CN1962800A - 大豆蛋白粘合剂的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机化工领域的大豆蛋白粘合剂的生产工艺。其技术方案是：配制1.25％的亚硫酸氢钠溶液，质量为豆粉的2.5倍；用氢氧化钠中和亚硫酸氢钠溶液后pH值为7，加热至50℃，在激烈搅拌下，缓慢加入大豆蛋白粉，制得大豆蛋白溶液；1摩尔苯酚、2.4摩尔甲醛、0.1摩尔氢氧化钠混合加热，20－30分钟内加热至75℃，保温1小时，然后15－25分钟升温至95℃，保温1小时后冷却至室温，用2摩尔/升的硫酸中和后pH值为7，制取酚醛树脂；将大豆蛋白溶液与酚醛树脂按固形物质量比例为7∶3混合，在50℃下搅拌反应10分钟后，加入冷水稀释降粘，即得大豆蛋白基粘合剂。具有抗水性好、粘结强度大、无甲醛释放的优点，是现有粘合剂的替代产品。
Description
技术领域
本发明涉及有机化工领域的大豆蛋白粘合剂的生产工艺。
背景技术
目前作为粘合剂使用的各种胶类主要以酚醛树脂、脲醛树脂为原料，而酚醛树脂、脲醛树脂中含有大量的甲醛。随着人们环保意识的提高，传统的粘合剂已经受到很多的限制。中国专利(021515557)公开了一种小麦醇溶蛋白在黏合剂中的应用，其技术方案是用小麦活性蛋白粉为原料制备小麦醇溶蛋白，应用在黏合剂中替代酚醛树脂、脲醛树脂。醇溶蛋白在黏合剂中的用量为30-40％。采用该技术虽然能够降低甲醛的含量，但是由于其技术方案公开的并不清楚，并且带来的技术效果如何值得验证。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种以大豆蛋白粉为原料直接或间接生产环保性能高的大豆蛋白粘合剂的生产工艺。
其技术方案是：
第一步，大豆蛋白溶液制取
配制1.25％的亚硫酸氢钠溶液，质量为豆粉的2.5倍；用氢氧化钠中和亚硫酸氢钠溶液后pH值为7，加热至50℃，在激烈搅拌下，缓慢加入大豆蛋白粉，制得细滑均一的溶液；
将此溶液喷雾干燥，直接制得粉状产品大豆蛋白粘合剂A。
第二步，酚醛树脂制取
1摩尔苯酚、2.4摩尔甲醛(37％溶液)、0.1摩尔氢氧化钠(50％溶液)混合加热，20-30分钟内加热至75℃，保温1小时，然后15-25分钟升温至95℃，保温1小时。反应完毕，短时间内冷却至室温，用2摩尔/升的硫酸中和后pH值为7。
第三步，粘合剂制取
将大豆蛋白溶液与酚醛树脂按固形物质量比例为7∶3混合，在50℃下搅拌反应10分钟后，加入冷水稀释降粘，即得大豆蛋白基黏合剂，粘合剂应均匀、稳定。
第四步，喷雾干燥
将稀释降粘后的大豆蛋白粘合剂(浓度20％)喷雾干燥，制得粉状产品大豆蛋白粘合剂B。
本发明的效果
通过下表中的一组试验数据，可以清楚的反映出在现有的UF胶中添加3％的大豆蛋白粘合剂后，其甲醛的释放量就能减少8倍以上。如果采用完整的生产工艺制备的大豆蛋白粘合剂，其内粘接强度和甲醛释放量的技术指标会更好。
本发明的技术方案具有操作简单，原料广泛，生产成本低，与酚醛树脂和脲醛树脂胶相比，具有抗水性好、粘结强度大、无甲醛释放的优点，是现有粘合剂的替代产品。
具体实施例
实施例1：配制1.25％的亚硫酸氢钠溶液，质量为豆粉的2.5倍；用氢氧化钠中和亚硫酸氢钠溶液后pH值为7，加热至50℃，在激烈搅拌下，缓慢加入大豆蛋白粉，制得细滑均一的溶液。使用该溶液可以直接应用到内粘接强度要求不太高的场合使用。如：纸张、纸箱的粘黏等。
实施例2：将实施例1中制得细滑均一的溶液，喷雾干燥，直接制得粉状产品大豆蛋白粘合剂A。将这种大豆蛋白粘合剂A按重量比3-6％添加到现有的粘合剂中混合使用，可以大大降低甲醛的释放量，同时内粘接强度也能满足要求。
实施例3：第一步按实施例1中制得细滑均一的大豆蛋白溶液。第二步，酚醛树脂制取：1摩尔苯酚、2.4摩尔甲醛(37％溶液)、0.1摩尔氢氧化钠(50％溶液)混合加热，20-30分钟内加热至75℃，保温1小时，然后15-25分钟升温至95℃，保温1小时。反应完毕，短时间内冷却至室温，用2摩尔/升的硫酸中和pH值为7。第三步，粘合剂制取：将大豆蛋白溶液与酚醛按固形物质量比例为7∶3混合，在50℃下搅拌反应10分钟后，加入冷水稀释降粘，即得大豆蛋白基黏合剂，粘合剂应均匀、稳定。第四步，喷雾干燥：将稀释降粘后的大豆蛋白粘合剂(浓度20％)喷雾干燥，制得粉状产品大豆蛋白粘合剂B。
酚醛的制取是豆粉基黏合剂制取的关键部分，酚醛质量的好坏，直接代表制取的黏合剂质量的好坏。应严格控制好反应时的温度和升温时间，防止反应温度过高和过低，升温时间不要过长和过短。
大豆蛋白粘合剂的应用
1、将大豆蛋白粘合剂A按一定比例(3～6％)加入到脲醛树脂胶中，可有效降低甲醛释放量，用于密度板的生产，可提高板材的环保等级。
2、将大豆蛋白粘合剂A按一定比例(3～6％)加入到酚醛树脂胶中，用于玻璃棉产品的生产，每吨可降低成本50元。
Claims (4)
1、一种大豆蛋白粘合剂的生产工艺，其特征是：配制1.25％的亚硫酸氢钠溶液，质量为豆粉的2.5倍；用氢氧化钠中和亚硫酸氢钠溶液后pH值为7，加热至50℃，在激烈搅拌下，缓慢加入大豆蛋白粉，制得细滑均一的大豆蛋白溶液。
2、根据权利要求1所述的大豆蛋白粘合剂的生产工艺，其特征是：将大豆蛋白溶液喷雾干燥，直接制得粉状产品大豆蛋白粘合剂(A)。
3、根据权利要求1所述的大豆蛋白粘合剂的生产工艺，其特征是：制取酚醛树脂，1摩尔苯酚、2.4摩尔浓度37％溶液甲醛、0.1摩尔浓度50％溶液氢氧化钠混合加热，20-30分钟内加热至75℃，保温1小时，然后15-25分钟升温至95℃，保温1小时，反应完毕，冷却至室温，用2摩尔/升的硫酸中和后pH值为7；将大豆蛋白溶液与酚醛树脂按固形物质量比例为7∶3混合，在50℃下搅拌反应10分钟后，加入冷水稀释降粘，即得大豆蛋白基粘合剂。
4、根据权利要求3所述的大豆蛋白粘合剂的生产工艺，其特征是：将稀释降粘后浓度为20％的大豆蛋白粘合剂喷雾干燥，制得粉状产品大豆蛋白粘合剂(B)。
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