包含部分水解蛋白和金属硅酸盐的粘合剂

摘要

本发明涉及液体粘合剂组合物，包含部分水解蛋白组分，具有在0.2-2范围内的水解度(DH)；金属硅酸盐组分；任选地，外源性蛋白水解组分；并且其中所述液体粘合剂组合物具有在15-80重量％范围内的固含量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种包含部分水解蛋白和金属硅酸盐的粘合剂。特别地，本发明涉及一种包含部分水解蛋白和金属硅酸盐的环境友好和无毒的粘合剂。

发明背景

传统上，生产的许多工业用粘合剂，例如那些热固性的或通过聚合物构造和/或交联固化，具有各种毒性和对环境有害的成分作为组分，以便提供

1)高固含量，并同时提供足够的粘合强度，并减少干燥/固化时间。

2)允许粘合剂被泵送和铺展的粘度。

3)足够的适用期，例如如果粘合剂在使用前需要储存。

4)耐水性。

5)足够的粘合强度。

这些年来，为减少有害组分在市售粘合剂中的含量，目前为止粘合剂行业一直受到某种压力。

因此，该行业需要一种不具有上述缺点的改进的粘合剂。

发明概述

本发明涉及一种新型液体粘合剂组合物及其用途。本发明人已经分析了蛋白质和金属硅酸盐(如硅酸钠)之间的功能性相互作用，以优化蛋白质-金属硅酸盐粘合剂的功能。本发明中部分水解蛋白组分的优点是粘合剂的粘度降低，而肽和硅酸盐之间的交联由于肽片段中出现的N-末端NH₃⁺-末端可得到改进。此外，选择性水解可导致多肽结构的局部打开，从而在热致胶固化中增强与硅酸盐和其它肽相互作用的机会。另外，通过选择具有相对高含量的赖氨酸残基和精氨酸残基的蛋白质源，可以进一步改进与硅酸盐的相互作用，因为这些氨基酸残基可提供与硅酸盐相互作用的正电荷(甚至在碱性pH下)。

因此，本发明的目的是提供一种具有改进的粘结强度的蛋白质-硅酸盐粘合剂，而在粘合剂应用中保持较低的，或有用的粘度。特别是，本发明的目的是提供一种在蛋白质和硅酸盐之间具有优化的网络形成的蛋白质-硅酸盐粘合剂。

因此，本发明的一个方面涉及一种液体粘合剂组合物，其包含

-部分水解蛋白组分，具有在0.01-20范围内的水解度(DH)，并且其中相对于蛋白质组分中的氨基酸残基总含量，具有pKa值至少为8且低于该pKa值的pH值下主要带正电荷的具有侧链的氨基酸残基含量至少为2％；

-金属硅酸盐组分；

-任选地，外源性蛋白水解组分；及

其中，该液体粘合剂组合物具有15-80重量％范围的固含量。

在又一方面，本发明涉及一种液体粘合剂组合物，其包含

-部分水解蛋白组分，具有在0.2-2范围内的水解度(DH)，及；

-金属硅酸盐组分；

-任选地，外源性蛋白水解组分；及

其中，该液体粘合剂组合物具有15-80重量％范围的固含量。

本发明的另一方面涉及制备根据本发明的液体粘合剂组合物的方法，其包含

-提供蛋白质组分，相对于蛋白质残基中氨基酸残基的总含量，其具有pKa值至少为8且低于该pKa值的pH值下主要带正电荷的具有侧链的氨基酸残基的百分比至少为2％；

-通过加入水解剂，水解该蛋白质组分至其水解度为0.01-20；

-任选地，终止水解；及

-加入金属硅酸盐组分，从而提供一种具有在15-80重量％范围内的固含量的粘合剂组合物。

本发明的另一方面涉及制备根据本发明的液体粘合剂组合物的方法，其包含

-提供第一蛋白质组分；

-通过加入水解剂，水解所述第一蛋白质组分至其水解度为0.2-2；

-任选地，终止水解；及

-加入金属硅酸盐组分，从而提供一种具有在15-80重量％范围内的固含量的液体粘合剂组合物。

本发明的另一方面是提供包含干的粘合剂组合物的产品，所述干的粘合剂组合物包含

-部分水解蛋白组分，具有在0.01-20范围内的水解度(DH)，并且其中相对于蛋白质残基中的氨基酸残基总含量，具有pKa值至少为8且低于该pKa值的pH值下主要带正电荷的具有侧链的氨基酸残基含量至少为2％；

-金属硅酸盐组分；及

-任选地，外源性蛋白水解组分。

再一方面涉及包含干的粘合剂组合物的产品，所述干的粘合剂组合物包含

-部分水解蛋白组分，具有在0.2-2范围内的水解度；

-金属硅酸盐组分；及

-任选地，外源性蛋白水解组分。

本发明的又一方面是提供制备包含至少两部分的产品的方法，该至少两部分由根据本发明的液体粘合剂组合物至少部分地粘附在一起，其包含

-提供至少两部分，该至少两部分至少部分地粘附在一起，

-提供本发明的液体粘合剂组合物，

-通过在所述两个至少部分之间放置粘合剂，至少部分地将所述至少两部分粘附在一起；及

-将所述至少两部分压合在一起。

另一方面涉及通过根据本发明方法获得的液体粘合剂组合物。

再一方面涉及通过根据本发明方法获得的产品。

然而，进一步的方面涉及根据本发明的液体粘合剂组合物用于至少部分地将至少两个物体粘附在一起的用途。

一个方面还涉及包含金属硅酸盐的粘合剂组合物中具有在0.2-2范围内的水解度的部分水解蛋白组分的用途。

一个方面还涉及多部分试剂盒，其包含

-部分水解蛋白组分，具有在0.2-2范围内的水解度；

-金属硅酸盐组分；

-任选地，氧化剂；

-任选地，结晶剂；及

-任选地，填料。

附图简述

图1

图1示出了添加不同水平的碱性蛋白酶(alkalase enzyme)后大豆蛋白源的粘度变化。

本发明现在将更加详细地描述如下。

发明详述

粘合剂组合物

本发明的一个方面涉及一种液体粘合剂组合物，其包含

-部分水解蛋白组分，具有在0.01-20范围内的水解度(DH)，并且其中相对于蛋白质组分中的氨基酸残基总含量，具有pKa值至少为8且低于该pKa值的pH值下主要带正电荷的具有侧链的氨基酸残基含量至少为2％；

