CN110041882B - 一种制备花生蛋白粘合剂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制备花生蛋白粘合剂的方法、采用该方法制备获得的花生蛋白粘合剂以及该花生蛋白粘合剂作为木材粘合剂方面的应用；本发明方法以脱脂花生粉为原料，依次加入特定量的尿素溶液和环氧氯丙烷对花生蛋白进行改性，得到的花生蛋白粘合剂具有较佳的干态胶合强度和耐水胶合强度；同时，本发明的方法一方面在整个制备过程中不存在甲醛释放，绿色环保，另一方面，以脱脂花生粉为原料开发植物蛋白粘合剂，有利于高效利用花生饼、粕等花生蛋白资源，促使花生进一步向高附加值产品转变；具有良好的经济和环境效益。

Description

一种制备花生蛋白粘合剂的方法
技术领域
本发明涉及一种制备花生蛋白粘合剂的方法、采用该方法制备获得的花生蛋白粘合剂以及该花生蛋白粘合剂作为木材粘合剂方面的应用，属于化学材料制造领域。
背景技术
随着人造木材加工工业的快速发展，木材粘合剂的生产及消耗量也逐年稳定增加，当前木材加工行业中常用的粘合剂多为“三醛胶”(包括脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂)等醛类合成粘合剂。然而，这类粘合剂来源于石油化工产品副产物，在使用过程中会释放出甲醛等有害气体，随着石油资源的日益枯竭以及人们环保意识的逐渐增强，人们对“三醛胶”产品在使用过程中的甲醛等挥发物污染问题关注度不断提高。因此，研发一种能够取代醛类粘合剂并具有优良性能的环境友好型生物质粘合剂具有重要意义。
现有的生物质粘合剂主要有植物蛋白粘合剂、淀粉粘合剂、木质素粘合剂、单宁粘合剂、动物蛋白粘合剂，其中无论是从生物质资源的可供应量、加工工艺的复杂性，还是产品胶合性能、环境效应，植物蛋白都有着巨大优势，有关植物蛋白粘合剂的研发也越来越广泛。
目前，植物蛋白粘合剂的种类主要以大豆蛋白为主。然而，目前现有的植物蛋白粘合剂都存在胶合强度低、耐水性差等问题，极大程度上限制了其在胶合板工业中的应用。
因此，发明人希望能够开发出一种新的制备植物蛋白粘合剂的方法，既绿色环保，又能够有效提高粘合剂的胶合强度和耐水性，以促进其在胶合板行业的应用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种制备花生蛋白粘合剂的方法，其中，该方法包括以下步骤：
步骤1，获取脱脂花生粉；
步骤2，将20～25重量份的所述脱脂花生粉与80～100重量份的1～2mol/L尿素溶液混合，并保持在50～60℃，搅拌至少30分钟；
步骤3，再向步骤2所获得的混合物中加入6-8重量份的环氧氯丙烷，并保持在50～60℃，搅拌至少30分钟，获得所述的花生蛋白粘合剂。
优选的，所述步骤1)所获取的脱脂花生粉的粉末粒径小于0.25mm。
优选的，所述步骤1中的脱脂花生粉是通过将花生脱壳和脱红衣后，进行冷榨获得冷榨花生饼，再将冷榨花生饼粉碎处理后浸入石油醚中进行脱脂处理获得所述脱脂花生粉。
优选的，所述冷榨的压力为40～80MPa，冷榨时间为60分钟。
优选的，所述冷榨花生饼粉碎后，以1：20的料液比(单位g/L)浸入沸程为30～60℃的石油醚中，进行脱脂处理，之后进行过筛处理获得所述脱脂花生粉，所述过筛处理采用60、70或80目的筛网。
