环保型动物角蛋白改性剂对胶合板性能的影响

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角蛋白在生物可降解材料的应用

角蛋白在生物可降解材料的应用

角蛋白在生物可降解材料的应用结合角蛋白自身特殊的结构以及使用性能,本文希望能够对于角蛋白的提取方法进行介绍,使用机械方法、酸碱方法、还原方法、氧化方法技术研发的各种方法都可以提取角蛋白,而角蛋白及其改性产品,在生物材料的应用过程中,起到了越来越广泛的使用目的。

角蛋白可以作为骨折内固定棒、注射生物复合填充材料等。

各种对于角蛋白的应用发展,都表现出角蛋白在生物可降解材料的应用具有非常独特的发展前景,其应用范围在新型材料等领域内具备非常独特的优势。

标签:角蛋白;生物;可降解材料前言:近年来,由于角蛋白具有独特的生物特性和分子结构,其优越性决定其在生物学特性领域展现了良好的材料力学性能,这种高分子的角蛋白由于具有更好的机械强度,加工起来也非常方便,降解性和生物相容性很强,因此在与生物系统相结合的过程中,常被用于诊疗和治疗体内有机体的组织等。

角蛋白可以促进器官增进其功能使用力,并且无毒副作用,具有极强的生物相容性,而一般高分子材料则很难达到这种需求,因此,角蛋白及其改性产品目前在材料应用领域、医疗应用领域都具有非常良好的使用效能,具有很好的发展前景。

1.角蛋白的结构和特性1.1角蛋白存在的主要范围。

角蛋白存在的范围,主要存在于动物衍生物蛋白,角蛋白具有包容性,往往是外胚层结构的蛋白,广泛的存在于动物的皮肤以及皮肤的衍生物质中,比如说动物的毛发,动物的爪子,鳞片羽毛等等,角蛋白可以分为a-角蛋白和b-角蛋白两种,其中a-角蛋白具有更好的伸缩性,比如说一颗毛发就可以伸缩到原来长度的两倍以上。

不过,当a-角蛋白被过度拉伸之后,它的氢键可能会被破坏,虽然不能复原,但是这种拉伸性的范围依然是非常广泛,可以大量适用于医用材料的研制范围和研制领域。

1.2角蛋白不溶于水的特性。

角蛋白的不溶水特性是显而易见的,这种不溶于水的特性主要是由于其折叠结构和螺旋结构所决定的,角蛋白尤其是b-角蛋白分子结构呈现非常明显的反平衡式折叠结构,这些贴片以平行的方式,堆积成多层塔式结构,角蛋白的细胞链之间以氢键相连接,内层靠范德华力相维系。