-金属硅酸盐组分；

-任选地，外源性蛋白水解组分；及

其中，该液体粘合剂组合物具有在15-80％(重量)范围内的固含量。

在又一方面，本发明涉及一种液体粘合剂组合物，其包含

-部分水解蛋白组分，具有在0.2-2范围内的水解度(DH)，及；

-金属硅酸盐组分；

-任选地，外源性蛋白水解组分；及

其中，该液体粘合剂组合物具有在15-80％(重量)范围内的固含量。

为了能够获得一种可能在商业上具有吸引力的粘合剂组合物，根据具体的使用可能要满足几个要求。下列一个或多个特征可能与满足本发明的粘合剂相关：

1)至少15％的固含量。高固含量对提供足够的粘合强度并降低干燥/固化时间是很重要的。

2)允许粘合剂被泵送和铺展的粘度，优选低于1200cps或甚至更优选低于600cps。

3)长的适用期，例如如果粘合剂在使用前需要储存。

4)低毒性，例如通过无甲醛。

5)耐火性。

6)耐水性。

7)高的粘结强度，优选内结合强度为至少0.5N/mm²(MPa)和/或剪切强度为至少2.5N/mm²(MPa)。确切的所需强度取决于用途。

通过使用部分水解蛋白组分，粘合剂的几个重要特征可以增强。除了降低预固化粘结剂配方的粘度，其他影响可能发生，这可能相对于与金属硅酸盐的相互作用是重要的。当蛋白质水解为肽时，新的NH³⁺N-端出现，其不被理论所限制，可以提高与硅酸盐的结合并在粘合过程中改进了网络。该影响通过应用具有相对高含量的具有侧链的氨基酸残基的蛋白质部分进一步增强，该具有侧链的氨基酸残基具有pKa值至少为8且低于该pKa值的pH值下主要带正电荷(如赖氨酸残基和精氨酸残基，其是唯一的天然氨基酸，在碱性条件下基本上质子化了的，并因此能够在这些碱性pH水平下与硅酸盐相互作用)。另外，通过将蛋白质成分裂解为肽片段，蛋白质的整体结构被打开，从而允许硅酸盐与带正电的氨基酸残基之间进一步相互作用。因此，本发明的一个目的是提供具有在蛋白质和硅酸盐之间优化的网络形成的蛋白质-硅酸盐粘合剂，并满足之前所述的一个或多个粘合剂的要求。

因此，在一个实施方案中，相对于蛋白质组分中的氨基酸残基总含量，具有pKa值至少为8且低于该pKa值的pH值下主要带正电荷的具有侧链的氨基酸残基含量至少为2％。

蛋白质组分的水解度(DH)通常通过“pH stat”法确定，其中由于水解释放的基团被滴定。肽键的断裂释放了两个离子基团：羧酸基团和氨基基团。在pH为6-9时，羧酸基团将被完全电离，但氨基基团将只是部分质子化。因此，在该pH范围的蛋白质的水解将导致H⁺的净释放，并且pH将下降。连续滴定回到原来的pH值，并测量碱消耗，提供DH的测量。这是pH-stat技术的基础，已被广泛应用于食品蛋白加工中水解度的监测。pH和pH调节的自动监测是目前工业厂房中的标准做法，允许内部DH监测部分自动化。

可选地，水解度可以通过TNBS反应，茚三酮反应，荧光胺反应和甲醛滴定法确定：所有对释放的氨基基团的评估通过比较水解前后的游离氨基的量。前三种方法是分光光度技术，而第四种是电位技术。

因此，在一个实施方案中，水解蛋白组分的水解度在0.1-20范围内，例如1-20，例如1-15，例如1-10，例如1-5，例如1-3，例如2-10，例如3-10，例如4-10，例如5-10，例如0.1-5，例如0.1-4，例如0.1-3，例如0.1-2，例如0.5-5，例如1-5，例如1-3，例如0.5-1，或例如1-2。在另一个实施方案中，水解蛋白组分的水解度(DH)在0.3-2范围内，例如0.4-2，例如0.5-2，例如0.6-2，例如0.3-1.8，例如0.3-1.5，例如0.3-1.2，例如0.3-1，例如0.3-0.9，或例如0.4-0.7。

根据本发明，不同的水解蛋白组分可以混合构成水解蛋白组分。可选地，在水解步骤中可以加入未水解蛋白。这两个步骤将会在不同的蛋白组分中导致不同的DH。同样地，DH可能在蛋白质部分中有所变化，因为在不同速度下，不同部分被水解。因此，在一个实施方案，水解度是蛋白质组分的平均水解度。

在一些更具体的实施方案中，所述液体粘合剂组合物包含

-15-50％(w/w)的部分水解蛋白组分，具有在0.2-2范围内的水解度(DH)，及；

-10-30％(w/w)金属硅酸盐组分；

或

-20-40％(w/w)的部分水解蛋白组分，具有在0.2-2范围内的水解度(DH)，及；

-7-20％(w/w)金属硅酸盐组分；

或

-15-50％(w/w)的部分水解蛋白组分，具有在0.2-2范围内的水解度(DH)，及；

-10-30％(w/w)金属硅酸盐组分；

-0.1-3重量％过氧化钠；及

-0.1-2％石灰。

石灰也可以作为饱和溶液加入，其中所述溶液以总液体制剂的5-10％之间的水平加入。

附加组分

更多不同的组分可以加入粘合剂中，以提高其性能。

真菌可能是蛋白质基粘合剂的一个问题。因此，在一个实施方案中，所述粘合剂进一步包含杀菌剂，例如丙环唑。在木材处理中常用的杀菌剂，具有杀菌活性，在采用热压温度(100-140℃)和在3-12的pH值下是稳定的。一个例子是丙环唑。因此，在另一个实施方案中，杀菌剂在采用热压温度(100-140℃)和在3-12的pH值下是稳定的。

助-组分可以增加粘合强度。因此，在一个实施方案中，所述粘合剂进一步包含助-组分，例如石灰(Ca-氢氧化物)。

活化氧化剂也可以增加粘合强度。因此，在一个实施方案中，所述粘合剂进一步包含氧化剂，例如Na过氧化物(过氧化钠)，过氧化氢，漆酶(具有O₂的酚醛交联催化剂)。

在实施例部分，已测试了包含石灰和过氧化钠的粘合剂。因此，在又一个实施方案中，所述粘合剂进一步包含助-组分和氧化剂。这可是石灰和Na过氧化物。

填料也可以加入粘合剂组合物中，以提高固含量并降低水分含量。一个优点是固化时间更快。因此，在一个实施方案中，所述粘合剂进一步包含填料，例如无机填料。在又一个实施方案中，填料选自由高岭土，myanit和长石，蒙脱石，纳米粘土，二氧化钛和包括二氧化硅纳米颗粒的二氧化硅颗粒组成的组。

在另一个实施方案中，所述粘合剂中金属硅酸盐的固含量在2％-60％(w/w)的范围内，例如在5-40％范围内，例如在4％-30％范围内，例如在10-40％范围内，例如在15-40％范围内，例如在20-40％范围内，例如在30-40％范围内，例如在5-30％范围内，或例如在7-20％范围内。

在实施例部分，基于SPI制剂的测试范围为8％-15％。最佳性能为基于最终(即液态并应用的)胶混合物中，硅酸钠干物质为9-11％。测试硅酸钠的一个例子是Bollerup Jensen型“36”，其具有3-34％的干的固含量。

