[发明专利]一种生物环保型粘结剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粘结剂材料，具体地说是以碱蓬籽饼粕为主要原料的生物环保型粘结剂。

背景技术

粘结剂广泛应用于各个领域，如型煤粘结剂、球团粘结剂、胶合板粘结剂及固沙粘结剂等。目前应用最多的粘结剂是由高分子化学和石油化学制造的“合成粘结剂”。

粘结剂在固沙领域主要是用在沙漠及土壤风蚀严重的地区，用于沙粒的粘结，目的在于形成固结层，防止风沙起尘。传统的固沙粘结剂可分为：水泥浆类、水玻璃类、石油产品类和高分子聚合物高吸水树脂类。这些固沙粘结剂能够使地表沙土得以固定，具有一定的稳定性和保水性，从而达到固定流沙和治理荒漠化土地的目的。但是有的材料成本高，有的材料不能为植物生长创造良好的水土环境，有的材料甚至会对环境造成污染。比如，石油产品类材料施用后难以降解，长期滞留于表层沙土中，造成环境二次污染。新型固沙粘结剂包括：对工农林业副产品进行改性处理的生态环境固沙材料、利用微生物技术的微生物固沙材料和有机-无机合成的复合固沙材料等几类。它们具有使用性能好、资源与能源消耗少、与生态环境相容性好等诸多优点。

粘结剂在胶合板领域通常采用的是脲醛树脂，受热容易产生游离甲醛，导致二次污染，这也是室内甲醛超标的主要原因。所以研制低含量甚至不含游离甲醛的粘结剂是当前主流的研究方向。

粘结剂在纸箱粘结方面通常采用水玻璃粘结剂，水玻璃即硅酸钠在实际使用中出现泛碱、吸潮现象，使粘结物脱落，效果不好。所以采用环保型粘结剂作为替代品，有着广阔的前景。

总之，高分子化学和石油化学制造的“合成粘结剂”，有的材料成本高，有的性能不佳，有的甚至对环境造成二次污染，危害人体健康。因此，研究既环保又便宜的粘结剂有着重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于获得一种对生态友好的生物环保型粘结剂。

本发明的另一个目的在于提供一种生物环保型粘结剂的制备方法。

本发明的第一个方面，提供了一种生物环保型粘结剂，所述粘结剂主要包括碱蓬籽饼粕、表面活性剂、增稠剂及粘合剂；以总重量为100份计，所述粘结剂各主要组分的重量份数为：

碱蓬籽饼粕    1.2-4.0份；

表面活性剂    0.4-1.0份；

增稠剂        0.8-3.0份；

粘合剂        0.5-1.5份；

防腐剂        1.0-1.5份；

其余为水。

在一个优选实施例中，所述碱蓬为盐地碱蓬、翅碱蓬、角碱蓬、硬枝碱蓬中的一种或多种。

在一个优选实施例中，所述碱蓬籽饼粕为碱蓬籽经压榨榨油处理或溶剂浸提后得到的尾料。使用时需破碎、研细、过筛，得到粒径小于0.125mm的碱蓬籽饼粉。

在一个优选实施例中，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，其结构为直链结构，即LAS。

在一个优选实施例中，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠，由天然纤维素与苛性碱及一氯醋酸反应后制得的一种阴离子型高分子化合物，分子量为6400(±1000)，密度为0.5-0.7g/cm³。

在一个优选实施例中，所述粘合剂为聚乙烯醇17-88、聚乙烯醇17-92及聚乙烯醇17-99中的一种或多种。

在一个优选实施例中，所述防腐剂为山梨酸钾、苯甲酸及其盐中的一种或多种。

在一个优选实施例中，制得的所述生物环保型粘结剂粘度为40-1500厘泊。

本发明的另一个方面，提供了一种制备生物环保型粘结剂的方法，包括如下步骤：

a)将所述碱蓬籽饼粕破碎研磨至细粉，过筛，取粒径小于0.125mm的碱蓬籽饼粉；

b)将步骤a)得到的碱蓬籽饼粉置于沸水中做热处理，蒸煮30min；然后取下静置，降温至65-75℃之间；

c)在不断搅拌的情况下，将羧甲基纤维素钠缓慢均匀地撒到烧杯内，使羧甲基纤维素钠完全溶解，备用；在不断搅拌的情况下，将聚乙烯醇缓缓加入20℃左右的冷水中充分溶胀、分散，而后升温到95-100℃加速溶解，直到溶液不再含有微小颗粒，再经过60目不锈钢筛过滤杂质后，即可备用；

d)在1000r/min的搅拌速度下，先在步骤b)得到的碱蓬籽饼粉溶液中缓慢加入十二烷基苯磺酸钠和聚乙烯醇溶液，搅拌10min，再缓慢加入羧甲基纤维素钠溶液，搅拌20min；然后，调整搅拌速度为200r/min，继续搅拌60min，整个反应过程温度控制在65-75℃之间；