工业明胶在木材改性中的应用及性能评价

工业明胶在木材改性中的应用及性能评价

工业明胶在木材改性中的应用及性能评价木材作为一种重要的建筑和家居装饰材料,具有优良的物理性能和天然的美观特点。

然而,由于木材存在一些缺点,如容易被昆虫、真菌侵蚀,容易吸湿膨胀和变形,以及耐久性等方面的问题,因此木材的改性处理显得尤为重要。

在众多的木材改性方法中,工业明胶作为一种常用的改性材料,广泛应用于木材改性领域,并受到了充分的关注。

工业明胶是由动物的骨骼、皮肤或软骨经过酸碱水解处理而获得的一种胶原蛋白类产物。

它具有高黏度、高黏合强度、良好的黏合性和可塑性等特点,因此被广泛用于木材改性中。

工业明胶在木材改性中的应用主要包括两个方面:一是作为木材粘结剂,强化木材的内部连接;二是作为木材表面涂层,改善木材的耐候性和防腐性能。

首先,作为木材粘结剂,工业明胶可以增强木材内部的连接性能。

在木材制品的生产过程中,由于木材的原始结构存在一些难以实现内在联系的缺陷,需要使用胶黏剂来填补和连接这些缺陷。

而工业明胶具有良好的粘接性能,能够有效地填补和连接木材内部的孔隙和裂缝,提高木材的整体强度和稳定性。

通过应用工业明胶进行粘结处理,可以大大提高木材制品的抗弯强度、抗压强度和抗剪强度等物理性能。

其次,工业明胶作为木材的表面涂层材料,能够改善木材的耐候性和防腐性能。

木材属于天然有机材料,容易受到紫外线、氧气和湿气的侵蚀,导致木材腐朽、老化和色泽褪色等问题。

而工业明胶具有一定的抗紫外线和抗氧化性能,可以有效地阻止紫外线和氧气对木材的侵蚀。

此外,工业明胶本身还含有一定的酸碱成分,具有抗菌抑制和防腐作用,可以有效延缓木材的真菌和昆虫侵蚀速度。

通过涂覆工业明胶,可以提高木材的耐久性和使用寿命。

然而,工业明胶在木材改性中也存在一些性能评价上的问题。

首先,由于工业明胶本身具有一定的黏性,因此在涂覆过程中容易出现涂层不均匀、收缩不良等问题,影响涂层的质量和性能。

其次,工业明胶具有一定的溶胀性,容易吸湿膨胀,导致涂层的体积和形状发生变化,进而影响木材的尺寸稳定性。

网曝“无醛”大豆胶实木复合地板背后有阴谋

网曝“无醛”大豆胶实木复合地板背后有阴谋

网曝“无醛”大豆胶实木复合地板背后有阴谋市场上出现许多可以采用大豆胶代替原来的三醛胶制作实木复合地板的广告,号称该地板可达到“零甲醛”。

虚实究竟如何,大豆胶果真可以使得实木复合地板不含甲醛?还是又一个欺骗消费者的噱头而已?对于长期以来准备购买地板却又惧怕“甲醛”的消费者来说,不免让人惶惑。

大豆胶能否无醛,相关研究大起底根据商家介绍,大豆蛋白胶属于生物基胶黏剂,采用纯天然大豆做原料生产,不含有甲醛等有害物质,完全消除了消费者在地板使用中“甲醛”超标的顾虑。

大豆胶实木复合地板“无醛”背后有阴谋通俗而言,其实质就是改变大豆蛋白的分子结构,进而改变其理化性质,达到功能性质改变的结果。

目前国外实验室在进行相关研究时采取的基本是如下两种方式:一是碱改性。

国外有专家,例如著名的化学教授Hettiarachchy在实验中用碱改性大豆蛋白,的确发现其粘接强度和耐水性比未改性的大豆蛋白胶有了明显的提高。

但是通常运用氢氧化钠(NaOH)改性蛋白质溶液因为其不断水解而不稳定,需要加入甲醛可以稳定变性的蛋白溶液,使其具有良好的稳定性。

二是磷酸改性。

利用尿素、盐酸胍对大豆分离蛋白进行改性制作木材胶黏剂,对胶黏剂的性质和功能有明显的影响,溶解性、乳化能力和持水性有所提高,但无法避免地会带来大量磷元素物质的沉淀。