所述部分水解蛋白组分的固含量可以在粘合剂组合物中变化。因此，在一个实施方案中，组合物中部分水解蛋白组分的固含量在5-40％(w/w)范围内，例如在10-40％范围内，例如在15-40％范围内，例如在20-40％范围内，例如在30-40％范围内，例如在5-30％范围内，或例如在5-20％范围内。

由于独立组分的固含量可以变化，总固体含量也可变化。因此，在一个实施方案中，液体粘合剂组合物的固含量在15-80％(w/w)的范围内，例如在15-70％范围内，例如在20-60％范围内，例如在5-40％范围内，例如在10-40％范围内，例如在15-40％范围内，例如在20-40％范围内，例如在30-40％范围内，例如在5-30％范围内，或例如在5-20％范围内。组合物的一个例子可以是45-50％的蛋白质，20％的硅酸钠和2％的Na过氧化物。

蛋白质组分可以通过不同的蛋白质水解剂水解。在本发明文中，蛋白质水解剂是一种能够水解蛋白质的试剂。因此，本发明的一个方面涉及液体粘合剂组合物，其中所述外源性蛋白水解组分是酶试剂和/或化学试剂。

存在不同类型的酶水解剂。因此，在另一个实施方案中，所述酶试剂选自由丝氨酸蛋白酶，苏氨酸蛋白酶，半胱氨酸蛋白酶，天冬氨酸蛋白酶，金属蛋白酶，谷氨酸蛋白酶和它们的混合物组成的组。在一个更具体的实施方案中，蛋白酶是一种内切蛋白酶。在一个甚至更具体的实施方案中，所述内切蛋白酶选自由“碱性蛋白酶”-subtlisin，“中性蛋白酶”，胃蛋白酶，胰凝乳蛋白酶，胰蛋白酶，木瓜蛋白酶，弹性蛋白酶和它们的混合物组成的组。碱性蛋白酶和中性蛋白酶(Neutrase)都是由Novozymes生产的熟知的内肽酶成分。因此，所述酶试剂可以是一种或多种蛋白酶的组合物。优选地，使用碱性蛋白酶(参见实例)。

在另一个实施方案中，所述蛋白酶在pH值高于pH9时基本无活性，例如高于pH8，例如高于ph7，例如高于pH6或例如高于pH5。例如胃蛋白酶在pH高于5时变性。因此，根据本发明的蛋白酶可以通过加入通常是碱性的金属硅酸盐组分灭活。这样当提供根据本发明的粘合剂时，水解度可以被控制。当使用酶外源性蛋白水解组分时，由于存在酶的痕迹，它可以在最终的粘合剂组合物中检测到。

外源性蛋白水解组分也可以是化学试剂。因此，在一个实施方案中，所述化学试剂选自由无机酸如硫酸，盐酸，磷酸，硝酸，和氧化剂如过氧化氢和过氧化钠或它们的混合物组成的组。当所述外源性蛋白水解组分是化学试剂时，由于化合物如强酸或H₂O₂可能已分解为其他化合物，它可能在最终的粘合剂组合物中无法检测到。例如H₂O₂分解为O₂和水，其很可能在制备后的液体粘合剂组合物中检测不到。

所述粘合剂组合物的pH优选高于7，因为金属硅酸盐在酸性条件下通常聚合非常快。因此，在一个实施方案中，所述液体粘合剂组合物具有在7-13范围内的pH，例如9-13，例如10-13，例如11-13，例如7-11，例如7-10，例如7-9.5，例如7-9，例如7-8.5，例如7-8，例如7.5-9，例如7.5到8.5，例如7.5-8或例如8-9。

在pH高达8时，更多的正电荷将在来自肽片段(pKa约为8)的NH₃₊-末端的肽中出现。因此，最佳的pH在7-9的范围内，例如7-8或8-9。然而，这是在硅酸钠的凝胶化程度和保持N-末端质子化之间的折衷。

由于粘合剂可能在制备后不直接使用，如果液体粘合剂在较长的时间段内稳定可是有利的。因此，在一个实施方案中，所述液体粘合剂组合物具有至少1天的适用期，例如至少2天，例如至少3天，例如范围为1-30天，例如范围为3-30天，例如3-20天，例如1-10天。适用期被定义为最终制备(混合组分，加入催化剂，等等)之后，完全配制的，热固胶制剂保持其加工性能(例如粘度，泵送性，铺展性和喷涂性)的时间。

为了使所述液体粘合剂组合物适于工业应用，其泵送性，铺展性和/或喷涂性是重要的。因此，在进一步的实施方案中，所述液体粘合剂组合物具有在500-6000mPa·sec范围内的粘度，其是在20℃下，约50％的总固含量，在水溶液中测量的，例如50-3000mPa·sec，例如100-2000mPa·sec，例如100-1000mPa·sec，或例如100-700mPa sec。所述粘度是在平均海平面气压下测量的，例如101.325kPa。

蛋白质组分可以从不同来源获得。因此，在一个实施方案中所述蛋白质组分选自植物来源的蛋白部分，乳来源的蛋白部分，血液来源的蛋白组分以及它们的组合。

在另一个实施方案中，所述植物来源的蛋白部分选自由大豆部分，羽扇豆种子部分，小麦，油菜籽分离蛋白(RPI)和其他谷物麸质部分，麦麸来源的部分，小麦胚芽来源的部分，燕麦仁白蛋白和球蛋白部分，菜籽粉(rapemeal)部分，豌豆和其他豆科种子富蛋白部分，源于谷物秸秆，谷物糠麸和草的生物炼制的部分，源自橄榄残余的部分，或它们的混合物组成的组。

优选地，使用大豆分离蛋白(SPI)，或者油菜籽分离蛋白。

面筋(例如小麦蛋白)是从小麦面粉洗去淀粉和可溶性物质后留下的蛋白质。分离的面筋通常由约75％的蛋白质组成，该部分蛋白质不溶或不分散于水，并且在面粉洗涤过程中可“结块”。它们被视为贮藏蛋白。面筋根据两个“主要组分”简单定义：麦醇溶蛋白和麦谷蛋白。所述麦醇溶蛋白是面筋的一部分，可溶于70％的乙醇：所谓“醇溶蛋白”。剩余部分为“麦谷蛋白”。典型地，分离的小麦面筋(总蛋白质形式)是这些组分大约50:50的混合物。

