专利名称：一种抑菌大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法
背景技术：
随着人们日益关注对生态环境的保护，人造胶合板越来越受到木材工业、建筑、家 具行业发展的关注。但使用“三醛”胶粘剂生产的人造板易释放出游离甲醛等有害气体，污 染空气，危害人体健康。大豆分离蛋白胶粘剂凭借其环保、来源广泛、成本适中等优点越来 越受到重视，但现有大豆分离蛋白胶粘剂存在的缺陷是现有豆胶胶接强度低、防腐性差，尚 不能在人造板中推广应用。现有的改性方法是利用酸、碱、脲或表面活性剂等化学方法对大 豆蛋白胶粘剂改性，改性的大豆蛋白胶粘剂的湿基胶合强度小于0. 7MPa，强度低，而且防腐 性差，不能长时间存放和使用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有大豆分离蛋白胶粘剂胶合强度较低，防腐性差的问 题而提供了一种抑菌大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法。
本发明一种抑菌大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法按以下步骤进行一、将Ig大豆 分离蛋白加入到10 14mL水中，搅拌均勻，得到大豆分离蛋白溶液；二、将经步骤一得到 的大豆分离蛋白溶液置于超声清洗器中于温度45 55°C下，功率100 120W超声处理 50 70min ；三、将经过步骤二处理后的大豆分离蛋白溶液中加入十二烷基苯磺酸钠，搅拌 0.5 浊，再加入硼酸搅拌0.5 汕，然后加入1.2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)和日本花 柏提取物，搅拌均勻后即得；其中十二烷基苯磺酸钠的加入质量为大豆分离蛋白溶液质量 的0. 5% 1. 5%，硼酸的加入质量为大豆分离蛋白溶液质量的4% 6% ；1. 2-苯并异噻 唑啉-3-酮的加入质量为大豆分离蛋白质量的0. 0. 5%;日本花柏提取物的加入质量 为大豆分离蛋白质量的4% 6%。
所述的日本花柏提取物为下述成分按照质量百分比组成73. 15%的7-甲 基-4-亚甲基-1-(1-异丙基)-(1. α ,4a. α ,8a. α )-1, 2, 3,4,4a, 5,6,8a-八氢化萘， 13. 21%的可巴烯，7. 43%的α-杜松醇，4. 09%的α -白菖考烯，2. 12 %的7_甲基_4_亚 甲基-1-(1-异丙基)-(1. α ,4a. β ,8a. α )-1，2，3，4，乜，5，6，8a_ 八氢化萘。
本发明的一种抑菌大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法在制备过程中首先进行超声 处理进行物理改性，通过超声波的空穴作用、机械作用和超混合效应等，促使化学键断裂、 形成和暴露更多反应中心，因此在对大豆分离蛋白胶粘剂进行改性过程，超声波可以使得 大豆蛋白的反应中心暴露出来，再结合十二烷基苯磺酸钠和硼酸的化学改性从而达到增加 胶合强度的目的；十二烷基苯磺酸钠结构中存在磺酸基，能与蛋白质中的官能团发生化学 反应，同时疏水基烷基和苯基具有很大的位阻效应，降低非极性侧链从疏水内部到水介质 转移的自由能，通过改性后的蛋白质将其原藏于内部的疏水端转向外部，和十二烷基苯磺 酸钠的疏水部位相互作用而形成胶束团，从而增加了胶粘层的疏水性，提高胶粘剂的耐水性；硼酸是一元酸，可以释放出氢离子，在大豆分离蛋白胶粘剂改性过程中能促进碳水化合 物之间的交联反应，同时质子酸的存在会使得蛋白质中有序的结构被打乱，增加大豆分离 蛋白胶粘剂与木材官能团的交联机率，从而可以达到增加胶合强度的目的，适量硼酸的添 加还可以增大大豆分离蛋白胶粘剂的胶粘性能；通过在力学试验机上进行测定，本发明制 备的大豆分离蛋白胶粘剂的干基胶合强度为1. IMPa 1. 4MPa，湿基胶合强度为0. 9MPa 1. 2MPa,大于国标大于0. 7MPa的要求，达到胶合板国家标准GB/T9846-2004中II类胶粘剂 的标准；本发明特别选用的日本花柏提取物是一种来源于耐腐木材的环保型具有抑菌活性 成分的天然混和物，通过实验发现其对木材真菌和霉菌具有很好的抑制作用，对木材及植 物中容易产生的白腐菌、褐腐菌和黑曲霉有很好的抑制作用，因此不仅对豆胶本身具有防 腐性，延长使用时间，还对应用的板材具有耐久性，在胶合板制造上具有较高的应用价值； 而BIT作为一种杀菌防腐剂，把它少量用于大豆蛋白胶粘剂中，同日本花柏提取物联合使 用是为了更好地扩大抑菌范围，增强日本花柏提取物的防腐性，提高所制豆胶的耐久性。本 发明制造出的大豆分离蛋白胶粘剂可用于胶接木质和胶合板生产，无甲醛释放，腐蚀性小， 胶合强度高，防腐性好，属环保型胶粘剂。