本发明再一方面提供了一种花生蛋白粘合剂，该花生蛋白粘合剂采用上述方法制备获得。
本发明还一方面提供了采用上述方法制备获得的花生蛋白粘合剂在木材粘合方面的应用。
本发明的制备花生蛋白粘合剂的方法，以脱脂花生粉为原料，依次加入特定量的尿素溶液和环氧氯丙烷对花生蛋白进行改性，得到的花生蛋白粘合剂具有较佳的干态胶合强度和耐水胶合强度；同时，本发明的方法一方面在整个制备过程中不存在甲醛释放，绿色环保，另一方面，以脱脂花生粉为原料开发植物蛋白粘合剂，有利于高效利用花生饼、粕等花生蛋白资源，促使花生进一步向高附加值产品转变；具有良好的经济和环境效益。
附图说明
图1为对比例1-2和实施例1-5的粘合剂的干态胶合强度结果；
图2为对比例1-2和实施例1-5的粘合剂的耐水胶合强度结果。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
本发明的一个具体实施方案提供了一种制备花生蛋白粘合剂的方法，其中，该方法包括以下步骤：
步骤1，获取脱脂花生粉；
步骤2，将20～25重量份的所述脱脂花生粉与80～100重量份的1～2mol/L尿素溶液混合，并保持在50～60℃，搅拌至少30分钟；
步骤3，再向步骤2所获得的混合物中加入6-8重量份的环氧氯丙烷，并保持在50～60℃，搅拌至少30分钟，获得所述的花生蛋白粘合剂。
在上述方案中，发明人首次采用了脱脂花生粉(利用其中的花生蛋白)来制备植物蛋白粘合剂；再者，发明人经过大量的试验研究发现，以脱脂花生粉为原料，依次加入特定量的尿素溶液和环氧氯丙烷对其中的花生蛋白进行改性得到的花生蛋白粘合剂具有较佳的干态胶合强度和耐水胶合强度。
另外，中国是世界上最大的花生生产和消费国。丰富的花生资源为花生蛋白的研究开发及深加工提供了充足的原料。大部分花生被用来制取油脂，花生饼、粕作为花生制油后的副产物，含有大量的花生蛋白，主要用作动物饲料或肥料，造成了花生蛋白资源的严重浪费，使得花生的经济价值小、附加值低。然而，在本发明方案中，以脱脂花生粉为原料开发植物蛋白粘合剂，有利于高效利用花生饼、粕等花生蛋白资源，促使花生进一步向高附加值产品转变。
实施例1
制备花生蛋白粘合剂
步骤1，获取脱脂花生粉；具体来说，将花生脱壳和脱红衣后，进行冷榨获得冷榨花生饼；将冷榨花生饼粉碎后，以1：15的料液比(单位g/L)浸入沸程为30～60℃的石油醚中，进行脱脂处理，之后过70目筛(筛孔孔径为0.212mm)，获得脱脂花生粉(即粉末粒径小于等于0.212mm)；
步骤2，在反应器中加入20重量份的脱脂花生粉与80重量份的2mol/L尿素溶液混合，并保持在50℃水浴加热，搅拌65分钟；
步骤3，再向步骤2所获得的混合物中加入7重量份的环氧氯丙烷，并保持在50℃水浴加热，搅拌65分钟，获得实施例2的花生蛋白粘合剂。
实施例2
制备花生蛋白粘合剂
步骤1，获取脱脂花生粉；具体来说，将花生脱壳和脱红衣后，进行冷榨获得冷榨花生饼；将冷榨花生饼粉碎后，以1：20的料液比(单位g/L)浸入沸程为30～60℃的石油醚中，进行脱脂处理，之后过80目筛(筛孔孔径为0.180mm)，获得脱脂花生粉(即粉末粒径小于等于0.180mm)；
步骤2，在反应器中加入25重量份的脱脂花生粉与100重量份的1mol/L尿素溶液混合，并保持在55℃水浴加热，搅拌65分钟；
