[發(fā)明專利]一種交聯(lián)改性小桐子餅粕粉膠粘劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310155540.2
• 申請日: 2013-04-29
• 公開（公告）號: CN103952117A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雷洪;杜官本
• 申請（專利權(quán)）人: 西南林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C09J189/00
• 分類號: C09J189/00;C09J183/04;C09J163/00;C09J161/28;C09J11/04;C09J11/06
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種交聯(lián)改性小桐子餅粕粉膠粘劑的制作方法，該小桐子餅粕粉膠粘劑主要用在人造板生產(chǎn)和家具制造上，屬于木材膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

小桐子，又叫麻瘋樹（Jatropha?curcas?L.）、芙蓉樹、膏桐、亮桐、臭油桐，為大戟科（Euphorbiaceae）落葉灌木或小喬木，主要分布于熱帶和亞熱帶地區(qū)，主要生長在美洲和亞洲熱帶地區(qū)。在我國栽培或半野生于南方熱帶和亞熱帶地區(qū)，如云南、貴州、四川、廣西、廣東等地。該樹種具有很強的抗旱、耐貧瘠特性，不需要占用耕地，并且結(jié)實量大，種子大，種子種仁含油量高，一般為35%-50%，最高可達60%以上，超過油菜和大豆等常見的油料作物，是生產(chǎn)生物柴油的首選樹種。隨著能源、資源、環(huán)境問題的日趨嚴峻，生物質(zhì)能源的開發(fā)利用已成為世界各國的戰(zhàn)略研究方向。目前，在四川、云南等多地已建立小桐子原料林基地和生物柴油提煉工廠，預(yù)計未來全國小桐子種植面積至少可達3000萬畝以上。

在小桐子的生物柴油提煉過程中，將不可避免地產(chǎn)生大量小桐子餅粕副產(chǎn)物，小桐子餅粕中除含少量油脂外，還含有大量蛋白質(zhì)和纖維，其蛋白質(zhì)含量非常豐富，通常可達40%以上，是一種天然的植物蛋白原料。但餅粕中含有大量毒性與蓖麻毒蛋白類似的毒蛋白，人和牲畜不能食用。目前，小桐子餅粕基本上被廢棄，未得到充分的利用。

木材膠粘劑是人造板工業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)，目前使用的主要膠粘劑品種為以甲醛為原料的脲醛樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂等。隨著人們環(huán)保意識的提高和國家環(huán)保法規(guī)的健全，生物質(zhì)木材膠粘劑的開發(fā)與利用是當前木材膠粘劑領(lǐng)域的研究熱點和發(fā)展趨勢。蛋白質(zhì)膠粘劑即是其中一類，具體包括動物膠、大豆膠、血膠、乳膠等，但研究主要集中于大豆蛋白膠粘劑。

大豆蛋白膠粘劑是以大豆蛋白為基本原料，經(jīng)過交聯(lián)、化學(xué)修飾等改性處理的一類膠粘劑，大豆蛋白主要來源于大豆提取油脂后的豆粕。目前，有關(guān)大豆蛋白膠粘劑的研究主要集中于兩個方面：一是如何提高豆粕膠粘劑的耐水性，從而保證人造板產(chǎn)品的濕狀強度；二是如何使用高粘度、低固體含量的豆粕膠粘劑以用于人造板產(chǎn)品的制備。針對這些問題，國內(nèi)外學(xué)者展開了一系列研究工作，但仍有許多實際應(yīng)用問題，如熱壓溫度高、粘度高等問題仍未得到徹底解決。大豆蛋白膠粘劑的原料以大豆豆粕為主，而事實上，大豆豆粕除可被用作膠粘劑外，還可制備高蛋白飼料豆粕、濃縮蛋白、分離蛋白、低變性脫脂豆粉、膳食纖維、蛋白肽、復(fù)合氨基酸、皂甙、低聚糖等多種產(chǎn)品。同這些定位于飼料、食品領(lǐng)域的大豆豆粕產(chǎn)品相比，大豆蛋白膠粘劑在豆粕利用的技術(shù)經(jīng)濟性方面優(yōu)勢并不明顯。在當前糧食緊張的情況下，利用豆粕制備木材膠粘劑無疑存在很大的局限。

作為生物柴油生產(chǎn)中的副產(chǎn)物，以小桐子餅粕為原料的餅粕膠粘劑的開發(fā)與利用是一種利用小桐子餅粕的有效途徑，將有利于降低生物柴油的生產(chǎn)成本，促進生物柴油的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，同時，作為一種生物質(zhì)膠粘劑，小桐子餅粕粉膠粘劑也將有利于降低木材工業(yè)對以化石資源為基礎(chǔ)的合成樹脂型膠粘劑的依賴程度，為相關(guān)人造板產(chǎn)品特別是膠合板提供一種綠色環(huán)保型蛋白膠粘劑。

發(fā)明內(nèi)容

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本發(fā)明的目的在于提供一種交聯(lián)改性小桐子餅粕粉膠粘劑的制備方法，可以作為木材膠粘劑，用于人造板生產(chǎn)和家具制造。本發(fā)明首先通過堿解聚使小桐子餅粕蛋白質(zhì)內(nèi)部的疏水基團暴露出來，隨后，通過不同交聯(lián)劑的混合添加，發(fā)揮各種交聯(lián)劑的協(xié)同作用，控制小桐子餅粕粉膠粘劑的粘度，保證膠粘劑的實際可操作性，得到滿足耐水性能和強度性能要求的小桐子餅粕粉膠粘劑。

本發(fā)明的交聯(lián)改性小桐子餅粕粉膠粘劑，由以下原料按照下述重量份配比制成：小桐子餅粕粉80份、水187~320份、堿5.6~12份、乙二醇1.6~3.2份、硅油5~20滴、交聯(lián)劑6~18份。

堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鋅、氧化鈉、氧化鉀、氧化鈣、氨水、堿性硅酸鈉等中的一種或兩種物質(zhì)。

交聯(lián)劑為環(huán)氧樹脂和三聚氰胺樹脂的混合物。

環(huán)氧樹脂為WSR－6101型、WSR－618型或WSR－6690型環(huán)氧樹脂中的一種。三聚氰胺樹脂可以自制也可以為市售商品。

本發(fā)明的交聯(lián)改性小桐子餅粕膠粘劑的制備方法如下：向反應(yīng)釜中加入小桐子粉、水、堿，攪拌5分鐘后，加入乙二醇、硅油，將溫度升至?90℃，并保溫攪拌3小時，冷卻放料。膠粘劑使用前，加入交聯(lián)劑，攪拌均勻，備用。

本發(fā)明的顯著優(yōu)點是：