[發明專利]一種改性水解膠原蛋白固體施膠劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201410052680.1
• 申請日: 2014-02-17
• 公開（公告）號: CN103757983A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 張素風;王群;豆莞莞;王學川;強濤濤
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: D21H21/16
• 分類號: D21H21/16;C08F289/00;C08F212/08;C08F220/18;C08F4/40
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 第五思軍

技術領域

本發明屬于皮革廢棄物資源化應用技術領域，具體涉及一種改性水解膠原蛋白固體施膠劑及其制備方法。

背景技術

造紙施膠劑具有用量大、范圍廣的特點，尤其是箱板紙的年產量為2000萬噸左右，對施膠劑的用量需求很大。造紙工業中常用的施膠劑有烷基烯酮二聚體(AKD)、烯基琥珀酸酐(ASA)、苯乙烯丙烯酸丁酯共聚物（SAE）等產品。這些合成類施膠劑原料多為資源緊缺、價格昂貴的石油化工產品，而且大多不能生物降解，影響生產職工的身體健康，并對環境造成污染。另外，這些施膠劑為液體狀，固含量較低，運輸不便。

制革工藝生產過程中會產生皮渣、革屑、磨革粉、皮塊等大量的固體廢棄物,以及制好后還會產生大量下腳料等。制革過程中，轉化為皮革的產率較低只有原皮的30%左右。我國年投產1.7億張皮，將有140萬噸的廢棄物產生，這些固體廢棄物堆放在一起，會對環境產生較大的危害，同時也是一種資源的浪費。這些原料中含有接近80%的膠原蛋白，可以通過一系列的手段進行提取綜合利用。以乙烯類單體為改性單體，氧化還原體系為引發劑，采用乳液聚合法對水解膠原蛋白進行乳液聚合，然后直接利用噴霧干燥器對制得的乳液進行噴霧干燥制得粉末狀的固體施膠劑。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種改性水解膠原蛋白固體施膠劑及其制備方法，利用皮革廢棄物提取的水解膠原蛋白，以乙烯類單體為改性單體，氧化還原體系引發劑，采用乳液聚合法對水解膠原蛋白進行乳液聚合，然后直接利用噴霧干燥器對制得的乳液進行噴霧干燥制得粉末狀的固體施膠劑。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種改性水解膠原蛋白固體施膠劑，包括以下組分：

膠原蛋白粉1～10份；水10～100份；pH值調節劑0.02～0.2份；引發劑0.02～0.4份；單體0.25～2.5份。

所述的pH值調節劑采用酸或者堿。

所述的酸采用醋酸。

所述的堿采用氫氧化鈉。

所述的膠原蛋白粉與單體的質量比為1～4:1。

所述的引發劑采用過硫酸銨/亞硫酸氫鈉體系。

所述的單體為軟單體和硬單體按1：1的比例混合，軟單體為丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯或丙烯酸乙酯中任意一種，硬單體為苯乙烯、乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酰胺或丙烯腈中任意一種。

以上各物料的份數均為質量份。

一種改性水解膠原蛋白固體施膠劑的制備方法，包括以下步驟：

1）取水解膠原蛋白粉1～10份溶解于10～100份的水中，配制成濃度為10%（w/v）～15%（w/v）的水解膠原蛋白溶液；

2）將上述水解膠原蛋白溶液進行超聲波預處理，時間20min～40min，然后過濾除去水解膠原蛋白溶液中的雜質，用pH值調節劑0.02～0.2份調節水解膠原蛋白溶液的pH值為5～6；

3）將膠原蛋白粉與單體按質量比1～4:1混合，在20～60℃下攪拌乳化20～60min，邊攪拌邊升溫，當溫度升高到60～85℃時，在氮氣的保護下，緩慢加入引發劑0.02～0.4份，反應1.5～3小時得到乳液后取出；

4）利用噴霧干燥器對所制得的乳液進行噴霧干燥，干燥溫度為90～150℃，收集得到的固體為改性水解膠原蛋白固體施膠劑。

所述的水解膠原蛋白粉采用市售的經過常規的酸法、從皮革廢棄物中提取的水解膠原蛋白，分子量為7000Da。

所述的pH值調節劑采用酸或堿。

所述的酸采用醋酸。

所述的堿采用氫氧化鈉。?

所述的引發劑采用過硫酸銨和亞硫酸氫鈉混合物，引發劑的用量為單體總份數的0.2份～0.5份。

所述的單體為軟單體和硬單體按1：1的比例混合，軟單體為丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯或丙烯酸乙酯中任意一種，硬單體為苯乙烯、乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酰胺或丙烯腈中任意一種。

本發明具有如下優點：

本發明以皮革廢棄物中提取的水解膠原蛋白為原料，原材料豐富，成本較低低，經過預處理，制得的乳液的粒徑更小，更穩定；乳液聚合過程中，膠原蛋白自身可以做乳化劑，不需要另外添加引發劑，避免了乳化劑對施膠劑性能產生負面影響；