一种木材工业用植物蛋白粉及其生产方法与流程

1.本发明涉及木材胶粘剂技术领域，具体为一种木材工业用植物蛋白粉及其生产方法。


背景技术：

2.植物蛋白粉是一种可再生的天然高分子粘合剂原料，主要来源有大豆、棉籽和桐籽等，其在木质人造板加工领域有极大的潜在应用价值，目前，市场上植物蛋白粉主要为食用级的非转基因的大豆蛋白粉，不仅价格高，而且使用其制备的水基木材胶粘剂还存在不足，主要为初粘性差且易腐败变质，通常需要再加入增粘乳液和防腐剂，混合均匀度也差，此外，预先制成的水基蛋白胶中含有大量水份(通常质量分数会超过60％)，会增加运输成本。
3.对于混合粉体的生产，通常是先将各种组分原料独立粉碎，然后再混合得到，这种方法适用于各组分粉体的物性相近(如比重和硬度等)且配料比例差别不大的场合，然而，当各组分粉体物料的比重差别较大，如无机与有机材料的粉体混合，或者某组分物料配比较小时，需要通过增大混合搅拌强度及延长混合时间来提高粉体混合均匀的程度，此法不仅能耗高，而且对粉体比重差异大的组分仍难以达到均匀化混合的目的，进而影响混合粉体产品品质的一致性，故而提出一种木材工业用植物蛋白粉及其生产方法来解决上述所提出的问题。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种木材工业用植物蛋白粉及其生产方法，具备了无需预先制胶而是现场配胶使用且所制胶初粘性好的、防腐防虫的、混合产品品质的一致性等优点，解决了现有预制水基蛋白胶的品质差、成本高、以及混合粉体产品的品质一致性较差的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种木材工业用植物蛋白粉，包括以下重量份数配比的原料：脱脂植物粕80-100份、增粘剂2-10份、硼酸盐10-20份和添加剂0.2-5份；
8.优选的，所述脱脂植物粕为采用溶剂浸出法制油后、经低温或闪蒸脱溶处理的水溶性蛋白质含量较高的植物粕，包括转基因或非转基因的豆粕、棉粕、桐粕或它们的混合物；
9.优选的，所述增粘剂为松香、改性松香或它们的混合物，改性松香包括氢化松香、聚合松香、歧化松香或马来松香；
10.优选的，所述硼酸盐为硼酸钙、硼酸锌或它们的混合物；
11.优选的，所述添加剂为助流剂、抗结剂或它们的混合物，助流剂为滑石粉或微粉硅
胶，抗结剂为磷酸三钙、硅铝酸钠、硬脂酸镁或微晶纤维素；
12.优选的，包括以下重量份数配比的原料：脱脂植物粕100份、增粘剂5-8份、硼酸盐15-18份、和添加剂0.5-2份；
13.本发明要解决的另一技术问题是提供一种木材工业用植物蛋白粉的生产方法，包括以下步骤：
14.1)备料：将脱脂植物粕、增粘剂、硼酸盐和添加剂分别称量；
15.2)破碎：将上述步骤1)中的各原料加入破碎机中进行破碎，破碎为颗粒直径小于1-2毫米的物料；
16.3)预混：将上述步骤2)中破碎后的物料加入到锥型混合机中进行预混，混合搅拌15-30min；
17.4)粉碎：将上述步骤3)中预混物料加入超细粉碎机中进行粉碎，粉碎为颗粒直径小于30-150微米的粉末；
18.5)精混：将上述步骤4)中粉碎的物料加入到锥型混合机中进行混合，混合搅拌30-60min，即制成木材工业用植物蛋白粉，用于人造板加工时现场配胶使用。
19.优选的，所述木材工业用植物蛋白粉的颗粒直径小于50微米。
20.(三)有益效果
21.与现有技术相比，本发明提供了一种木材工业用植物蛋白粉及其生产方法，具备以下有益效果：