国外科研人员告诫,务必减少使用据了解,目前为止,大豆基胶黏剂仍然存在胶合强度低、耐水性差以及抗微生物降解能力低等缺点仍然没有得到很好地解决。

虽然通过改性处理时豆胶的性能有所提高,但是同时也增加了生产成本,且改性过程中使用的苯酚、甲醛等有机溶剂会对环境造成一定的危害。

另外,豆胶的应用范围比较狭窄,目前仅用于单板粘接而不能用于建筑等其他行业,这些都是无法通过简单的改性处理解决的。

其次,从改性方面来讲,国内对大豆蛋白的改性研究起步较晚,且多数研究仅限于对SPI(蛋白质纯度在90%以上)的改性。

尽管通过实验已经证实SPI在耐水胶合强度指标上已取得一定的突破,但是由于技术和成本原因,难以广泛应用。

环境友好型胶合板用胶黏剂及其改性技术的研究进展

环境友好型胶合板用胶黏剂及其改性技术的研究进展

Overview on Adhesives and Relevant Modification for Environmentally-Friendly Plywood
FANG Lu,CHANG Liang,GUO Wen-jing, WANG Zheng
(Research Institute of Wood Industry,Chinese Academy of Forestry;Key Laboratory of Wood Science and Technology of State Forestry Administration,Beijing 100091,China)
2 生 物 质 胶 黏 剂 上述各种处理方法虽然可以减慢甲醛的释放速
度,达到降低游离甲 醛 释 放 量 的 目 的,但 都 无 法 从 根 本上解决甲醛对人体和环境的危害。随着人们环保 意 识 的 增 强 ,国 内 外 对 利 用 非 石 油 基 可 再 生 资 源 制 备 的 环 境 友 好 型 胶 黏 剂 更 为 关 注 ,尤 其 是 改 性 大 豆 基 胶 黏剂和淀粉胶黏剂等生物质胶黏剂。
三 聚 氰 胺 树 脂 易 与 甲 醛 发 生 加 成 反 应 ,目 前 世 界 发达国家已将三聚氰胺改性的 UF 胶(MUF)广 泛 用 于 各 类 人 造 板 的 生 产 中。 日、法、韩 等 国 已 正 式 将 MUF 胶用于胶合板 生 产,并 制 定 了 相 应 的 标 准。 韩 国岭南大 学 (Yeungnam)[7]研 发 的 MUF 胶,其 甲 醛 释放量在0.3~0.4 mg/L 之 间,生 产 的 胶 合 板 可 以 达到韩 国 标 准 KS F 3101:2002《Ordinary plywood》 ≤0.4mg/L 的要求。

改性剂的原理和应用

改性剂的原理和应用

改性剂的原理和应用1. 引言改性剂是一类能够改变物质性质和功能的化学品。

通过在材料中引入改性剂,可以改变其物理、化学和机械性能,从而满足特定的需求。

本文将介绍改性剂的原理和应用。

2. 改性剂的原理改性剂的原理主要包括以下几个方面:2.1 物理作用原理物理作用原理是指改性剂通过物理相互作用改变材料的性能。

例如,添加纤维素改性剂可以增加纸张的强度和韧性,这是由于纤维素与纤维素之间的氢键作用使纤维之间的结合更加紧密。

2.2 化学作用原理化学作用原理是指改性剂通过与物质发生化学反应改变其性质。

例如,添加硫化剂可以使橡胶中的硫醇发生交联反应,从而提高橡胶的强度和耐磨性。

2.3 表面处理原理表面处理原理是指改性剂通过改变物质表面的性质来改变材料性能。

例如,通过在金属表面涂覆有机改性剂可以提高其耐蚀性和润滑性。

3. 改性剂的应用改性剂广泛应用于各个行业和领域,以下列举了其中一些常见的应用:3.1 塑料材料•添加阻燃剂可以提高塑料材料的阻燃性能,减少火灾发生的风险。

•添加增塑剂可以增加塑料的柔韧性和延展性,提高其加工性能。

•添加增强剂可以提高塑料的强度和刚度。

•添加抗氧剂可以延缓塑料老化过程。

3.2 涂料•添加增稠剂可以使涂料具有良好的流变性,提高涂料的涂覆性能。

•添加抗黄变剂可以延缓涂料的黄变过程,提高涂料的耐候性。

•添加填充剂可以增加涂料的厚度和覆盖力,提高涂料的遮盖性。

3.3 橡胶制品•添加硫化剂可以使橡胶发生交联反应,提高橡胶的强度和耐磨性。

•添加增塑剂可以增加橡胶的柔软性和可塑性。

•添加防老剂可以延缓橡胶老化过程,延长橡胶制品的使用寿命。

3.4 纺织品•添加柔软剂可以使纺织品柔软、光滑。

•添加防水剂可以增加纺织品的防水性能。

•添加防蛀剂可以提高纺织品的防虫性能。

4. 总结改性剂通过物理作用、化学作用和表面处理等原理改变材料性质,广泛应用于塑料材料、涂料、橡胶制品和纺织品等领域。

通过合理选择和使用改性剂,可以使材料具有更好的性能,满足特定的需求。

改性豆基蛋白质胶黏剂用于杨木胶合板生产初探

改性豆基蛋白质胶黏剂用于杨木胶合板生产初探

性可
和 商 业 酚 醛 胶 黏 剂 相媲 美


这 种 胶 黏 剂 豆 粉 的 含 量 为 6 3 % 因 而 可 以 大 幅 减 少木 材 胶 黏 剂 用 苯 酚 的 量

关键 词
改 性 豆 基 蛋 白质胶 黏 剂 ;