麦醇溶蛋白是疏水性蛋白，主要由单个多肽链组成，其倾向于在水悬浮液中被折叠成大致球状构象。这是由于蛋白质链上有限量的分子内二硫键结合和疏水区的缔合作用。有4种主要类型的麦醇溶蛋白，其中3种(α，β，γ麦醇溶蛋白)具有约30kD的分子量。第四种(ω麦醇溶蛋白)具有接近60kD的分子量。麦醇溶蛋白有极丰富的谷氨酸残基(40-50％)，其中约90％是以谷氨酰胺形式存在。它们还含有丰富的脯氨酸残基。这通过在链内阻止形成α-螺旋结构深刻影响蛋白质的二级结构。麦醇溶蛋白在碱性氨基酸例如赖氨酸中也很少。由于这些特性，麦醇溶蛋白是非常疏水的蛋白质，并且在正常的pH值下是不溶于水的。麦醇溶蛋白实际上比“麦谷蛋白”疏水性更强。

从小麦面筋的麦醇溶蛋白乙醇提取后剩余的残留贮藏蛋白，称为麦谷蛋白。麦谷蛋白由“类麦醇溶蛋白”亚单元组成，其是由链间(即分子间)二硫键连接。“谷蛋白大聚合体”(“GMP”)达到从约150kD至甚至5000kD的分子大小范围，。当麦谷蛋白经受还原和二硫键的裂解，它们被视为“低分子量亚单元”(“LMW-GS”)和高分子量亚单元(“HMW-GS”)的混合物的组成。LMW-GS的分子量可以低至12kD，而HMW-GS高达134kD。

二硫键往往通过分子间键合整个结合这些亚单元。氢及其他二次键合在该缔合中也发挥了作用。

麦谷蛋白材料的氨基酸组合物类似于密切相关的麦醇溶蛋白。在一般情况下，麦谷蛋白贮藏蛋白往往含有略低含量的谷氨酸/谷氨酰胺和脯氨酸，和略高量的碱性氨基酸如赖氨酸，相比于麦醇溶蛋白。麦谷蛋白亚单元相比麦醇溶蛋白往往是更亲水性的。它们如麦醇溶蛋白一样，具有一些分子内二硫键。

为在粘合应用中利用例如麦醇溶蛋白和/或麦谷蛋白这种固有的疏水性，可能有必要打开这种结构并且这可以通过断开半胱氨酸残基之间的分子内S-S键的初始步骤来促进。在合适的阶段进一步变性可较高程度地打开近似球形的初始构象。如前所述，部分水解也可以用来打开该构象。为改进网络形成，向所述部分水解蛋白组分中加入金属硅酸盐。也如前所述，金属硅酸盐对于改进最终产品的耐火性也是重要的。最终的热压或热处理可以被用来生产热固性系统。

因此，在又一个实施方案中，谷物面筋是麦醇溶蛋白和/或麦谷蛋白，例如来自小麦。在又一个实施方案中，这些谷物面筋，麦醇溶蛋白和/或麦谷蛋白与赖氨酸和精氨酸中丰富的多肽和/或肽相结合，例如那些源自豆类种子，如羽扇豆，大豆，豌豆或其它豆，油菜籽或菜籽粕，或者源自牛奶或动物血液。在本文中，术语“丰富”是指相对于蛋白质组分中存在的其他氨基酸残基，在赖氨酸和精氨酸中具有2％以上的含量，例如2-20％，例如5-20％，例如10-20％，例如2-15％，例如2-10％。转谷氨酰胺酶可以任选地用作催化剂，将这些肽或多肽结合到谷物面筋得到的多肽。

在又一个实施方案中，血源性蛋白部分选自由常见的屠宰场血液，包括猪血，牛血，羊血，鸡血，火鸡血和它们的混合物组成的组。

在又一个进一步的实施方案中，乳源性蛋白部分选自由酪蛋白部分和那些源自乳清，包括β乳球蛋白，α-乳白蛋白，血清白蛋白和它们的混合物组成的组。

存在的不同类型的金属硅酸盐，其可以在本发明中使用。因此，在一个实施方案中，所述金属硅酸盐选自由硅酸钠，硅酸钾和硅酸锂组成的组。

下表显示了不同类型的硅酸钠和硅酸钾的例子及它们的性质。这些金属硅酸盐可以用于本发明的粘合剂组合物中。

°Be＝波美，GV＝SiO₂和Na₂O之间或SiO₂和K₂O之间的重量/重量比。

优选地，所述金属硅酸盐可以选自由硅酸钠和硅酸钾组成的组，更优选地，所述金属硅酸盐是硅酸钠。在又一个实施方案中，所述金属硅酸盐是硅酸钠36型，硅酸钠37/40型，硅酸钠44型，硅酸钠46型，硅酸钠48型，硅酸钠50型，硅酸钾50型，硅酸钾54型，或硅酸钾4009型。在又一个实施方案中，所述金属硅酸盐的二氧化硅与金属氧化物的重量比在大约1.5:1和4.0:1之间，并且固含量在大约30重量％和50重量％之间。

硅酸钠(水玻璃)是可溶性硅酸钠家族的一员，并被认为是玻璃的最简单形式。水玻璃是通过熔合砂和苏打粉而得；它是不可燃的且低毒。它可以用于催化剂和硅胶，肥皂和清洁剂；粘合剂；水处理；纺织品和纸浆的漂白和上浆；矿石处理；土壤硬化；玻璃泡沫；颜料；钻探泥浆；铸芯和铸模用粘结剂；防水灰浆和水泥和表面浸渍木材。

不受理论限制，如果蛋白质组分在氨基酸残基上包含高度的带正电荷的侧链，可改进蛋白质和金属硅酸盐的相互作用。化学或酶修饰蛋白/肽以引入更多的pKa值在8以上的侧链(除了天然发生的碱性氨基酸和N-末端氨基基团)是可能地。

转谷氨酰胺酶是一类能催化自由胺基团(例如，蛋白质-或肽-结合的赖氨酸)和蛋白质-或肽-结合的谷氨酰胺的γ-酰胺基团之间形成共价键的酶。通过转谷氨酰胺酶形成的键往往是耐蛋白酶水解的。通过应用转谷氨酰胺酶，更多的碱性基团和富含碱性氨基酸残基的肽可以在蛋白质组分中被引入。转谷氨酰胺酶也可用于共价连接不同的肽部分以诱导网络形成。本领域技术人员可以使用其他酶或化学手段以向蛋白质组分附加更多的碱性基团。

蛋白质部分也可以去酰胺化或部分去酰胺化，以增加溶解度。因此，在另一个实施方案中，蛋白质组分是去酰胺化或部分去酰胺化。

pKa值(或Ka)为酸解离常数(也称为酸度常数，或酸电离常数)是溶液中酸强度的定量测量。它是被称为酸-碱反应的解离的化学反应的平衡常数。在与pKa值相同的pH下，理论上50％的分子将为酸性形式，并且50％将为碱性形式。pKa值可以是负电荷和中性状态之间的过渡(the transition)，或者它可以是中性状态和正电荷之间的过渡。在pH低于一个分子(或所述分子的特定组)的pKa值下，该分子将主要被质子化，而在pH值高于所述pKa值下，该分子将主要被去质子化。一个分子可有一个以上的pKa值。这样的分子被称为两性离子分子。pKa值可以通过一系列不同的方法来确定，根据例如该分子的溶解度。表明的氨基酸基团的pKa值是教科书提供的标准值。本领域技术人员能够在标准条件，例如在水溶液中为其他分子确定这样的值。pKa值可能取决于温度，离子强度和微环境和可电离基团。Sirius Analytical提供了进行这种分析的仪器。