22.1、该木材工业用植物蛋白粉及其生产方法，通过将原料进行粗碎、预混、粉碎和精混工艺，使得到的粉体产品各组分混合均匀，即使混合粉体的品质一致，克服了现有混合粉体生产工艺所产生的混合粉体产品混合不均匀的问题，可现场配胶使用，不仅减少运输成本，而且混合粉中所含的增粘剂能有效提高所得胶粘剂的初粘性，便于人造板预压成型以利于板坯修补和热压机上板，硼酸盐具有杀菌、防虫、阻燃和耐热等性能，加入硼酸盐可以有效提高植物蛋白的防腐防虫性能，进而提高储存期，无需另外再加入增粘乳液和防腐剂，进而便于现场配胶操作，同时加入助流剂或抗结剂以改善粉体的流动性，便于生产加工和使用。
23.2、该木材工业用植物蛋白粉及其生产方法，通过使用比大豆蛋白更加廉价且无需脱毒处理的棉籽蛋白和桐籽蛋白，因棉籽蛋白和桐籽蛋白通常作为饲料需要脱毒处理，且生产过程中也无需经过消毒和脱腥处理，进而在简化生产工艺的同时降低了产品的生产成本，使该木材用植物蛋白粉及其生产方法更简便、环保且易于工业化的实施。
具体实施方式
24.下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.实施例一：一种木材工业用植物蛋白粉，包括以下重量份数配比的原料：脱脂植物粕100份、增粘剂6份、硼酸盐15份和添加剂1份，脱脂植物粕为脱脂豆粕，增粘剂为松香，硼酸盐为硼酸钙，添加剂为滑石粉。
26.本发明要解决的另一技术问题是提供一种木材工业用植物蛋白粉的生产方法，包括以下步骤：
27.1)备料：将脱脂植物粕、增粘剂、硼酸盐和添加剂分别称量；
28.2)破碎：将上述步骤1)中的各原料加入破碎机中进行破碎，破碎为颗粒直径小于1.5毫米的物料；
29.3)预混：将上述步骤2)中破碎后的物料加入到锥型混合机中进行预混，混合搅拌15min；
30.4)粉碎：将上述步骤3)中预混物料加入超细粉碎机中进行粉碎，粉碎为颗粒直径小于45微米的粉末；
31.5)精混：将上述步骤4)中粉碎的物料加入到锥型混合机中进行混合，混合搅拌30min，即制成木材工业用植物蛋白粉，木材工业用植物蛋白粉的颗粒直径小于50微米，用于人造板加工时现场配胶使用。
32.实施例二：一种木材工业用植物蛋白粉，包括以下重量份数配比的原料：脱脂植物粕80份、增粘剂2份、硼酸盐10份和添加剂0.2份，脱脂植物粕为脱脂豆粕，增粘剂为松香，硼酸盐为硼酸钙，添加剂为硅铝酸钠。
33.本发明要解决的另一技术问题是提供一种木材工业用植物蛋白粉的生产方法，包括以下步骤：
34.1)备料：将脱脂植物粕、增粘剂、硼酸盐和添加剂分别称量；
35.2)破碎：将上述步骤1)中的各原料加入破碎机中进行破碎，破碎为颗粒直径小于1毫米的物料；
36.3)预混：将上述步骤2)中破碎后的物料加入到锥型混合机中进行预混，混合搅拌30min；
37.4)粉碎：将上述步骤3)中预混物料加入超细粉碎机中进行粉碎，粉碎为颗粒直径小于30微米的粉末；
38.5)精混：将上述步骤4)中粉碎的物料加入到锥型混合机中进行混合，混合搅拌60min，即制成木材工业用植物蛋白粉，木材工业用植物蛋白粉的颗粒直径小于50微米，用于人造板加工时现场配胶使用。
39.实施例三：一种木材工业用植物蛋白粉，包括以下重量份数配比的原料：脱脂植物粕90份、增粘剂4份、硼酸盐13份和添加剂3份，脱脂植物粕为脱脂棉粕，增粘剂为松香，硼酸盐为硼酸钙，添加剂为滑石粉。
40.本发明要解决的另一技术问题是提供一种木材工业用植物蛋白粉的生产方法，包括以下步骤：
41.1)备料：将脱脂植物粕、增粘剂、硼酸盐和添加剂分别称量；
42.2)破碎：将上述步骤1)中的各原料加入破碎机中进行破碎，破碎为颗粒直径小于2毫米的物料；
43.3)预混：将上述步骤2)中破碎后的物料加入到锥型混合机中进行预混，混合搅拌20min；
44.4)粉碎：将上述步骤3)中预混物料加入超细粉碎机中进行粉碎，粉碎为颗粒直径小于80微米的粉末；