杨木胶 合板 : 胶 合 强 度 文 章编 号 : 1 6 7 3

中图分 类 号 :T Q 4 3 2
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品 的价格 不 断 上 涨 使利 用 价格 低廉 的 可 再 生 资源 代 替 石

离蛋 白质胶黏剂 的干强 度 和 冷水浸 泡 湿 强 度有增强 效 果
对 水煮 湿 强 度 没 有效 果


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大 豆 粉 水 解 产 物 与 酚 醛 树 脂 共 聚 所 制 的 大 豆 蛋 白质 胶 黏 剂 作 为 非 定 向刨 花 板 表 层 胶 黏 剂 在 热 压 温 度

角蛋白的提取及改性制备制革专用蛋白填充剂的研究进展

角蛋白的提取及改性制备制革专用蛋白填充剂的研究进展

角蛋白的提取及改性制备制革专用蛋白填充剂的研究进展梁永贤温会涛张越荣杨义清王小卓但卫华!,2#4.兴业皮革科技股份有限公司,福建晋江#$2267;2.四川大学制革清洁技术国家工程实验室,四川成都6700$')摘要:介绍了酸碱法、氧化法、还原法、结合法等角蛋白的提取方法,以及乙烯基类单体接枝改性法、氨基树脂改性法、聚氨酯改性法等蛋白改性制备蛋白填充剂的方法,并提出了角蛋白应用于制备蛋白 填充剂的发展方向。

关键词:角蛋白;提取;改性;填充剂中图分类号:TS 529.1文献标识码:A文章编号= 1671-1602(2017)01-0032-07A i t l i t \MATERIALS AND APPLICATION愚,瘦年丨漏雛属Research Progress on Extraction of Keratins and Preparation ofModified Protein Filling AgentLIANG Yong -xian 1, WEN Hui -tao 1*, ZHANG Yue -rong 1, YANG Yi -qing 1, WANG Xiao -zhuo 1, DAN Wei -hua 1-2*(1. Xingye Leather Technology Co.,Ltd.,Jinjiang 3$22$1,China; 2. National Engineering Laboratory f orClean Technology of L eather Manufacture, Sichuan University,Chengdu $10065, China)Abstract : The dissolved extractions methods of keratin were described , such as acid and alkali method ,oxidation method , reduction method , as well as build on new extraction methods . The modification methods in preparation of filling agent from protein were introduced , such as vinyl-monomers modification method , amino resin modified method , polyurethane modified method . The direction of development of keratins be applied to preparation of protein filling agent was put forward .Keywords : keratins ; extraction ; modification ; filling agent1引言角蛋白是一类具有结缔和 保护功能的纤维状蛋白质,是脊 椎动物的皮肤、毛发、角、羽毛和 甲蹄的主要组成成分[11。

