一种环保角羽蛋白复合发泡剂及制备方法技术

本发明专利技术属于发泡剂技术领域，尤其涉及一种环保角羽蛋白复合发泡剂及制备方法。其特征在于：所述发泡剂配方中包括以下重量份的组份：角羽蛋白水解液100份，高分子起泡剂0.5‑2份和稳泡剂0.5‑2份。本发明专利技术中发泡剂表面活性高、起泡性好，无臭味和异味，从起泡、稳泡、环保方面更为符合起泡剂的要求，适应不同材料的发泡要求；生产工艺简单，成本低。

A kind of environmental protection compound foaming agent of keratin and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种环保角羽蛋白复合发泡剂及制备方法
本专利技术属于发泡剂
，尤其涉及一种环保角羽蛋白复合发泡剂及制备方法。
技术介绍
动物性水泥发泡剂以精选的动物(牛、羊)角质蛋白为主要原材料，经一系列水解反应，加温溶解、稀释、过滤、高温缩水而成。由于用该发泡剂产生的泡沫表面强度很高，泡沫极其稳定，用其制作的发泡水泥或其他发泡材料其气泡呈相互独立的封闭状态，气泡与气泡之间不连通发泡水泥制品的抗渗透性很好。在同样密度下，与用植物性发泡剂制作的发泡水泥相比其密封性和保温性较好，强度高，适合于发泡砖、轻质板材、轻质墙体、发泡包装材料的生产。但蹄角蛋白发泡剂的缺点也是明显的：由于原料稀少、生产工艺复杂，故而产品成本较高；发泡剂起泡性不及植物性发泡剂和高分子发泡剂，制作发泡水泥的耗用量较高；具有一定的刺激性气味，制作成发泡水泥之后才能消失。
技术实现思路
为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种制备环保角羽蛋白复合发泡剂的配方和方法，发泡剂表面活性高、起泡性好，无臭味和异味，从起泡、稳泡、环保方面更为符合起泡剂的要求，适应不同材料的发泡要求；生产工艺简单，成本低。本专利技术中一种环保角羽蛋白复合发泡剂，其特征在于：所述发泡剂配方中包括以下重量份的组份：角羽蛋白水解液100份，高分子起泡剂0.5-2份和稳泡剂0.5-2份。优化方案中，所述角羽蛋白水解液100份，高分子起泡剂0.8-1.6份和稳泡剂0.8-1.6份。进一步优化方案中，所述角羽蛋白水解液100份，高分子起泡剂1.2份和稳泡剂1.2份。本专利技术中制备环保角羽蛋白复合发泡剂的制备方法，将高分子起泡剂和稳泡剂加入角羽蛋白水解液中，用不高于液面的低速搅拌机混合均匀即可。所述角羽蛋白水解液由禽类羽毛、水、Ca(OH)2和NaHSO3混合水解而成，禽类羽毛与水重量比例为100：90-200，以禽类羽毛重量计，Ca(OH)2和NaHSO3总量为2-10％，所述Ca(OH)2和NaHSO3用量比例为2.5-1：1；优化方案中禽类羽毛与水重量比例为100：90-180，进一步优化方案中禽类羽毛与水重量比例为100：100-120。本专利技术中所述角羽蛋白水解液制备步骤如下：(1)剪切禽类羽毛为长度1-10mm的颗粒或小段；(2)将水、禽类羽毛的颗粒或小段加入水解罐内密封水解，温度40-70℃，时间2-10h，水解过程中一直保持含水率为85-95％，边水解边搅拌；热量可通过不同的换热器设计由微波、电和余热提供。(3)以羽毛梗重量计，加入总量2-10％的Ca(OH)2和NaHSO3，水解并通过不高于液面的低速搅拌机混合均匀。Ca(OH)2与NaHSO3的加入量比例随羽毛梗的类型不同而变化。所述禽类羽毛为角羽蛋白，或由角羽蛋白和柔丝纤维组成，其中以角羽蛋白质量为计算，柔丝纤维4-6％；优化方案中所述角羽蛋白为羽毛梗，柔丝纤维为软羽毛或绒毛。所述柔丝纤维与角羽蛋白的来源相匹配。角羽蛋白是来自于鸭绒、鹅绒获取过程中剩下的杆的部分，比较硬；柔丝纤维为羽毛和绒毛，加入其中可以增韧增加起泡能力。在实际生产过程中也可以角羽蛋白和柔丝纤维为一体，即羽毛梗不去除干净羽毛和绒毛，与梗一起加入其中进行制备。所述角羽蛋白水解液分子量大于2000，质量分数为1％水溶液的表面张力≥20mN/m(20℃)。水解效果的标定指标主要为蛋白质的分子量、含氮量、粘度、表面张力等。所述高分子起泡剂为聚丁二烯、聚异戊二烯、羟甲基纤维素、聚丙烯二胺，聚丙烯酰胺中的一种或两种进行复配。所述稳泡剂为对十二烷基硫酸钠(K12)，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)，α-烯基磺酸钠(AOS)或聚丙烯酰胺。本专利技术中一种环保角羽蛋白复合发泡剂的应用，为所述起泡剂在轻质包装材料中的应用。本专利技术从动物性蛋白质发泡剂的原料来源进行改进，选择鸡鸭鹅等禽类的羽毛，特别是羽毛梗的作为角蛋白发泡剂的来源，其来源广、价格低，羽毛梗基本属于养殖业废弃物，解决了无法利用在鸭毛鸭绒等作为羽绒制品的过程中产生浪费的技术问题。利用了废料，找到了新的低价角蛋白来源，降低了发泡剂的成本，对市场的促进作用明显。且低能耗，采用全封闭式成套设备对角羽蛋白进行水解，设备可利用电能、微波能和余热进行水解液的升温，还可通过控制系统的集成实现一体化。本专利技术针对角羽蛋白的特点和需发泡材料的特点，添加高分子起泡剂、植物发泡剂、稳泡剂，和柔性纤维形成复合配方的角羽蛋白发泡剂。复合配方能确保发泡剂适用于各类需要发泡的材料，以形成相关产品系列，而不是单个产品。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行进一步说明：实施例1发泡剂配方中包括以下重量份的组份：角羽蛋白水解液100份，高分子起泡剂0.5份和稳泡剂0.5份。高分子起泡剂为聚丁二烯，稳泡剂为对十二烷基硫酸钠(K12)。将高分子起泡剂和稳泡剂加入角羽蛋白水解液中，用不高于液面的低速搅拌机混合均匀即可。角羽蛋白水解液由禽类羽毛、水、Ca(OH)2和NaHSO3混合水解而成，禽类羽毛与水比例为100：120，以禽类羽毛重量计，Ca(OH)2和NaHSO3总量为2％，所述Ca(OH)2和NaHSO3用量比例为2：1。角羽蛋白水解液制备步骤如下：(1)剪切禽类羽毛为长度1mm的颗粒或小段；(2)颗粒或小段和水加入水解罐内密封水解，水解温度为40℃，水解时间为10h，水解过程中一直保持含水率为85％，边水解边搅拌；热量可通过不同的换热器设计由微波、电和余热提供。(3)以羽毛梗重量计，加入总量2％的Ca(OH)2和NaHSO3，水解并通过不高于液面的低速搅拌机混合均匀。一边水解一边加入或者先加入Ca(OH)2和NaHSO3再水解。禽类羽毛为角羽蛋白，或由角羽蛋白和柔丝纤维组成，其中以角羽蛋白质量为计算，柔丝纤维5％；角羽蛋白为鸭毛的梗，柔丝纤维的用的鸭毛和鸭毛绒。柔丝纤维与角羽蛋白的来源相匹配。角羽蛋白是来自于鸭绒、鹅绒获取过程中剩下的杆的部分，比较硬；柔丝纤维为羽毛和绒毛，加入其中可以增韧增加起泡能力。在实际生产过程中也可以角羽蛋白和柔丝纤维为一体，即羽毛梗不去除干净羽毛和绒毛，与梗一起加入其中进行制备。水解罐为密封装置，可调节温度为30-90℃，带搅拌和加药装置及底部液体出料装置的罐体。其中Ca(OH)2与NaHSO3的加入量比例随羽毛梗的类型不同而变化。水解效果标定的指标主要为蛋白质的分子量、含氮量、粘度、表面张力等。所述角羽蛋白蛋白水解液的分子量大于2000，质量分数为1％水溶液的表面张力最低可达20mN/m(20℃)。实施例2发泡剂配方中包括以下重量份的组份：角羽蛋白水解液100份，高分子起泡剂2份和稳泡剂2份。高分子起泡剂为聚异戊二烯和羟甲基纤维素，稳泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)。柔丝纤维为各类羽毛的水解液，与角羽蛋白的来源相匹配。将高分子起本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保角羽蛋白复合发泡剂，其特征在于：所述发泡剂配方中包括以下重量份的组份：角羽蛋白水解液100份，高分子起泡剂0.5-2份和稳泡剂0.5-2份。/n

