[發明專利]一種棉粕混凝土發泡劑的制備及其復配方法

在審

• 申請號: 201310577041.2
• 申請日: 2013-11-04
• 公開（公告）號: CN104609757A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 但建明;韓慧燕;洪成林;李洪玲;喬秀文;齊譽;趙偉
• 申請（專利權）人: 但建明
• 主分類號: C04B24/14
• 分類號: C04B24/14
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

發明名稱

一種棉粕混凝土發泡劑的制備及其復配方法

1技術領域

本發明屬于建筑材料領域，具體涉及一種利用棉粕蛋白水解制備混凝土發泡劑的生產及其復配方法。

2背景技術

混凝土發泡劑又稱為泡沫混凝土發泡劑或水泥發泡劑，是指能夠降低液體表面張力，產生大量均勻而穩定泡沫的一種表面活性劑，是生產發泡混凝土最重要的外加劑。泡沫混凝土是一種含有大量封閉氣孔的材料，是一種得到國家政策支持的新型綠色建材。具有節能、保溫、輕質、隔音、環保、節材、綜合造價低等特點，廣泛應用于保溫、隔音、填充等工程方面。

目前混凝土發泡劑種類很多，其中使用最多的是以表面活性劑為主的合成發泡劑和蛋白類發泡劑。合成類發泡劑的優點是發泡倍數大，但穩定性較差。蛋白質類發泡劑的優點是穩定性好、發泡倍數較高、泡沫細膩，是發達國家普遍使用的發泡劑。但由于成本較高，在我國的使用量僅占發泡劑總使用量的10％左右。蛋白質類發泡劑按成分劃分又可分為植物蛋白發泡劑和動物蛋白發泡劑兩類。

目前，國內外廣泛認可的是動物蛋白發泡劑。它的突出特點是：發泡特別穩定，不易消泡塌模，制成的發泡混凝土強度高，發泡倍數較大，應用前景廣闊。但動物蛋白發泡劑價格昂貴，通常價格在2.0萬元／噸以上，且發倍數低于化學類發泡劑，用量比較大，綜合成本高。

植物蛋白發泡劑是以天然高分子材料為原料，經一系列復雜的化學反應制備。其特點是原料來源廣泛，成本較低，易溶于水，對硬水不敏感，無毒，具有優異的發泡能力，且泡沫豐富、細密。缺點是穩定性和發泡倍數低于動物蛋白發泡劑。目前，對植物蛋白發泡劑的研究成為熱點。

利用植物蛋白作為混凝土發泡劑生產原料的文獻和專利也有一些。目前其主要使用的品種有茶皂素和皂角苷兩大類，從嚴格意義上來講，這兩類發泡劑的主要活性成分并不是蛋白質，但與傳統的合成類發泡劑相比又有顯著的差別，另外這些發泡劑的主要成分來自植物，因此，還是將其歸類到植物蛋白發泡劑之中。由于原料充足，目前這兩類水泥發泡劑的生產和應用已頗具規模。

有專利公開了一種豌豆蛋白混凝土發泡劑及其制備方法，其特征是：取10重量份豌豆蛋白質、加入0.01-1重量份木瓜蛋白酶和200重量份水混合，在10—100℃的溫度下水解反應0.5—24小時后，經滅酶、過濾，濾液為豌豆蛋白發泡劑母液；按豌豆蛋白發泡劑母液30-200重量份、穩定劑1-10重量份、分散劑1-10重量份、防腐劑0.1-5重量份的組成和重量比例取各組分并混合均勻，即得豌豆蛋白質混凝土發泡劑；采用本發明，原料易得，生產成本低，環保性好，易實現大規模產業化生產；發泡工藝簡單，能有效提高發泡能力、發泡穩定性及混凝土相容性，有效提高發泡混凝土的各項性能。常溫常壓下經測定，泡沫的膨脹率達15—35倍，氣泡破滅半數所用時達16-30分鐘。

CN201210416023.1發明公開了一種復合型動植物蛋白發泡劑，由下列重量份的原料制成：豬蹄甲1-10份、牛角粉1-6份、豆粕2—6份、酒槽1-5份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉1-5份、十二烷基苯磺酸鈉1-5份、茶皂素1-3份、亞硫酸氫鈉2—4份、硫脲2-4份、尿素5-10份、氫氧化鈣3—4份、磷脂1-3份、明膠2—3份，水150-200份。本發明利用動植物蛋白制備的復合蛋白發泡劑，其性能優于由單一動物或植物蛋白發泡劑，從而解決單一蛋白質成分發泡劑綜合性能不高的問題。本發明生產出來的復合型動植物蛋白發泡劑具有優良的發泡力、發泡穩定性以及混凝土相容性，可以有效提高泡沫混凝土的各項性能。

此外，西南科技大學的王梅、成蘭英等以菜籽粕為原料，采用氫氧化鈉、乙醇、硫酸銨提取的菜籽粕蛋白質溶液與水以體積比2：1混合作基液，分別摻入不同類型的表面活性劑進行復配，制備蛋白質類混凝土發泡劑。通過測定復配體系的發泡高度和穩泡時間優化復配方案，并測定復配前后泡沫性能最優時試樣的表面張力和黏度。結果表明，在乙醇提取液中摻入3.0g／LSDS+0.5g／LCTAB+2.0g／LSDBS進行復配時增效作用最好，發泡高度達110mm，穩泡時間47h。

中南林學院黃亮等對飴糖下腳料糖糟生產發泡粉應用于食品工業進行了研究。經正交試驗法確定的優化工藝參數為堿質量分數3％、水解時間12h、水解溫度100℃、原料加水比例1：3，所得植物蛋白發泡粉的發泡度為560％，得率為10.9％。