脲醛树脂中大豆蛋白改性剂对胶合板性能的影响

脲醛树脂中大豆蛋白改性剂对胶合板性能的影响

切强度呈先增加、后持平状态。
关键词:大豆蛋白; 脲醛树脂; 胶合板
中图分类号: S 781. 7, TS 653. 3
文献标识码: A
文章编号院 员园园1 原 9499渊圆园员9冤04 原 0026 原 02
脲醛树脂于 1844 年合成成功,它是木材工业 用量非常大的胶粘剂,具有价格低廉、胶合强度高 等诸多优点。但是,脲醛树脂存储期短,在使用过 程中会释放出甲醛,这在很大程度上限制了它的 使用范围[ 1 - 2 ]。而现在工艺是把胶液利用干燥设备 转化成粉末,极大提高了储存期和运输距离。脲醛 树脂应用改性剂种类繁多[ 3 ],如:增塑剂与增韧剂 可改善胶层的脆性;阻燃剂可以提高胶接制品的 耐燃性等。利用大豆蛋白生产胶黏剂,可以降低木 材胶粘剂的产品成本和对石化产业的依赖性[ 4 - 5 ]。 蛋白质分子除了羟基(-OH)外,还有氨基(-NH2)、 羧基(-COOH)等活性官能团,都可提供化学交链, 因此可以使用大豆粉作为脲醛等胶粘剂的填料, 提高胶粘剂的粘度,改善胶粘剂性能[ 6 ]。大豆基胶 粘剂用于胶合板、刨花板时,表现出类似于脲醛树 脂胶粘剂的力学性能,将改性大豆蛋白作为一种 改性剂使用在脲醛树脂胶合板中,可以降低其成 本,改善胶合性能。
平均剪切 强度 /MPa
2.26 2.35 2.41 2.29 2.13 1.97 2.03 1.99 1.93
甲醛释放 量 /mg·L-1
4.76 4.28 4.19 4.16 4.09 4.22 4.31 4.88 5.12
木破率 /% 100 100 95 100 95 90 100 90 95
将脲醛树脂胶粉、改性剂溶于水,合适的水温 为 15~30 ℃,混合搅匀。脲醛胶混合液的配比(重 量份)为:脲醛树脂粉 100,改性剂 20,水 60。 1. 2. 2 改性大豆蛋白的配比
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力为 3 . 5 MP a ) ,热 压 温 度 1 1 0 o C, 热 压 时 间 5 m i n ,热压 曲线如 图 1 所示。
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1 试 验 材 料 与方 法
1 . 1 材料 及设 备
吉林省工业和信息厅企业创新基金项 目 “ 环保胶合板 生产技术开发” ( 2 0 1 3 2 1 A 0 6 5 4 )
第1 期
高金贵等 :环保型动物 角蛋 白改性剂对胶合板性 能的影响
表 2 改性剂用量对 U F胶 合 板 木 破 率 的 影 响
添 加 量/ % — 木破 W / % —
环 保 型 动 物 角 蛋 白改性 剂对 胶 合 板 性 能 的影 响
高金贵 邹 志平 王立影 才景 志 姜兆方 吕普文
( 1 .北华大学 ,吉林 吉林 1 3 2 0 1 3 ;2 .吉林森工金桥地板集团 ,吉林 1 3 2 0 1 3)
摘 要 : 以环 保 型 动 物 角蛋 白添 加 剂作 为脲 醛树 脂胶 改性 剂 ,选 用 A、B 2种环 保 型 动 物 角 蛋 白 改性 剂 ,试 验;木破率 限值按 G B / T 1 7 6 5 7—1 9 9 9《 人 造 板 及 饰 面 人 造板 理 化 性 能试验方法》标准规定检测。
2 试 验 结 果 与分 析
2 . 1 环 保型 动物 角 蛋 白改性剂 添加 量对 U F胶合 板 强度 的 影响
第3 9 卷
第1 期




