[发明专利]蛋白胶的主动PH控制

说明书

背景

在胶领域，胶的粘度可以影响效力和粘连特性，不管是石油基胶、聚合物基胶还是天然蛋白基胶。一些天然蛋白胶(例如，大豆蛋白胶)的操作粘度范围非常大，这取决于应用和待胶粘的物质的本性，从500至75,000cP变化。500-5000cP的粘度可以用于胶粘高度吸收性的物质，如纸、软板和干燥的木材骨料(dried wood aggregate)。5000-25,000cP的粘度可以用于大部分木材层合用途(例如，冷压和热压)中使用的胶。超过50,000cP的粘度可以用于胶粘粘合剂相容木材(mastic consistency wood)并且用于层合操作。约8000-20,000cP的粘度已经专门用于无夹冷压(no clamp cold press)技术。

高粘度大豆蛋白胶产生于由解折叠的蛋白分子所致的增加的分子间相互作用。促进这种相互作用的主要的力是两个蛋白分子之间的静电和共价二硫键。已知离子环境会弱化蛋白分子之间的静电相互作用。因此，可以通过用盐处理或者通过在不影响最终粘连强度或者耐水性的情况下使用还原剂来改变蛋白胶的粘度。酶或者碱水解同样降低蛋白胶的粘度。同样，具有较高pH的蛋白胶组合物可以具有更高的水解速率，更好的粘连强度，以及提高的耐水性。然而，具有高pH的蛋白胶的使人遗憾的性质是少于约48小时的短的存储寿命，这样的存储寿命对于商业胶产品是不足够的。

因此，制备自天然蛋白(例如，非合成蛋白)的天然蛋白胶的效力经常高度依赖于pH。在工作pH11附近，典型的天然蛋白胶(如大豆蛋白胶)在粘合强度方面变得与石油胶具有竞争性。不幸地，当在pH11制备大豆蛋白胶时，如果不在24-48小时内使用则它们将变得无用。因而，强力粘合的蛋白胶的存储时间与商品所需的存储寿命不相适合。可以制备合成的蛋白以用于胶组合物；然而，合成的蛋白通常具有与天然蛋白类似的性质。结果，需要继续改进蛋白胶。

概述

在一个实施方案中，胶组合物可以包括：一种或多种胶蛋白，所述一种或多种胶蛋白被选择来进行响应于pH变化的构象变化；和一种或多种pH组分，所述一种或多种pH组分被选择来响应于一种或多种条件的变化而改变所述一种或多种胶蛋白的pH。

在一个实施方案中，制备胶的方法可以包括：提供一种或多种胶蛋白，所述一种或多种胶蛋白被选择以进行响应于pH变化的构象变化；和将所述胶蛋白与一种或多种pH组分组合，所述一种或多种pH组分被选择来响应于一种或多种条件的变化而改变所述一种或多种胶蛋白的pH。

在一个实施方案中，胶粘物品的方法可以包括：提供如本文所述的胶组合物；和将所述组合物施用到待胶粘的一种或多种物品以致所述一种或多种胶蛋白的pH改变所述一种或多种胶蛋白的构象，以使所述一种或多种胶蛋白粘连到所述一种或多种物品。

上述概述仅是说明性的，并且绝非意在限制。除了上述说明性的方面、实施方案和特征以外，通过参考以下详述，其他方面、实施方案和特征将变得明显。

详述

详述和权利要求中描述的说明性实施方案不意在限制。在不背离本文提出的主题的精神或者范围的情况下，可以使用其他实施方案，并且可以进行其他改变。将容易理解的是，本公开内容的各个方面，如本文大体描述的，可以被布置、代替、组合、分离和以多种不同的构型设计，这些全部都是本文所明确预期的。

本文描述的是具有提高的存储寿命的改善的天然蛋白胶。虽然本文所述的蛋白胶通常是制备自天然蛋白的天然蛋白胶；但是所述胶也可以包括合成蛋白。简便起见，本文所述的蛋白胶可以包括天然和/或合成胶蛋白。″胶蛋白″被认为是可以参与胶粘过程的任何蛋白。例如且非限制性地，″胶蛋白″可以通过用于胶的大豆蛋白来说明。蛋白胶可以被制备成具有长的存储寿命并且在被用于胶粘物品时保持增加的粘连。蛋白胶可以被制备成这样：当条件变化时，如被施用到物品时，所述蛋白胶将具有提高的粘连特性。