步骤3，再向步骤2所获得的混合物中加入6重量份的环氧氯丙烷，并保持在55℃水浴加热，搅拌65分钟，获得实施例4的花生蛋白粘合剂。
实施例3
制备花生蛋白粘合剂
步骤1，获取脱脂花生粉；具体来说，将花生脱壳和脱红衣后，进行冷榨获得冷榨花生饼；将冷榨花生饼粉碎后，以1：20的料液比(单位g/L)浸入沸程为30～60℃的石油醚中，进行脱脂处理，之后过80目筛(筛孔孔径为0.18mm)，获得脱脂花生粉(即粉末粒径小于等于0.18mm)；
步骤2，在反应器中加入20重量份的脱脂花生粉与80重量份的1mol/L尿素溶液混合，并保持在50℃水浴加热，搅拌60分钟；
步骤3，再向步骤2所获得的混合物中加入6重量份的环氧氯丙烷，并保持在50℃水浴加热，搅拌60分钟，获得实施例1的花生蛋白粘合剂。
实施例4
制备花生蛋白粘合剂
步骤1，获取脱脂花生粉；具体来说，将花生脱壳和脱红衣后，进行冷榨获得冷榨花生饼；将冷榨花生饼粉碎后，以1：25的料液比(单位g/L)浸入沸程为30～60℃的石油醚中，进行脱脂处理，之后过60目筛(筛孔孔径为0.250mm)，获得脱脂花生粉(即粉末粒径小于等于0.250mm)；
步骤2，在反应器中加入25重量份的脱脂花生粉与100重量份的1.5mol/L尿素溶液混合，并保持在60℃水浴加热，搅拌50分钟；
步骤3，再向步骤2所获得的混合物中加入8重量份的环氧氯丙烷，并保持在60℃水浴加热，搅拌50分钟，获得实施例3的花生蛋白粘合剂。
实施例5
制备花生蛋白粘合剂
步骤1，获取脱脂花生粉；具体来说，将花生脱壳和脱红衣后，进行冷榨获得冷榨花生饼；将冷榨花生饼粉碎后，以1：20的料液比(单位g/L)浸入沸程为30～60℃的石油醚中，进行脱脂处理，之后过80目筛(筛孔孔径为0.180mm)，获得脱脂花生粉(即粉末粒径小于等于0.180mm)；
步骤2，在反应器中加入25重量份的脱脂花生粉与100重量份的2mol/L尿素溶液混合，并保持在60℃水浴加热，搅拌50分钟；
步骤3，再向步骤2所获得的混合物中加入8重量份的环氧氯丙烷，并保持在60℃水浴加热，搅拌50分钟，获得实施例5的花生蛋白粘合剂。
对比例1
制备未改性的花生蛋白粘合剂
步骤1，获取脱脂花生粉；具体来说，将花生脱壳和脱红衣后，进行冷榨获得冷榨花生饼；将冷榨花生饼粉碎后，以1：20的料液比(单位g/L)浸入沸程为30～60℃的石油醚中，进行脱脂处理，之后过80目筛(筛孔孔径为0.180mm)，获得脱脂花生粉(即粉末粒径小于等于0.180mm)；
步骤2，在反应器中加入20份脱脂花生粉和100份蒸馏水；55℃水浴加热，搅拌120分钟；即得未改性花生蛋白粘合剂。
对比例2
制备大豆蛋白粘合剂
步骤1，在反应器中加入187份蒸馏水、0.8份十二烷基苯磺酸钠、1.9份CaO和3.7份NaOH，搅拌加热至70℃。
步骤2，在反应器中加入80份脱脂大豆粉，90℃加热，搅拌180分钟；即得对比例2的大豆蛋白粘合剂。(制作方法参见文献Lei H,Du G,Wu Z,et al.Cross-linked soy-basedwood adhesives for plywood[J].International Journal of Adhesion andAdhesives,2014,50:199-203.)