Vo 1 . 3 9 No .1
2 0 1 4年 1月
FO RES TRY SCI EN CE & TECH No LoG Y
J a n .
20 1 4
文 章 编 号 :1 0 0 1— 9 4 9 9( 2 0 1 4 )0 1— 0 0 2 6— 0 3
u F胶黏剂的胶合强度随着环保型动物角蛋白 添 加量 的增 加 呈 先 增 后 减 的 变 化 趋 势 ( 图2 ) 。根
加 ,u F胶合板 甲醛释放量呈明显下降趋势 ,当添加 量接近 1 5 % 时,甲醛释放量接近 E 0级。
关 键 词 :环 保 型 动 物 角蛋 白改 性 剂 ;脲 醛树 脂 ;胶 合 板
中 图分 类 号 :T Q 4 3 1 . 4,T S 6 5 3 . 3
文献 标 识 码 :A
图1 热 压 曲 线
脲醛树脂 胶粘剂 ,购 于吉林省 敦化市 ,固体含 量4 8 %一 5 0 % ,粘度 2 5~ 2 8 s ( 2 O ℃ ,涂 一 4 ) ,游 离 甲醛浓 度 1 . 5 m g / L以下 ,p H值 7~8 ;动物角蛋 白 A( 固体 含量 8 0 % ,膏状 ) ;动 物 角蛋 白 B( 固体 含量 5 0 % ,粉 剂 ) ;杨 木 单 板 ,规 格 4 0 0 m m×
同用量对脲醛树脂 ( u F ) 胶合板胶合 强度 、木破率 、浸渍剥 离性 能、吸水厚度膨胀 率的影响 。研 究结果表 明 ,环
保 型动物 角蛋 白作 为改性剂 ,能在一定程度上提 高 U F胶 合板 的胶 合强度 ,但会 降低 U F胶合板 的耐水性 ;添加
量相 同时,固体含量大的环保型动物角蛋 白其对应 的 u F胶合板胶 合强度较 大 ;随着动物角蛋 白添加量的逐 步增
我 国是 制 革 和 肉类 消 费 大 国,每 年 产 生 的皮 革 和 肉类 边 角料高 达 2 4 0多万 t ,充分 利用 这 些含 8 0 %胶原 蛋 白的边 角 料 ,对 于 缓 解 环 境 污染 问题 将 是一 大 贡献 ¨ J 。含有 丰 富胶 原 蛋 白的皮 革 等 边 角料 与 酸 、碱 、酶 作 用 可 发 生水 解 反 应 ,产 生 大 量 的 亲 水 基 团和 活 性 基 团 ( 羧 基 、氨 基 、羟 基 等) ,甲醛与 这种含 有氨 基 的物 质发 生反 应 ,会 使 游 离 甲醛浓 度 降 至某 一 极 限范 围 叫 ;由此 合 成 的动物 角蛋 白胶 自身 也 能替 代 部 分 脲 醛胶 发 挥 胶 接 的作 用 ,从 而减 少 了脲 醛 胶 的使 用 量 ,降低 了 生 产成 本及 甲醛 浓 度 J 。本 文 探 讨 了环 保 型角 蛋 白改性 剂 对胶 合 板 性 能 的影 响 , 旨在 推 广一 种
压制 完成 的板材 ,在 自然条 件 下 放 置 4 8 h后 进行 试样 锯 制 ,并 按 照 G B / T 9 8 4 6 . 3—2 0 0 4标 准 中 Ⅱ类胶 合板 标准检 测其 各项 理化 性能 。
l - 3 测试 标准
各项 指 标 检 测 方 法 按 照 G B / T 1 7 6 5 7—1 9 9 9
4 0 0 m m×( 1 . 3 ~ 1 . 6 ) m m, 含水率 8 %~ 1 3 %。 设备 :试验冷压机;试验热压机 ;木质材料
万 能力 学试 验 机 ;搅 拌 器 ;水 浴 锅 ;可见 分 光 光
《 人造板及饰 面人造板理化性 能试验 方法》标 准 进行测试。其中,胶合强度指标值 和甲醛释放限 量 ,按 G B / T 9 8 4 6 . 3— 2 0 0 4胶合板第 3部分 :普
新 型改性 剂 。
度计 。
1 . 2 胶合 板压 制试 验
选用含水率 8 % ~ 1 3 % 的杨木 单板 ,添加经
动 物角蛋 白改 性后 的 U F胶 ,压 制 3层 胶合 板 ,涂 胶量 为 2 5 0 g / m ,陈化 时 间 1 0 mi m;在 常 温下 预 压成 型 , 预 压 压 力 为 1 MP a ,预 压 时 间 1 0~ 2 0 m i n ;热压 压力 1 . 5 MP a ( 经 过 计 算 ,热 压 机 压
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