因此，在一个实施方案中，相对于蛋白质组分中存在的其他氨基酸残基，所述蛋白质组分中具有pKa值至少为8且低于该pKa值的pH值下主要带正电荷的具有侧链的氨基酸残基含量在2-40％范围内，例如2-30％，例如2-30％，例如2-20％，例如5-20％，例如8-20％，例如10-20％，或例如2-10％。

在碱性条件下可能具有质子化的侧链的天然氨基酸残基是精氨酸和赖氨酸。另外，N-端片段也可能具有质子化的氨基。在本文中，所述N-端氨基也可以被认为侧链。因此，在一个实施方案中，所述具有pKa值至少为8且低于该pKa值的pH值下主要带正电荷的具有侧链的氨基酸残基选自由精氨酸残基，赖氨酸残基和N-端氨基酸残基组成的组。

在一个进一步的实施方案中，相对于蛋白质组分中的其他氨基酸残基，赖氨酸残基，精氨酸残基和N-端氨基酸残基的含量在1-30％范围内，例如1-20％，例如5-20％，例如8-20％，例如10-20％。在又一个进一步的实施方案中，相对于蛋白质组分中的其他氨基酸残基，赖氨酸残基和/或精氨酸残基的含量在1-20％范围，例如5-20％，例如8-20％，例如10-20％。例如，酪蛋白可以具有约14％的赖氨酸残基和精氨酸残基，而牛血清白蛋白(BSA)中赖氨酸残基和精氨酸残基的含量约为14％。本领域技术人员可以识别具有更高含量的赖氨酸残基和精氨酸残基的其他蛋白源。

所述粘合剂的固含量是重要的，因为在粘合剂中具有足够的分子以在使用过程中提供附着力是重要的。另一方面，增加固含量也将增加粘度。因此，在一个实施方案中，所述组合物具有在20-80％(重量)范围内的固含量，例如30-80重量％，例如40-80重量％，例如范围为50-80％，例如60-80％，例如40-70％，例如40-60％，例如40-50％。

在又一个实施方案中，所述蛋白质组分的固含量在20-40重量％范围内，例如范围为25-40％，或例如25-35％。

在另一个实施方案中，所述金属硅酸盐的固含量在20-60重量％范围内，例如范围为25-60％，或例如25-50％。

所述粘合剂组合物可以包含更多的物质以增加稳定性和/或附着力。因此，在一个进一步的实施方案中，所述液体粘合剂组合物进一步包含氢氧化钙和/或一种或多种金属盐。

重量：金属硅酸盐和蛋白质(金属硅酸盐：蛋白质)之间的重量比对于提供足够的强度是重要的。因此，在一个实施方案中，金属硅酸盐和蛋白质(金属硅酸盐：蛋白质)之间的基于重量的比例：基于重量，高于0.5，例如高于1，例如高于1.5，例如高于2或例如高于2.5。

甲醛已被广泛用于粘合剂组合物，因为它提供例如蛋白质的交联。然而，甲醛也被认为是有毒的，并且因此在粘合剂中是不适当的成分，尤其是在室内使用。因此，在一个实施方案中，所述液体粘合剂组合物基本上或完全不含甲醛。

不同类型的交联剂可用于本发明。

1)酶交联剂。这种交联剂在肽之间形成共价键，但并不一定是网络本身的一部分。

2)化学交联剂。这种交联剂在肽之间或肽和硅酸盐之间诱导共价键。甲醛是这种交联剂的一个例子。其他例子有戊二醛和柠檬酸。

3)有机或无机的网络形成交联剂。这类交联剂在肽和金属硅酸盐之间形成网络，例如通过静电相互作用。硅酸钠可被认为是这种类型的粘合剂(肽之间)。

在某些例子中，通过使用一种或多种上述列出类型的交联剂以增加有机组分(蛋白质)和无机组分(金属硅酸盐)之间的结合可能是适当的。然而，交联剂可能是昂贵的，并且有安全问题。因此，如果根据本发明的粘合剂组合物可提供足够的结合，交联剂可以省略(除了金属硅酸盐)。因此，在另一个实施方案中，所述液体粘合剂组合物不含有交联剂，条件是该交联剂不是金属硅酸盐。

另一方面，对于某些粘合剂组合物，可以使用更多的交联剂。因此，在一个实施方案中，所述液体粘合剂组合物进一步包含交联剂。可以使用不同类型的交联剂。因此，在又一个实施方案中，所述交联剂选自由酶交联剂，化学交联剂，有机或无机的网络形成交联剂，或它们的混合物组成的组。交联剂的例子有硅烷交联剂候选-Dynasilan Hydrosyl 1151和Dynasylan Hydrosil 2776(来自Evonik)。

化学交联剂-六亚甲基二胺，马来酸酐，亚氨酸酯：丁炔二酸二甲酯(DMAD)，二甲亚胺(DMSD)；还有记载的蛋白交联剂戊二醛。

酶交联剂-转谷氨酰胺酶(在多肽链中催化赖氨酸-NH₂基团和谷氨酰胺残基之间的交联)。

在另一方面，本发明涉及制备根据本发明的液体粘合剂组合物的方法，其包含

-提供蛋白质组分，相对于蛋白质残基中氨基酸残基的总含量，其具有pKa值至少为8且低于该pKa值的pH值下主要带正电荷的具有侧链的氨基酸残基的百分比至少为2％；

-通过加入水解剂，水解该蛋白质组分至其水解度为0.01-20％；

-任选地，终止水解；及

-添加金属硅酸盐组分，从而提供具有在15-80重量％范围内的固含量的粘合剂组合物。

在又一个方面，本发明涉及制备根据本发明的液体粘合剂组合物的方法，其包含

-提供第一蛋白质组分；

-通过加入水解剂，水解该第一蛋白质组分至水解度为0.2-2；

-任选地，终止水解；及

-添加金属硅酸盐组分，从而提供一种具有在15-80重量％范围内的固含量的粘合剂组合物。

更多的组分可以加入粘合剂中。因此，在又一个实施方案中，本发明进一步包含添加结晶剂和/或氧化剂和/或填料。

所述方法也可以包含在过程中添加蛋白质和/或水解剂(例如碱性蛋白酶)。因此，在一个实施方案中所述方法进一步包含

-向水解的第一蛋白质组分中加入第二蛋白质组分；

-通过加入水解剂，水解第一蛋白质组分和第二蛋白质组分的混合物至平均水解度为0.2-2；及

-任选地，终止水解。

这些附加步骤可以重复1-10次，例如1-5次，例如1-3次或例如2-4次。在实施例部分，所述方法已被测试。

如上所提到的，终止水解可以通过添加金属硅酸盐组分进行，因为它优选是碱性的。因此，用于终止水解的附加步骤可以省略。水解也可以通过添加碱，例如NaOH终止。在一个实施方案中，酶水解可以通过加热终止，例如根据所使用的酶加热至80℃持续10分钟，。