具体实施方式
具体实施方式
一本实施方式的一种抑菌大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法按以下 步骤进行一、将Ig大豆分离蛋白加入到10 14mL水中，搅拌均勻，得到大豆分离蛋白 溶液；二、将经步骤一得到的大豆分离蛋白溶液置于超声清洗器中于温度45 55°C下，功 率100 120W超声处理50 70min ；三、将经过步骤二处理后的大豆分离蛋白溶液中加入 十二烷基苯磺酸钠，搅拌0. 5 2h，再加入硼酸搅拌0. 5 池，然后加入1. 2-苯并异噻唑 啉-3-酮(BIT)和日本花柏提取物，搅拌均勻后即得；其中十二烷基苯磺酸钠的加入质量 为大豆分离蛋白溶液质量的0. 5% 1. 5%，硼酸的加入质量为大豆分离蛋白溶液质量的 4^-61%^ 2-苯并异噻唑啉-3-酮的加入质量为大豆分离蛋白质量的0. 0. 5%;日 本花柏提取物的加入质量为大豆分离蛋白质量的4% 6%。
所述的日本花柏提取物为下述成分按照质量百分比组成73. 15%的7-甲 基-4-亚甲基-1-(1-异丙基)-(1. α ,4a. α ,8a. α )-1，2，3，4，乜，5，6，8a_ 八氢化萘， 13. 21%的可巴烯，7. 43%的α-杜松醇，4. 09%的α -白菖考烯，2. 12%的7_甲基-4-亚 甲基-1-(1-异丙基)-(1. α ,4a. β ,8a. α )-1，2，3，4，乜，5，6，8a_ 八氢化萘。
本实施方式制备抑菌大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法在制备过程中首先进行超 声处理进行物理改性，促使化学键断裂、形成和暴露更多反应中心，然后再结合十二烷基苯 磺酸钠和硼酸的化学改性从而达到增加胶合强度的目的，通过在力学试验机上进行测定， 本实施方式制备的大豆分离蛋白胶粘剂的干基胶合强度为1. IMPa 1. 4MPa，湿基胶合强 度为0. 9MPa 1. 2MPa，大于国标大于0. 7MPa的要求，达到胶合板国家标准GB/T9846-2004 中II类胶粘剂的标准；本发明特别选用的日本花柏提取物是一种来源于耐腐木材的环保 型具有抑菌活性成分的天然混和物，通过实验发现其对木材真菌和霉菌具有很好的抑制作 用，对木材及植物中容易产生的白腐菌、褐腐菌和黑曲霉有很好的抑制作用，因此不仅对豆 胶本身具有防腐性，延长使用时间，还对应用的板材具有耐久性，在胶合板制造上具有较高 的应用价值；而BIT作为一种杀菌防腐剂，把它少量用于大豆蛋白胶粘剂中，同日本花柏提取物联合使用是为了更好地扩大抑菌范围，增强日本花柏提取物的防腐性。本发明制造出 的大豆分离蛋白胶粘剂可用于胶合板生产，无甲醛释放，腐蚀性小，胶合强度高，防腐性好， 属环保型胶粘剂。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中按Ig大豆分 离蛋白加入12. 5mL 13. 5mL水的比例称取大豆分离蛋白和水。其它与具体实施方式
一相 同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一或二不同的是步骤一中按Ig大 豆分离蛋白加入12. 5mL水的比例称取大豆分离蛋白和水。其它与具体实施方式
一或二相 同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是步骤二所述 的超声处理的温度为48 52°C下，功率105 115W，超声处理55 65min。其它与具体实施方式
一至三之一相同。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一至四之一不同的是步骤三中的 大豆分离蛋白溶液加入十二烷基苯磺酸钠，搅拌0. 5 2h，再加入硼酸搅拌0. 5 池，其它 与具体实施方式
一至四之一相同。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
一至五之一不同的是步骤三中的 大豆分离蛋白溶液加入十二烷基苯磺酸钠，搅拌lh，再加入硼酸搅拌1.5h，其它与具体实 施方式一至五之一相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
