[发明专利]一种以制革废皮渣为原料的蛋白基胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以制革废皮渣为原料的蛋白基胶粘剂及其制备方法，属于胶粘剂技术 领域。

技术背景

胶粘剂又称黏合剂，是一种能把同种物质或异种物质，通过表面将其紧密结合成一个 整体的、可起反应力传递作用的且能够满足一定物理化学性能要求的连接介质。

虽然合成胶粘剂在性能上有着显著的优越性，但随着人们对自身生存环境质量的重 视，传统合成的胶粘剂在生产和使用过程中产生的毒害作用以及其所可能造成的环境问题 已不能再被忽视，所以出现了越来越多致力于环保胶粘剂研究的学者。由于蛋白质具有其 他合成高分子无法比拟的生物相容性和可降解性，所以蛋白胶粘剂是环保胶粘剂中最受关 注的一类胶粘剂。

制革工业是以动物皮为原料的以高投入、低产出为特征的传统工业。在制革生产过程 中，除了会产生大量的污水外，还会产生大量的废渣。在这些固体废物中，除少量的毛发、 肉渣等非胶原蛋白外，大部分是原皮修边角料、片灰皮渣、削匀皮屑等不含铬胶原和蓝皮 削匀、修边时所产生的含铬胶原蛋白废弃物。现今，胶原蛋白的回收利用是皮革废弃物资 源化处理的关键点和难点，且制革废皮渣的资源化利用不再仅仅是生产再生革等低附加值 的产品，而是力求高值转化。

本发明旨在解决上述两大难题，如能将制革废皮渣中的胶原蛋白用于制备环保胶粘 剂，就能同时解决胶粘剂的环保问题和制革废弃物的高值转化问题。

在蛋白胶粘剂的研究中，研究人员对植物蛋白胶粘剂进行了较多研究，如A.I.Hamarneh 等人用大豆蛋白合成聚酮基木材胶粘剂(A.I.Hamarneh，H.J.Heeres，A.A.Broekhuis，et a1. Use of soy proteins in polyketone-based wood adhesives，International Journal of Adhesion& Adhesives，2010，30：626-635)；A.I.Hamarneh等人用麻风树蛋白合成聚酮基木材胶粘剂(A.I. Hamarneh，H.J.Heeres，A.A.Broekhuis，et a1.Extraction of Jatropha curcas proteins and applica -tion in polyketone-based wood adhesives，International Journal of Adhesion&Adhesives，2010， 30：615-625)；黄卫宁等人《一种以大豆分离蛋白为基料的粉末生物胶粘剂》(公开号为CN 1793270A)。但对动物蛋白胶粘剂的研究却很少，对于将皮革废渣中的胶原蛋白用于合成 胶粘剂的专利方面研究还未见报道。

如果仅仅以蛋白一种原料来合成胶粘剂，其粘接强度和抗水性都较差，必须通过适当 的方法进行改性，以克服上述缺点。

本方法合成的蛋白基胶粘剂是以制革废皮渣中的胶原蛋白水解液为基料通过接枝改 性而制备的。与传统的胶粘剂相比，该蛋白基胶粘剂有明显的优势：(1)以皮革废弃物为 原料，成本更低，(2)无甲醛等有害气体释放。因此本发明为皮革废弃物高值转化与环 保胶粘剂生产提供了可能。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种制革废弃物高值转化的途径和一种 环保胶粘剂生产方法。其特点是将制革废弃中的胶原蛋白进行水解，再与单体进行接枝反 应，经过虑、交联后获得蛋白基胶粘剂。

本发明的目的由以下技术实现，其中所述原料重量份数除特殊说明外，均为重量份数。

以制革废皮渣为原料的蛋白基胶粘剂的起始原料由以下组分组成：

其中，单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酰胺和 苯乙烯中的至少一种。

引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、高锰酸钾或过氧化二苯甲酰中的任一种。

乳化剂为烷基酚聚氧乙烯(10)醚、壬基酚聚氧乙烯(10)醚、烷基酚聚氧乙烯(4) 醚、十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的至少一种。

酶为胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶或蛋白酶K中的任一种。

交联剂为铝粉、硫酸铝、氯化铝、硼砂、乙二醛或戊二醛中的任一种。

以制革废皮渣为原料的蛋白基胶粘剂的制备方法包括以下步骤：