【技术特征摘要】
1.一种环保角羽蛋白复合发泡剂，其特征在于：所述发泡剂配方中包括以下重量份的组份：角羽蛋白水解液100份，高分子起泡剂0.5-2份和稳泡剂0.5-2份。


2.根据权利要求1所述的一种环保角羽蛋白复合发泡剂，其特征在于：所述角羽蛋白水解液100份，高分子起泡剂0.8-1.6份和稳泡剂0.8-1.6份。


3.根据权利要求1所述的一种环保角羽蛋白复合发泡剂，其特征在于：所述角羽蛋白水解液100份，高分子起泡剂1.2份和稳泡剂1.2份。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种环保角羽蛋白复合发泡剂，其特征在于：所述角羽蛋白水解液由禽类羽毛、水、Ca(OH)2和NaHSO3混合水解而成，禽类羽毛与水重量比例为100：90-200，以禽类羽毛重量计，Ca(OH)2和NaHSO3总量为2-10％，所述Ca(OH)2和NaHSO3用量比例为2.5-1：1；优化方案中禽类羽毛与水重量比例为100：90-180，进一步优化方案中禽类羽毛与水重量比例为100：100-120。


5.根据权利要求4中所述的一种制备环保角羽蛋白复合发泡剂，其特征在于：所述角羽蛋白水解液制备步骤如下：
(1)剪切禽类羽毛为长度1-10mm的颗粒或小段；
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭丽，胡林龙，颜子博，郭娜，熊江川，宋宇洋，
申请(专利权)人：四川建筑职业技术学院，
类型：发明
国别省市：四川;51