如果所述蛋白质组分包含二硫键，打破这些键可能是适当的。二硫键可以通过加入还原剂例如β-巯基乙醇被打破。因此，在又一个实施方案中，加入还原剂以打破二硫键。为避免在后一阶段原有二硫键的重新形成，加入游离半胱氨酸可能是有利的，例如10mgs/g蛋白质。因此，在又一个实施方案中，加入游离半胱氨酸以抑制二硫键的重新形成。

当根据本发明所述的液体粘合剂组合物用于将两个部件粘附(胶合)在一起时，所述粘合剂成为复合产品的一部分。因此，本发明的一个方面涉及包含干的粘合剂组合物的产品，所述干的粘合剂组合物包含

-部分水解蛋白组分，具有在0.01-20范围内的水解度，并且其中相对于蛋白质残基中的氨基酸残基总含量，具有pKa值至少为8且低于该pKa值的pH值下主要带正电荷的具有侧链的氨基酸残基百分比至少为2％；

-金属硅酸盐组分；及

-任选地，外源性蛋白水解组分。

在一个实施方案中，所述干的粘合剂组合物中金属硅酸盐和蛋白质的比例(重量/重量)在重量上高于0.25：基于重量，例如高于0.3，例如高于0.5，例如高于1，例如高于1.5，例如高于2或例如高于2.5。

在另一方面，本发明涉及包含干的粘合剂组合物的产品，所述干的粘合剂组合物包含

-部分水解蛋白组分，具有在0.2-2范围内的水解度；

-金属硅酸盐组分；及

-任选地，外源性蛋白水解组分。

根据本发明的粘合剂可以用于将不同产品相互粘附(胶合)在一起。因此，在一个实施方案中，所述产品选自由胶合板，刨花板，粗纸板，中密度纤维板(MDF)，LDF，HDF，定向刨花板(OSB)，单板层积材(LVL)，片层积材(LSL)和它们的组合组成的组。本领域技术人员可以了解可使用的其他类型的产品，如其它常见的人造板结合木材，或其它木质纤维素，颗粒和纤维，这可能需要胶相，如纸或类纸制品。

当粘合剂固化时，其水分含量比为液体粘合剂时低得多。因此，在一个实施方案中，所述干的粘合剂具有的水分含量低于10％，例如低于7％，例如低于5％，例如低于3％，例如低于2％，例如低于1％，例如低于0.5％。

如上所提到的，避免甲醛是有利的。因此，在又一个实施方案中，所述干的粘合剂基本上或完全不含甲醛。

本发明也提供了使用粘合剂的方法。因此，在一个方面本发明涉及提供包含至少两部分的产品的方法，该至少两部分由根据本发明的液体粘合剂组合物至少部分地粘附在一起，其包含

-提供至少两部分，该至少两部分至少部分地粘附在一起，

-提供根据本发明的液体粘合剂组合物，

-通过在该两个至少部分之间放置粘合剂，至少部分地将该至少两部分粘附在一起；及

-将该至少两部分压合在一起。

当然，应当理解，更多的层可以通过使用根据本发明的方法和粘合剂粘附。

为提高粘合强度，在一定时间段内固化产品是有利的。因此，在一个实施方案中，所述方法进一步包含固化所述产品为期至少1min，例如为期1min至2h，例如范围为1min至1h，例如1min至30mins，例如1mis至15min，例如1mins至10mins，例如范围为1mins至5mins。所述固化步骤当温度升高时速度更快。因此，在一个实施方案中，所述固化发生在温度为50-200℃范围内，例如75-200℃，例如100-200℃，例如50-175℃，例如50-150℃，例如50-125℃，例如75-125℃。

在另一个实施方案中，所述压合步骤进行20s至5min，例如40s至5min，例如1-5min，例如20s至4min，例如20s至3min，例如1-3min。在又一个实施方案中，所述压合步骤在温度为80-160℃下进行，例如范围为100-160℃，例如范围为120-160℃，例如范围为80-140℃，例如范围为80-120℃，例如范围为100-140℃，或例如范围为100-150℃。在一个优选的实施方案中，所述压合步骤在80-120℃下进行1-3min。

使用的部分水解蛋白组分

本发明的发明人已经发现具有窄的DH的水解蛋白组分在粘合剂组合物中具有有益效果。因此，在一个方面，本发明涉及具有水解度在0.2-2范围内的部分水解蛋白组分在包含金属硅酸盐的粘合剂组合物中的使用。

在又一方面，本发明涉及根据本发明的液体粘合剂在涂胶过程中的使用。

多部分试剂盒(kit of part)

根据本发明的粘合剂可以作为复合粘合剂提供，其直到使用时才混合。因此，在一个方面，本发明涉及一种多部分试剂盒，其包含

-部分水解蛋白组分，具有在0.2-2范围内的水解度；

-金属硅酸盐组分；

-任选地，氧化剂；

-任选地，结晶剂；及

-任选地，填料。

所述部分水解蛋白组分和金属硅酸盐组分可以预先混合。因此在一个实施方案中，所述部分水解蛋白组合和金属硅酸盐组分结合为一个单组分。在一个实施方案中，所述多部分试剂盒同时包含氧化剂和结晶剂。

在又一个方面，本发明涉及根据本发明方法获得的液体粘合剂组合物。

在另外一方面，本发明涉及根据本发明方法获得的产品。

在又一个方面，本发明涉及根据本发明的液体粘合剂组合物的使用，用于将至少两个物体部分地粘附在一起。

应当指出，在文中本发明一个方面的描述的实施方案和特征也适用于本发明的其它方面。

本申请引用的所有专利和非专利参考文献，在此通过引用将其整体并入。

本发明现在将在下面的非限制性实施例中进一步详细描述。

实施例

实施例1

在胶制备中采用植物蛋白水解的方法：

将植物蛋白以20％固体的浓度(例如每实验批次2L水中400克)在剧烈(顶置)的机械搅拌下悬浮于水中，放置在50-70℃(通常为65℃)的温度的水浴中的不锈钢罐中。

将悬浮液的pH调整至7.5，然后将来自Novozymes的碱性蛋白酶(20-150μl，稀释于2ml水中)加入搅拌的混合物中。使用pH-Stat法连续监测水解，并通过迅速升温至80℃使反应停在合适的DH，以使酶失活。为达到0.1-1的DH，使用较低的酶用量并保持低水解时间(数分钟最多1h)。为达到10或更大的DH，根据酶用量和温度，需要大于1h和长达3h的时间。

