.根据权利要求1所述的一种含菠萝蜜种子粉的木质工艺品胶粘剂，其特征在于，所述菠萝蜜种子粉制备方法为：将水果市场回收的新鲜菠萝蜜种子用水清洗干净外壳后，切开，除去外壳，将所得物放入真空干燥箱中，40-45℃下烘干除去水分，接着将其转移到冻干机中-20～-30℃冻干2-3h，然后将所得物进行研磨20-40min，得到菠萝蜜种子粉。
3.根据权利要求1所述的一种含菠萝蜜种子粉的木质工艺品胶粘剂，其特征在于，所述菠萝蜜种子粉经过以下改性：将菠萝蜜种子粉放入搅拌机中，在300-500rpm下搅拌，边搅拌边喷洒2-3份5-10%的稀盐酸溶液，继续搅拌5-10min后，将所得物利用低温等离子处理，其中处理气体为氮气，工作压力为50-60Pa，处理功率为150-200W，处理时间为5-12s，处理完毕后放入冻干机中，-30～-40℃冻干，碾碎，得到改性菠萝蜜种子粉。
4.根据权利要求1所述的一种含菠萝蜜种子粉的木质工艺品胶粘剂，其特征在于，所述短切玻璃纤维经过硅烷偶联剂KH-550预处理，处理方法为超声浸泡或表面喷雾。
5.根据权利要求1所述的一种含菠萝蜜种子粉的木质工艺品胶粘剂，其特征在于，其制备方法为：
（1）将所得改性菠萝蜜种子粉加入到其体积20-50倍的去离子水中，并加入短切玻璃纤维，200-400rpm下搅拌10-30min，然后边搅拌边升温至75-80℃进行糊化1-2h，然后加入聚丙烯酰胺溶液，搅拌均匀后转移到反应釜中，保温75-80℃，并以100-200rpm的转速搅拌反应1-2h；
（2）将乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂加入到其体积5-10倍的乙醇中，在40-50℃下搅拌均匀，然后加入步骤（1）所得物，升温至50-60℃，在800-1000rpm转速下，反应2-3h，冷却即可。
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