大豆基木材胶粘剂防腐与耐水性能研究

摘要

本课题研究采用低温脱溶大豆豆粕为原料，通过化学变性制备了大豆基木材胶粘剂。针对大豆基木材胶粘剂防腐性能差和耐水性弱的突出问题，通过优选环境友好型防腐剂、调节豆胶pH等手段，提高大豆基木材胶粘剂的防腐性能、借助无毒交联剂引入活泼的酚羟基等手段，提高豆胶中蛋白质的交联度，降低胶粘剂体系中的亲水性基团的数目，使豆胶耐水性能和胶接性能满足国标Ⅱ类胶粘剂的要求。 1．大豆基木材胶粘剂防腐性能研究首先对BIT(1.2-苯并异噻唑啉-3-酮)，百菌清(2，4，5，6-四氯-1，3-苯二甲腈)，硼酸锌，对羟基苯甲酸丁酯，苯甲酸钠等防腐剂进行单因素试验，最后通过经济成本和防腐效果两大方面综合比较，初步认定BIT是大豆基木材胶粘剂比较理想的防腐剂，最佳加入剂量为0.1％，配合适宜的豆胶内在条件与环境因素，使豆胶防腐时间超过两个月。 研究表明BIT对大豆基木材胶粘剂防腐性能的影响还受其他因素显著影响，其中豆胶pH值、豆胶储存的环境温度对大豆基木材胶粘剂防腐能力影响最大。 本课题借助SAS统计软件，运用Box-Behnken设计法对影响大豆基木材胶粘剂防腐性能的三个主要因素：BIT用量、豆胶pH和豆胶储存的环境温度进行优化组合，结果表明在储存温度30.9℃(夏季)时，当BIT用量在0.1％，豆胶pH为7.64时，大豆基木材胶粘剂防腐时间可以超过2个月。 2．提高豆胶耐水性研究在豆胶制备过程中通过调节变性剂和水的用量比例来控制变性强度、在豆胶制成后调节豆胶的pH以延缓大豆蛋白的水解、以及添加了天然无毒多酚类交联剂是实现豆胶耐水性通过国标Ⅱ类标准的关键。利用MRI对豆胶中的质子分布情况进行扫描，表明3倍于豆粕重量的加水量可以使变性剂在豆胶中最均匀地分散；单因素试验结果表明变性剂和交联剂的最适合的用量分别为豆粕干重的5％和500ppm，最后通过上述中心组合实验对单因素试验结果进行了参数优化研究。 3．大显胶粘剂最佳热压条件的研究首先通过单因素试验，确定最佳热压温度为140℃，最佳热压压力为0.5MPa，最佳热压时间为10Min/3.6mm，最佳施胶量为300g/m<'2>。通过正交实验，得到了最优热压条件组合A<,3>B<,1>C<,3>D<,2>即温度：140℃，压力：0.5MPa，时间：10min，施胶量：311g/m<'2>，经过多次验证试验，耐水性胶合强度介于0.95MPa-1．12MPa之间。 4．对大豆基木材胶粘剂的防腐和耐水机理作了初步的探讨采用BIT作为防腐剂，能明显延长豆胶防腐周期，说明BIT干扰和破坏微生物细胞相关的生理、生化反应和代谢活动，而不是普通情况下的阻断微生物的营养供给。 采用单宁酸作为交联剂，能明显提高豆胶耐水性能，其真正起作用是在碱变性或者酸水解后。单宁经水解后，降低其分子量，增加分子的流动性，柔软性，同时也将豆胶中影响粘度和耐水性的大分子进行降解，从而提高其制胶性能。 5．对大豆基木材胶粘剂胶合板的防腐性能作了跟踪记录由于采取在温和条件下测试豆胶胶合板霉变时间，因此此实验数据采集难度相当大，在毕业前也未必能看到豆胶胶合板发生霉变现象，从目前采集数据分析，豆胶板的防霉等级为1级，即肉眼看不到长霉。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1大豆蛋白基木材胶粘剂概况

2大豆蛋白基木材胶粘剂的发展历程

3大豆蛋白基木材胶粘剂防腐和耐水现状

3.1大豆蛋白基木材胶粘剂防腐现状

3.2大豆蛋白基木材胶粘剂耐水现状

4大豆基木材胶粘剂防腐与耐水性能改进研究有重要影响的观念

4.1本研究对象符合可持续发展观念

4.2绿色化学理论

5展望

6结束语

第2章抗菌剂筛选

引言

2.1实验材料和仪器

2.2实验方法

2.3结果与分析

2.4本章小结

第3章影响豆胶防腐效果若干因素探讨

引言

3.1试验材料和仪器

3.2检测方法

3.3实验方法

3.4结果与讨论：

3.5本章小节

第4章影响防腐三因素优化组合实验

引言

4.1试验材料和仪器

4.2实验方法

4.3检测方法

4.4结果与讨论

4.5本章小节

第5章提高大豆胶粘剂耐水性研究

引言

5.1试验材料和仪器

5.2实验方法

5.3检测方法

5.4结果与讨论

5.5本章小结

第6章大豆胶粘剂最佳热压条件研究

引言

6.1试验材料和仪器

6.2实验方法

6.3检测方法

6.4结果与讨论

6.5本章小结

第7章豆胶胶合板耐老化和防霉性能初步研究

引言

7.1实验材料与仪器

7.2实验方法

7.3结果和讨论

7.4本章小结

第8章对大豆胶粘剂耐水性形成机理初步探讨

引言

8.1试验材料和仪器

8.2实验方法

8.3检测方法

8.4结果与讨论

8.5本章小结

全文总结

参考文献

附录

致谢