实施例2

蛋白质水解降低蛋白质组分的粘度

材料和方法

在所示的测试例中，蛋白悬浮液在水(75克SPI和425克水)中有15％的固体(大豆分离蛋白：SPI)，并且水解作用在65℃下，用碱性蛋白酶(三种不同的用量)，在pH值范围为7.5-8.5(在过程中pH值变化)下进行。为达到0.7的DH，碱性蛋白酶的用量为13μl，为达到2.4的DH，用量为150μl，和为达到5的DH，使用300μl。使用BohlinVisco-88动力板粘度计对粘度变化进行监测。SPI来自Solae LLD，大豆分离蛋白：SUPRO548。使用pH stat法测量DH。

结果

图1的曲线图示出了不同浓度的碱性蛋白酶下的粘度变化。在较低用量的情况下，添加酶(碱性蛋白酶)30minss内达到DH0.7。在第二种情况下，DH达到2.4。在最高用量的情况下，DH接近5。粘度相应下降。

结论

本实施例说明通过水解，分散粘度很容易并且很快降低。粘度的降低对于胶配制是有吸引力的，在上胶应用时能够在未过度的粘度下达到更高的固体含量，而保持良好的加工性能(可泵送，可喷涂和易于搅拌的制剂)，并在热压固化阶段使含水量最小化。这可导致电路板或面板“吹起”，而这在整个工业规模的人造板生产中是不能容忍的。

实施例3

制备和检测分散体的方法：

将SPI(Solae LLD，大豆分离蛋白：SUPRO548)(75g)加入425g水中，并使用顶置式机械搅拌器产生部分溶液/分散体。将该混合物置于65℃水浴中，并使用1M的NaOH溶液调整pH至8.4。将碱性内切蛋白酶(由Novozymes A/S提供)加入混合物中，并允许水解反应继续进行至90min。在这期间，使用BohlinVisco-88动力板粘度计对相对粘度进行监测。

一系列试验证实了这一趋势：DH可以通过酶用量控制在此范围内。

结果

最初，认为较低的粘度(即高DH，5或以上)对于粘合剂发展是最有吸引力的，对提高制剂的固含量具有最大潜力。为验证这一点，就与内结合强度，蛋白质分散体的粘度和胶(glue)/粘合剂(adhesive)组合物的粘度相关的木块胶合试验进行了测试，所述试验使用蛋白质水解到DH值为从0.1(勉强水解，仍然太粘)到5的范围，配制成“基础测试胶”制剂。

以下的胶组合物用于测试具有不同DH的蛋白质源。

以下列方式制备胶组合物：

通过良好的顶置式机械混合器向水中加入SPI粉(Solae LLD，大豆分离蛋白:UPRO 548)(使用1L的玻璃烧杯)，以产生光滑的分散体。将该混合物置于65℃的水浴中，并继续混合15分钟直到温度达到平衡。加入25mls 1 M NaOH以调整pH至接近8.5。

然后加入所选择的碱性蛋白酶用量(例如在这些条件下，13微升产生0.7的DH)并继续搅拌。监测粘度下降。在65℃下继续搅拌25-90分钟的时间范围。通常情况下对于胶制备需要30分钟。

然后将分散的混合物从水浴中取出，并在搅拌下加入剩余的胶组分，以这种顺序：水玻璃，石灰溶液，Na过氧化物。然后将该混合物再搅拌15min，然后使用。

结果

此结果表明在下表进行：

基于15％蛋白质固含量，总20％固含量下，应用胶。胶施加到木条/块(5厘米×2.5厘米×0.5厘米)，然后在烘箱中于120℃固化1h，在3kg重量下成对粘在一起。

在这些测试制剂中，由蛋白质水解至DH>2.3制备的胶显示强度不足。性能标准要求至少0.3-0.4MPa的IB。

使用单板和更短固化时间的后续试验显示了更高的粘合强度(剪切强度，而不是IB)，但反映出对DH的依赖。

结论

令人惊讶地，结果表明具有0.4和0.7DH的粘合剂能够维持所需的粘合强度，而粘度降低。对于2.4和5的DH，粘度也降低，但粘合强度低于规定的标准。

实施例4

单板条测试。

在2-条单板系统热压固化后，对使用SPI水解至0.7和2.5DH生产的，并具有总20％固含量的胶制剂测试剪切强度。

材料和方法

将100毫米×40毫米×2毫米的松木单板条作为基础测试木材。在行业标准水平下为单板胶合涂刷胶：(200g/m³)。

成对的条热压在一起，沿其长度完全重叠50毫米，留下足够的非重叠，非胶合区域以在剪切测试中夹持在Instron机颚上。使用的压制条件为120℃下2-5分钟。压力：压制停止(4毫米)。

随后在Instron测试机器上进行测试。确定的力学性质是剪切强度。

使用实施例2的胶制剂。

结果

DH0.7:

单板号剪切强度(MPa)15.124.835.344.257.165.374.7平均:5.2

比较剪切试验是在使用SPI水解至DH2.5生产的，具有总20％固含量的胶制剂上进行的。

DH2.5:

单板号剪切强度(MPa)11.422.031.241.551.361.4平均:1.5

结论

上述结果表明，相比0.7的DH，甚至2.5的DH导致低得多的粘合强度。

实施例5

增加的固含量

大豆分离蛋白(SPI)被用于生产具有较高蛋白质固含量的制剂。焦点是制备增加的固体蛋白质基础分散体，使用碱性蛋白酶制剂部分水解。然后随后的水解产物作为胶基和制作制剂使用，和测量最终粘度。

方法和结果

在500g的尺度下进行测试工作。为开始配制，将SPI(75g)加入425g水中，并使用顶置式机械搅拌器产生部分溶液/分散体。将该混合物置于65℃水浴中，并使用1M的NaOH溶液调整pH至8.4。将13μl碱性内切蛋白酶(由NovozymesA/S提供)加入混合物中，并允许水解反应继续进行30min。在这期间，观察相对粘度(使用BohlinVisco-88动力板粘度计监测)从485cps降至225cps。

然后将更多的75g新鲜，非水解的SPI以每批25g分3批加入分散混合物中，使蛋白质固含量增加至30％。

在第一个25g加入后，观察到粘度增加至1700cps，此时将更多的13μl用量的碱性蛋白酶加入混合物中，并在30分钟的进一步水解后，观察到粘度降至700cps。第二批和第三批25g的SPI的加入使粘度在每种情况下提高至2000cps，之后分别加入50μl和100μl的碱性蛋白酶，及在65℃下水解30分钟，使最终分散体中的粘度降至900cps。在水解序列的最后，通过加热混合物(微波处理)至80℃并保持该温度2分钟，使酶失活。

在一系列的类似实验中，获得从28％到32％的蛋白质固含量，及最终分散体粘度在800cps至1350cps之间变化。这些粘度转化成分散体，对于泵送，搅拌，混合和铺展具有足够的流动性。