45.5)精混：将上述步骤4)中粉碎的物料加入到锥型混合机中进行混合，混合搅拌40min，即制成木材工业用植物蛋白粉，木材工业用植物蛋白粉的颗粒直径小于50微米，用于人造板加工时现场配胶使用。
46.实施例四：一种木材工业用植物蛋白粉，包括以下重量份数配比的原料：脱脂植物粕85份、增粘剂10份、硼酸盐20份和添加剂5份，脱脂植物粕为脱脂桐粕，增粘剂为松香，硼酸盐为硼酸钙，添加剂为滑石粉。
47.本发明要解决的另一技术问题是提供一种木材工业用植物蛋白粉的生产方法，包括以下步骤：
48.1)备料：将脱脂植物粕、增粘剂、硼酸盐和添加剂分别称量；
49.2)破碎：将上述步骤1)中的各原料加入破碎机中进行破碎，破碎为颗粒直径小于1.8毫米的物料；
50.3)预混：将上述步骤2)中破碎后的物料加入到锥型混合机中进行预混，混合搅拌25min；
51.4)粉碎：将上述步骤3)中预混物料加入超细粉碎机中进行粉碎，粉碎为颗粒直径小于100微米的粉末；
52.5)精混：将上述步骤4)中粉碎的物料加入到锥型混合机中进行混合，混合搅拌50min，即制成木材工业用植物蛋白粉，木材工业用植物蛋白粉的颗粒直径小于50微米，用于人造板加工时现场配胶使用。
53.对比例：一种木材工业用植物蛋白粉，包括以下重量份数配比的原料：脱脂植物粕100份和添加剂2份，脱脂植物粕为脱脂豆粕，添加剂为滑石粉。
54.本发明要解决的另一技术问题是提供一种木材工业用植物蛋白粉的生产方法，包括以下步骤：
55.1)备料：将脱脂植物粕和添加剂分别称量；
56.2)破碎：将上述步骤1)中的各原料加入破碎机中进行破碎，破碎为颗粒直径小于2毫米的物料；
57.3)预混：将上述步骤2)中破碎后的物料加入到锥型混合机中进行预混，混合搅拌20min；
58.4)粉碎：将上述步骤3)中预混物料加入超细粉碎机中进行粉碎，粉碎为颗粒直径小于70微米的粉末；
59.5)精混：将上述步骤4)中粉碎的物料加入到锥型混合机中进行混合，混合搅拌40min，即制成木材工业用植物蛋白粉。
60.判断标准：将上述实施例和对比例分别加入到一定量的水基蛋白改性液产品中搅拌15min即得到用于木材加工的蛋白胶粘剂，一部分用于常规制作桉木三合板(厚度3*1.7mm)：芯层单板双面涂胶(双面涂胶量360g/m2)
→
预压(30min，观察成型效果)
→
热压(120℃、8min)
→
湿强检测，另一部分则室温敞口存放以观察变质情况，所得实验结果列于表1。
61.表1实验数据：
[0062][0063]
*gb/t9846-2015的ii类湿强标准要求>0.7mpa(桉木板)
[0064]
由表1数据可见，加入增粘剂松香和硼酸盐可有效提高植物蛋白胶的初粘性(预压成型效果)与保存时间。
[0065]
本发明的有益效果是：通过将原料进行粗碎、预混、粉碎和精混工艺，使得到的粉体产品各组分混合均匀，即使混合粉体的品质一致，克服了现有混合粉体生产工艺所产生的混合粉体产品混合不均匀的问题，可现场配胶使用，不仅减少运输成本，而且增粘剂能有效提高所得胶粘剂的初粘性，便于人造板预压成型以利于板坯修补和热压机上板，硼酸盐具有杀菌、防虫、阻燃和耐热等性能，加入硼酸盐可以有效提高植物蛋白的防腐防虫性能，进而提高储存期，无需另外再加入增粘乳液和防腐剂，进而便于现场配胶操作，同时加入助流剂或抗结剂以改善粉体的流动性，便于生产加工和使用，通过使用比大豆蛋白更加廉价且无需脱毒处理的棉籽蛋白和桐籽蛋白，因棉籽蛋白和桐籽蛋白通常作为饲料需要脱毒处理，且生产过程中也无需经过消毒和脱腥处理，进而在简化生产工艺的同时降低了产品的生产成本，使该木材用植物蛋白粉及其生产方法更简便、环保且易于工业化的实施，解决了现有混合粉体产品的品质一致性较差的问题。
[0066]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。