一种小桐子蛋白胶黏剂及其常温制备的方法技术

本发明专利技术属于胶黏剂制备技术领域，具体涉及一种小桐子蛋白胶黏剂及其常温制备的方法；本发明专利技术以可生物柴油生产加工剩余物小桐子饼粕为原料，采用特殊氧化处理的方式，有别于现有蛋白胶的处理方法，在不添加交联剂、固化剂的情况下，常温条件反应制备得到满足国家标准GB/T9846

【技术实现步骤摘要】
一种小桐子蛋白胶黏剂及其常温制备的方法


[0001]本专利技术属于胶黏剂制备
，具体涉及一种小桐子蛋白胶黏剂及其常温制备的方法。

技术介绍

[0002]小桐子树，又被称之为麻疯树，为大戟科、麻风树属，是目前为止被公认的最具潜力和最能代替化石能源的树种，其籽核油含量可达40％以上，可用于提取性能优异的生物柴油。榨油后的小桐子饼粕是生物质柴油制备中的主要副产物，其主要成分为蛋白质碳水化合物，纤维，灰份及油脂等。其中蛋白质含量可高达35％左右，是一种优质的蛋白质原料。但由于其中含毒蛋白，误食后中毒引起恶心，呕吐，腹痛，腹泻，呼吸困难，等中毒症状，严重者甚至导致窒息而死亡。因此不能直接用作食用或饲料蛋白原料。如何有效利用小桐子饼粕粉是一个必须面对并亟待解决的问题。而以其为原料制备木材胶黏剂就是解决该问题的有效途径之一，也是实现小桐子饼粕粉“废物”高值利用的有效方法。
[0003]木材胶粘剂作为木材工业生产的重要原料之一，是该领域中的重要核心技术，直接影响并决定木质产品(尤其是人造板)的性能。目前，人造板工业中使用最多的是“三醛胶”，即脲醛树脂胶(UF)、三聚氰胺甲醛树脂胶(MF)、酚醛树脂(PF)胶，但是此类胶黏剂均存在甲醛释放的问题，从而导致环境污染，对人体造成伤害。加之石油危机的兴起及石油化工产品价格的上涨，以生物质材料为原料制备胶黏剂成为热门研究方向，并已经越来越多的应用于产业化。其中以大豆饼粕粉为原料制备蛋白质胶黏剂因原料来源、价格等优势，成为众多生物质胶黏剂中主流产品。
[0004]而小桐子饼粕粉同大豆饼粕粉含有相近的组成成分，所以，以小桐子饼粕粉用于木材胶黏剂的制备也是可行的。加之大豆豆粕粉多应用于食品加工等领域，以此作为胶黏剂会存在与人类竞争粮食作物，及经济实用价值低等问题。而小桐子饼粕粉因含毒蛋白不能用作食品加工，以此为原料制备小桐子蛋白基胶黏剂则不存在与人争粮问题。但遗憾的是，目前以麻风树种子蛋白制备木材胶黏剂的研究极少，且仅有的几个研究报导都是参考大豆蛋白胶黏剂的研发经验进行。但由于小桐子饼粕粉中组分比例与大豆饼粕粉的差异，使得照搬大豆蛋白基胶黏剂的研制方法存在诸多缺陷，其性能也不尽如人意。
[0005]申请号为CN201310391970.4的专利文件公开了一种小桐子饼粕胶粘剂及其制备方法，所述胶黏剂由以下质量份数的原料制备得到：小桐子饼粕粉80份、水148
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240份、改性剂0
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9.6份、碱5.6
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12份、交联剂6
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18份。其中，改性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、尿素、硅酸钠、硼酸钠、盐酸胍中的一种或几种物质。其制备方法为：(1)向反应釜中加入小桐子饼粕粉、水、改性剂和碱，升温至50℃，搅拌1
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3小时，冷却，得到小桐子饼粕预解液；(2)在胶粘剂使用前，向小桐子饼粕预解液中加入交联剂，在室温条件下混合搅拌5
‑
10分钟。
[0006]申请号为CN201310155540.2的专利文件公开了一种交联改性小桐子饼粕粉胶粘剂及其制备方法，一种交联改性小桐子饼粕粉胶粘剂及其制备方法，所述胶粘剂的原料按
重量份计为：小桐子饼粕粉80份、水187
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320份、碱5.6
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12份、乙二醇1.6
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3.2份、硅油5
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20滴、交联剂6
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18份。其制备方法为：向反应釜中加入小桐子饼粕粉、水、碱，搅拌5分钟后，加入乙二醇、硅油，升温至90℃，保温搅拌3小时，冷却，在使用前加入交联剂混合均匀。
[0007]上述专利技术虽然对小桐子粉制备胶黏剂的配方、制备方法等进行了研究，但在制备过程中均需要进行升温加热处理，制备时间整体较长，所得到的胶黏剂性能也不够理想。
[0008]文献《蛋白基胶黏剂交联改性及机理研究》(吴志刚，博士论文，2016.)研究了蛋白基胶黏剂交联改性及机理，其中，公开了小桐子蛋白基胶黏剂的研究进展，还对小桐子蛋白基胶黏剂前期处理工艺进行优化，采用碱对小桐子蛋白进行了改性。
[0009]文献《3种处理方式对小桐子蛋白基胶黏剂的影响》(郝海霞，吴志刚，雷洪，席雪冬，杜官本，西南林业大学学报，2016.)研究了氢氧化钠
‑
尿素、氢氧化钙/氢氧化钠和硫酸氢钠处理对小桐子蛋白基胶黏剂性能的影响，但其结果并不理想。
[0010]迟光伟通过用小桐子粉采取碱提－酸沉法或磷酸缓冲溶液法提取小桐子蛋白，再进行混合碱处理(Ca(OH)2/NaOH)处理，与同样方式处理的大豆蛋白质胶黏剂做对比，发现小桐子粉胶黏剂的耐热水性能比大豆蛋白质胶黏剂的好。但是此方法工艺复杂、操作时间长。