将对比例2的粘合剂施于杨木单板上制备胶合板(芯板双面施胶，单面施胶量180g/m2，开放陈化15min，热压温度160℃，热压压力2.0MPa，热压时间8min)，热压后的胶合板在室温环境下放置24h以上。
该大豆蛋白粘合剂干态胶合强度为1.02MPa，耐水胶合强度为0MPa。(应用方法参见文献Lei H,Du G,Wu Z,et al.Cross-linked soy-based wood adhesives for plywood[J].International Journal of Adhesion and Adhesives,2014,50:199-203.)
分别对上述实施例1-5制备的花生蛋白粘合剂进行固含量、粘度和游离甲醛等性能检测。检测结果如下表1所示。
表1
Figure BDA0002063536810000061
应用例
将三层杨木单板(含水率10％-12％)交错纵横组坯。
分别将实施例1-5获得的花生蛋白粘合剂、对比例1的粘合剂施于杨木单板上制备胶合板(芯板双面施胶，单面施胶量220g/m2，开放陈化10min，热压温度130℃，热压压力1.0MPa，热压时间10min)，热压后的胶合板在室温环境下放置24h以上。
再根据GB/T17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中II类胶合板测定方法，选用电子万能力学试验机测定干态胶合强度和耐水胶合强度。
检测结果参见图1和图2，图1为对比例1-2和实施例1-5的粘合剂的干态胶合强度结果，图2为对比例1-2和实施例1-5的粘合剂的耐水胶合强度结果。
从图1和图2可以看出，本申请实施例1-5的花生蛋白粘合剂作为木材粘合剂应用的干态胶合强度达1.57MPa～2.88Mpa，耐水胶合强度达0.83MPa～1.38Mpa，远高于对比例1-2的结果。
综上，在本申请的方案中，发明人首次采用了脱脂花生粉(利用其中的花生蛋白)来制备植物蛋白粘合剂；再者，发明人经过大量的试验研究发现，以脱脂花生粉为原料，依次加入特定量的尿素溶液和环氧氯丙烷对其中的花生蛋白进行改性得到的花生蛋白粘合剂具有较佳的干态胶合强度和耐水胶合强度。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种制备花生蛋白粘合剂的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤1，获取脱脂花生粉；
步骤2，将20～25重量份的所述脱脂花生粉与80～100重量份的1～2mol/L尿素溶液混合，并保持在50～60℃，搅拌至少30分钟；
步骤3，再向步骤2所获得的混合物中加入6-8重量份的环氧氯丙烷，并保持在50～60℃，搅拌至少30分钟，获得所述的花生蛋白粘合剂；
所述步骤1)所获取的脱脂花生粉的粉末粒径小于0.25mm；
所述步骤1中的脱脂花生粉是通过将花生脱壳和脱红衣后，进行冷榨获得冷榨花生饼，再将冷榨花生饼粉碎处理后浸入石油醚中进行脱脂处理获得所述脱脂花生粉。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述冷榨花生饼粉碎后，以g/L计1：15～1：25的料液比浸入沸程为30～60℃的石油醚中，进行脱脂处理，之后进行过筛处理获得所述脱脂花生粉，所述过筛处理采用60、70或80目的筛网。
3.一种花生蛋白粘合剂，其特征在于：该花生蛋白粘合剂采用如权利要求1至2中任意一项所述的方法制备获得。
4.如权利要求3所述的花生蛋白粘合剂作为木材粘合剂方面的应用。
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CN1957774A (zh) * 2006-09-21 2007-05-09 陈启瑞 一种蛋白饮料及其制备方法
CN102232464A (zh) * 2011-08-11 2011-11-09 山东省花生研究所 一种花生分离蛋白的制备方法
CN104610909B (zh) * 2015-02-26 2017-04-12 许丽萍 一种无醛植物蛋白基木材胶黏剂及其制备和使用方法
CN104893657B (zh) * 2015-06-12 2017-04-26 中国农业科学院农产品加工研究所 一种花生粕基无醛胶粘剂及其制备方法与应用

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