[发明专利]一种无甲醛蛋白质基木材胶黏剂的制备及使用方法

说明书

技术领域

本发明属于木材粘合技术领域，特别涉及木材胶黏剂的制备方法及其使用方法。

技术背景

以生物质为基本原料开发绿色环保的木材胶粘剂近年来又备受重视。以蛋白质为基础的木材胶粘剂是最具有开发潜力的类型。但和三醛胶相比，豆胶最迫切需要解决的问题是原料和食品、饲料存在竞争关系；产品稠度大、粘度低；耐水性比较弱等。在蛋白胶的研究方面，围绕拓展原料蛋白资源、改进大豆蛋白变性技术、提高蛋白质胶的胶接强度方面做了一些有意义的工作。例如中国授权专利CN10049149C，把可应用的蛋白质原料推进到酵母等单细胞蛋白；美国授权专利6,497,760刻意采用温和的变性剂来展开大豆球蛋白，避免大豆球蛋白过度水解，获得耐潮型大豆胶黏剂；中国发明专利申请：200610124835.3采用两步法对豆粕和其他富含蛋白质的植物性原料制备挤出施胶的耐水性无甲醛木材胶粘剂的新工艺。

人造板工业是一个利润率较低的工业，投资规模较低，在新型无甲醛蛋白质基木材胶黏剂的开发上，必须考虑新产品在试图替代传统主打胶种-脲醛胶时，最好具备从工艺到设备上的完全兼容。因此既要求蛋白变性充分，胶的初粘度较大；又要防止蛋白水解过度，充分保护蛋白多肽的分子的一级结构的完整性和确保产生交联作用的活性基团数量；既要蛋白含量充足，又要确保产品稠度低便于胶辊上胶。本发明实现了蛋白质基木材胶黏剂原料来源广、产品性能好和生产成本低的比较完美的结合。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用可再生的植物茎叶榨出液和来源广泛的动物蛋白或植物蛋白原料配合，制备无甲醛蛋白质基木材胶黏剂方法，得到一种可以替代脲醛树脂用于无甲醛高档人造板制造的新型蛋白质基木材胶黏剂。同时，提供其使用方法。

文献报道显示植物叶片生产蛋白质的能力要比从植物种子中分离蛋白质高出数倍。以白三叶草为例，鲜茎叶压榨出汁率49.2%，液汁中含粗蛋白18.2%。白三叶草叶蛋白粉粗蛋白含量高达50%以上。为了减少叶蛋白烘干的能耗，本发明直接利用植物鲜茎叶榨出汁液于蛋白基木材胶黏剂的制作，其中还发挥了植物鲜茎叶榨出汁液的优异生化功能。

本发明所述的制备方法的步骤如下。

（1）从植物新鲜茎叶中榨取汁液。

取新鲜植物茎叶，加水粉碎、研磨，压滤得浆状汁液。

所述的植物包括三叶草、苜蓿草、黑麦草、紫云英、水葫芦、水浮莲、满江红、空心莲子草、水空心菜、速生杨嫩枝叶、茶树嫩枝叶、桑树嫩枝叶或梧桐树嫩枝叶中的一种或两种以上。

（2）取豆粕，动物分离蛋白或植物分离蛋白，分别过60-300目筛，然后按豆粕：动物分离蛋白或植物分离蛋白：水= 0-1：1-0：5-15的重量比搅拌混合，混合物中粗蛋白含量介于7-20%。

本发明所述的动物分离蛋白包括各种动物血粉、动物毛发粉、脱脂奶粉、皮胶粉、骨胶粉；植物分离蛋白粉包括小麦面筋蛋白粉、玉米谷蛋白粉、木薯蛋白粉、植物叶蛋白粉、大米分离蛋白粉、藻类分离蛋白粉、单细胞生物分离蛋白粉。

（3）将上述蛋白质原料和水的混合物置入反应器中，搅拌状态下，反应温度在45℃-65℃之间，将反应物pH调节到8.5-13.5之间，促进蛋白质分子充分变性展开，反应时间控制在30min-5h。反应结束后待温度下降到35-45℃之间，按蛋白质和水的混合物的重量的0.1%-50%比例，边搅拌边加入从植物新鲜茎叶榨取的汁液，使胶料的pH下降，并使添加植物茎叶榨汁之后的胶料中总的粗蛋白质含量介于11~13%（胶合板生产用）或介于5-7%（纤维板生产用）。最后再将反应物pH调节到7.5-10.5之间以防止过度水解，同时继续搅拌15-45min。

本发明用作调节pH的碱为常见的无机碱，如NaOH、KOH、Ca(OH)₂、Na₂CO₃、Na₂CO₃、Mg(OH)₂、浓氨水等。

本发明用作调节pH的酸为常用的无机酸或有机酸，如硫酸、盐酸、磷酸、硼酸、醋酸（酐）、丙酸、丁酸、戊酸、己酸等。

（4）加入防腐剂。防腐剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)、新型二甲基异噻唑啉酮（MIT）、百菌清、托布津、尼泊金中的一种或两种以上。所添加的防腐剂质量分数占胶黏剂质量的0.00-0.50%，产品如在24h之内使用，可以不加防腐剂。