技术实现思路

[0011]本专利技术为解决上述问题，提供了一种小桐子蛋白胶黏剂及其常温制备的方法。
[0012]具体是通过以下技术方案来实现的：
[0013]1、一种小桐子蛋白胶黏剂，由以下原料制成：蒸馏水32
‑
48g、小桐子粉8
‑
15g、氧化剂0.8
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2.0g、添加剂0.2
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0.5g。
[0014]进一步，所述的小桐子粉，粒径在200目以上。
[0015]进一步，所述的氧化剂为高锰酸钾、高碘酸钠、双氧水、硝酸钠中的任意一种。
[0016]进一步，所述的添加剂为PEG 400、SDBS、硬脂酸钠中的一种或多种。
[0017]2、上述小桐子蛋白胶黏剂的常温制备方法，是采用氧化法对小桐子蛋白进行处理制得，具体包括以下步骤：
[0018]在室温条件下，向配有机械搅拌棒的烧杯中加入蒸馏水，边搅拌边加入小桐子粉，再加入氧化剂和添加剂，搅拌10
‑
30min即得到小桐子蛋白胶黏剂。
[0019]3、上述小桐子蛋白胶黏剂可应用于胶合板的制作，性能指标为：干状剪切强度大于1.2MPa，24小时冷水浸泡后湿强度大于0.75MPa，63
±
3℃水浸泡3小时后的湿强度在0.8MPa以上，大于国标≥0.70MPa的标准，且试样均无开胶现象。
[0020]综上所述，本专利技术的有益效果在于：本专利技术以可生物柴油生产加工剩余物小桐子饼粕为原料，采用特殊氧化处理的方式，有别于现有蛋白胶的处理方法，一般碱处理方法只是在碱作用下使蛋白质发生水解暴露出更多活性官能团，并将蛋白质大分子链切断，但这也导致了后期需要加入更多交联剂以确保蛋白胶的性能。而本技术方案采用氧化处理方法，将小桐子饼粕粉中可溶性/非可溶性碳水化合物氧化形成醛类物质，并与饼粕粉中蛋白质分子交联，无需外加交联剂即可实现粘合效果。现有碱处理工艺中需进行升温至80
‑
100℃，并保温数十分钟或几个小时；而本技术方案中无需加热升温，只在常温条件下进行氧化
处理，处理时间仅为十几分钟，相对而言具有节能、高效的优点。本专利技术在不添加交联剂、固化剂的情况下，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小桐子蛋白胶黏剂，其特征在于，由以下原料制成：蒸馏水32
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48g、小桐子粉8
‑
15g、氧化剂0.8
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2.0g、添加剂0.2
‑
0.5g。2.如权利要求1所述的一种小桐子蛋白胶黏剂，其特征在于，所述的小桐子粉，粒径在200目以上。3.如权利要求1所述的一种小桐子蛋白胶黏剂，其特征在于，所述的氧化剂为高锰酸钾、高碘酸钠、双氧水、硝酸钠中的任意一种。4.如权利要求1所述的一种小桐子蛋白胶黏剂，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷洪，席雪冬，张倩玉，杜官本，
申请(专利权)人：西南林业大学，
类型：发明
国别省市：