一至六之一不同的是步骤三中 十二烷基苯磺酸钠的加入质量为大豆分离蛋白溶液质量的0.5% 1%。其它与具体实施 方式一至六之一相同。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
一至七之一不同的是步骤三中 十二烷基苯磺酸钠的加入质量为大豆分离蛋白溶液质量的0. 5%。其它与具体实施方式
一 至七之一相同。
具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
一至八之一不同的是步骤三中硼 酸的加入质量为大豆分离蛋白溶液质量的4. 5% 6%。其它与具体实施方式
一至八之一 相同。
具体实施方式
十本实施方式与具体实施方式
一至九之一不同的是步骤三中硼 酸的加入质量为大豆分离蛋白溶液质量的4. 5%。其它与具体实施方式
一至九之一相同。
具体实施方式
十一本实施方式与具体实施方式
一至十之一不同的是步骤三中 1. 2-苯并异噻唑啉-3-酮的加入质量为大豆分离蛋白质量的0. 15 0. 3%。其它与具体 实施方式一至十之一相同。
具体实施方式
十二 本实施方式与具体实施方式
一至十一之一不同的是步骤三 中1.2-苯并异噻唑啉-3-酮的加入质量为大豆分离蛋白质量的0. 15%。其它与具体实施 方式一至十一之一相同。
具体实施方式
十三本实施方式与具体实施方式
一至十二之一不同的是步骤三 中日本花柏提取物的加入质量为大豆分离蛋白质量的4% 6%。其它与具体实施方式
一 至十二之一相同。
具体实施方式
十四本实施方式与具体实施方式
一至十三之一不同的是步骤三中日本花柏提取物的加入质量为大豆分离蛋白质量的4%。其它与具体实施方式
一至十三 之一相同。
具体实施方式
十五本实施方式与具体实施方式
一至十四之一不同的是步骤三 中日本花柏提取物的加入质量为大豆分离蛋白质量的6%。其它与具体实施方式
一至十四 之一相同。
具体实施方式
十六本实施方式的一种抑菌大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法按以 下步骤进行一、将IOg大豆分离蛋白加入到IOOmL水中，搅拌均勻，得到大豆分离蛋白溶 液；二、将经步骤一得到的大豆分离蛋白溶液置于超声清洗器中于温度50°C下，功率IlOW 超声处理65min ；三、将经过步骤二处理后的大豆分离蛋白溶液中加入质量为大豆分离蛋 白溶液质量的0.5%的十二烷基苯磺酸钠，搅拌lh，再加入质量为大豆分离蛋白溶液质量 的4. 5%的硼酸搅拌1.证，然后加入质量为大豆分离蛋白质量的0. 15%的1. 2-苯并异噻唑 啉-3-酮和质量为大豆分离蛋白质量的4%的日本花柏提取物，搅拌均勻后即得。
具体实施方式
十七本实施方式与的具体实施方式
十六不同的是步骤三加入的 日本花柏提取物的质量为大豆分离蛋白质量的6%。其它与具体实施方式
十六相同。
具体实施方式
十六和具体实施方式
十七分别制备了日本花柏提取物的质量为大 豆分离蛋白质量的4%和6%的抑菌大豆分离蛋白胶粘剂，通过抑菌试验得出所制的大豆 分离蛋白胶粘剂在烘箱160 · ·处理5 IOmin后对白腐菌、黑曲霉和褐腐菌抑菌效果良 好，抑菌性能也很稳定。
抑菌实验方法为将实验用到的器皿及工具先进行紫外光表面灭菌，分别用移液 器移取0. 5mL白腐菌、黑曲霉和褐腐菌的孢子悬液于已灭菌的培养皿中，将加热融化的培 养基冷却至45°C，分别倒入上述三种孢子悬液的培养皿中，每个培养皿中15mL。摇勻，使菌 悬液与培养基充分混合。待培养基凝结后，用打孔器在培养基中间位置打直径为5mm的孔， 用移液器分别将具体实施方式
十六和具体实施方式
十七(表1中分别用浓度4%和6%表 示)制备的大豆蛋白胶粘剂向孔内缓慢注入100 μ L，然后用拉胶膜将每个培养皿的底口封 住，并将其置于观士11下培养，每隔几天观察测定抑菌圈直径变化，观察测试14天。每种 胶粘剂对3种供试菌重复测定3次，结果取平均值，详见表1。
表1大豆分离蛋白胶粘剂的抑菌性能数据
权利要求