据估计该过程后的平均DH在0.7-1的范围内。

通过比较，在30％干的固含量下，未改性SPI生产出一种不易搅拌和不流动的硬膏。粘度超过15,000cps。

测试胶制剂

高浓度制剂用于配制如下基胶：

100g样品用于制备，并且在搅拌下加入这些：

-硅酸钠(Bollerup Jensen nr.36；具有34％的干的固体):50g

-过氧化钠:1.2g

-饱和的石灰(氢氧化钙)溶液:10g

胶施加到木条/块(5厘米×2.5厘米×0.5厘米)-在约200g/m³的负载下，并且在烘箱中于120℃固化45mins，在3kg重量下成对胶合在一起。

样品结果示于下表：

ABES测试

制剂制备如下：

-从粉末状的非水解SPI及

-从SPI水解(至DH＝0.7)，然后温和地干燥(50℃)及研磨

制剂:

在50℃温度下，将水置于带有机械搅拌的烧杯中，并且加入SPI，或水解的，干的SPI，以形成分散体。高达50％的水玻璃加入以缓和分散体，接着是水玻璃的其余部分，并将混合物搅拌10-15min。

Na过氧化物在石灰溶液中溶解，并将此溶液加入分散的蛋白质/水玻璃混合物中，进一步搅拌5mins。

所制备的胶在自动粘合评估系统(“ABES”)装配内应用于小木板单板片，并且系统评估胶接性能。该机器具有一对压板，其可以被加热并控制在特定的温度下固化胶，并且把手可拉动粘合来测量失效负载。压制，冷却和拉动周期是自动的，并且拉动期间的负载位移曲线由计算机采集。胶粘合剪切强度可以通过使用该技术方便地监测，允许与行业标准的胶快速比较。

对于三个测试制剂，特别研究了2个不同温度下的固化：120℃和140℃。

制剂4.1

压合温度120℃，粘合剂涂布速度200g/m²

时间[s]失效力[N]面积[mm²]强度[Mpa]20261863,03488372140541,6866,29767441960579,2866,73488372190657,3867,643023256120601,1866,989534884

压合温度140℃，粘合剂涂布速度200g/m²

时间[s]失效力[N]面积[mm²]强度[Mpa]

20504,5865,8662790740682,5867,93604651260677,5867,87790697790666867,744186047

制剂4.2

压合温度120℃，粘合剂涂布速度200g/m²

时间[s]失效力[N]面积[mm²]强度[Mpa]20367,5864,27325581440479,5865,57558139560535,5866,22674418690570,5866,63372093120521,5866,063953488

压合温度140℃，粘合剂涂布速度200g/m²

时间[s]失效负力[N]面积[mm²]强度[Mpa]20414,5864,81976744240555866,45348837260552866,418604651

制剂2.1

压合温度120℃，粘合剂涂布速度200g/m²

时间[s]失效力[N]面积[mm²]强度[Mpa]20288863,34883720940633867,36046511660738,5868,58720930290881,58610,25120817869,5

压合温度140℃，粘合剂涂布速度200g/m²

时间[s]失效力[N]面积[mm²]强度[Mpa]20586,5866,81976744240770,5868,95930232660750,5868,72674418690759868,825581395

总之，“ABES”上测试的具有水解蛋白的制剂给予单板胶非常高的剪切强度，其至少与酚醛树脂的预期一致及脲醛树脂近3倍的预期一致。约60-120秒的固化时间呈现足以与约90-120秒的最好结果一致。这被认为是非常积极的试验结果。

实施例6

生产了碱性蛋白酶水解SPI的浓缩样品，这些都没有进行干燥，但通过搅拌蒸发(50℃)进行向上-浓缩，达到30％的固含量。这是两个主要的试验，(如前面所述)，使用碱性蛋白酶的用量，以产生DH＝0.7和DH2-2.5。

这些代入主要基胶制剂，伴随必要的调整含水量。

胶制剂使用：

-30g SPI+70g水(即100g向上浓缩液)

-50g Na水玻璃(含17g干的固体，33g水)

-1.5g过氧化钠

-10g饱和的氢氧化钙溶液。

这接近于43-44％固含量胶基。

胶施加到木条/块(5厘米×2.5厘米×0.5厘米)，并且在烘箱中于120℃固化1h，在3kg重量下成对粘在一起。内结合强度(“IB”)通过Instron力学测试机确定。

结果

IB值是5个测试样品的平均：

结果再次表明，高度的蛋白水解看来是不利于粘合剂性能的。然而，在基于DH＝0.7制剂的情况下，粘度仍明显比使用未改性蛋白质的制剂低，没有观察到粘合强度损失。

的确，在使用非水解蛋白质的情况下，在30％的蛋白质而来的固含量(即在最终的液体制剂中，固含量的比例仅由于加入的蛋白质)下，在含有水玻璃的混合物中无法获得可流动的液体胶。

应该指出，然而，“向上-浓缩”水解产物的粘度在最后加入水玻璃和其他成分之前当然会提高。在DH0.7样品的情况下，粘度升高到约550cps。对于DH>2的材料，粘度接近200cps。

实施例7

数据显示，不同蛋白质源具有功能的。

为验证不同蛋白质源的确可以与硅酸钠一起的起到粘合剂的功能，对不同源进行了测试。

羽扇豆蛋白浓缩物：

组分质量LPC(64％蛋白质)30gNa水玻璃(”36”)60g水100g石灰溶液10gNa过氧化物1.5g

该组合物代表了粘合剂中干的固含量小于15％的蛋白质。该混合物在25℃下观察到粘度为850cps。

为了测试，粘合剂施加到木条/块(5厘米×2.5厘米×0.5厘米)，并且在烘箱中于120℃固化1h，在3kg重量下成对粘在一起。内结合强度(“IB”)通过Instron力学测试机确定。

结果如下。IB值是5个测试样品的平均：

猪血基

组分质量猪血100gNa水玻璃20g10％EDTA15g石灰4g氨水4g

为了测试，粘合剂施加到木条/块(5厘米×2.5厘米×0.5厘米)，并且在烘箱中于120℃固化1h，在3kg重量下成对粘在一起。内结合强度(“IB”)通过Instron力学测试机确定。

结果如下。IB值是5个测试样品的平均：

结论

这些结果表明，替代蛋白质源的确可以用于与金属硅酸盐组合以生产粘合剂。与水解蛋白类似的改进可以预期。

实施例8

不同金属硅酸盐组合物具有功能，例如K硅酸盐。

对硅酸钾也进行了测试，并且表现出了与硅酸钠类似的结果。

实施例9

石灰和na过氧化物的影响

对不含na过氧化物和/或不含石灰的粘合剂也进行了测试。这样的粘合剂也具有功能，然而当氧化剂和助-组分加入时，改进了粘合。