1.一种抑菌大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，其特征在于所述的制备方法按以下步 骤进行一、将Ig大豆分离蛋白加入到10 14mL水中，搅拌均勻，得到大豆分离蛋白溶 液；二、将经步骤一得到的大豆分离蛋白溶液置于超声清洗器中于温度45 55°C下，功率 100 120W超声处理50 70min ；三、将经过步骤二处理后的大豆分离蛋白溶液中加入 十二烷基苯磺酸钠，搅拌0. 5 2h，再加入硼酸搅拌0. 5 池，然后加入1. 2-苯并异噻唑 啉-3-酮和日本花柏提取物，搅拌均勻后即得；其中十二烷基苯磺酸钠的加入质量为大豆 分离蛋白溶液质量的0. 5% 1. 5%，硼酸的加入质量为大豆分离蛋白溶液质量的4% 6%,1. 2-苯并异噻唑啉-3-酮的加入质量为大豆分离蛋白质量的0. 1% 0.5%，日本花柏 提取物的加入质量为大豆分离蛋白质量的4% 6%。
2.按照权利要求1所述的一种抑菌大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，其特征在于 所述的日本花柏提取物为下述成分按照质量百分比组成73. 15%的7-甲基-4-亚甲 基-1-(1-异丙基)-(1. α ,4a. α ,8a. α )-1，2，3，4，乜，5，6，8a_ 八氢化萘，13. 21 % 的可巴 烯，7. 43%的α-杜松醇，4. 09%的α -白菖考烯，2. 12 %的7_甲基_4_亚甲基(1_异 丙基)-(1. α ,4a. β ,8a. α )-1，2，3，4，乜，5，6，8a_ 八氢化萘。
3.按照权利要求1所述的一种抑菌大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，其特征在于步 骤一中按Ig大豆分离蛋白加入12. 5mL 13. 5mL水的比例称取大豆分离蛋白和水。
4.按照权利要求1所述的一种抑菌大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，其特征在于步 骤二所述的超声处理的温度为48 52°C下，功率105 115W，超声处理55 65min。
5.按照权利要求1所述的一种抑菌大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，其特征在于步 骤三中十二烷基苯磺酸钠的加入质量为大豆分离蛋白溶液质量的0. 5% 1%。
6.按照权利要求1所述的一种抑菌大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，其特征在于步 骤三中硼酸的加入质量为大豆分离蛋白溶液质量的4. 5% 6%。
7.按照权利要求1所述的一种抑菌大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，其特征在于步 骤三中1. 2-苯并异噻唑啉-3-酮的加入质量为大豆分离蛋白质量的0. 15 0. 3%。
8.按照权利要求1所述的一种抑菌大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，其特征在于步 骤三中日本花柏提取物的加入质量为大豆分离蛋白质量的4% 6%。
9.按照权利要求1或8所述的一种抑菌大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，其特征在于 步骤三中日本花柏提取物的加入质量为大豆分离蛋白质量的4%。
10.按照权利要求1或8所述的一种抑菌大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，其特征在 于步骤三中日本花柏提取物的加入质量为大豆分离蛋白质量的6%。
全文摘要
一种抑菌大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法，涉及一种大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法。本发明要解决现有大豆分离蛋白胶粘剂胶合强度较低，防腐性差的问题而提供了一种抑菌大豆分离蛋白胶粘剂的制备方法。本发明的制备方法一、将大豆分离蛋白中加水得到大豆分离蛋白溶液；二、大豆分离蛋白溶液超声处理；三、大豆分离蛋白溶液中加入十二烷基苯磺酸钠搅拌，再加入硼酸搅拌，然后加入1.2-苯并异噻唑啉-3-酮和日本花柏提取物，搅拌均匀得抑菌大豆分离蛋白胶粘剂。本发明大豆分离蛋白胶粘剂胶合强度高，防腐性好，无甲醛释放，腐蚀性小，属环保型胶粘剂，可用于胶接木质和胶合板生产。
文档编号C09J189/00GK102031084SQ20101056108
公开日2011年4月27日 申请日期2010年11月26日 优先权日2010年11月26日
发明者刘志明, 沈江华, 牛晶, 王海英 申请人:东北林业大学