专利名称：一种能够捕捉甲醛的氨基蛋白胶粉制造方法
技术领域：
本发明涉及胶的制备，特别是一种以各种畜禽废弃毛、蹄壳为原料制造能够捕捉 甲醛的氨基蛋白胶粉制造方法。
背景技术：
一百多年来，由于脲醛胶、酚醛胶、三聚氰胺甲醛胶的应用，甲醛对环境污染愈来 愈严重。甲醛可造成人体呼吸困难、咽喉肿疼、流眼泪等疾病，严重甲醛中毒可致人患癌症、 白血病等。甲醛对人体危害是明显的，但因应用广泛、成本低等目前尚无法取代。我国及世 界多数国家都严禁甲醛超标排放。大量的动物废弃毛、蹄壳，如鸡毛、鸭鹅粗毛、皮革厂废 畜毛、猪毛、猪牛羊蹄壳等主要成份是硬蛋白，是由氨基酸结合成的空间三维立体结构。我 国很早就有用肉皮制水胶，用动物血粉制胶的传统。肉皮和血粉都是蛋白质也是由氨基酸 结合成的。中国发明专利授权公告号CN1267502C公开了《一种蛋白膜及其制备方法》，该专 利制蛋白膜中间体为蛋白胶。虽是蛋白胶，但其捕捉甲醛功能差；其制备方法是采用酶法， 存在着反应时间长，反应条件难以控制等缺点。
发明内容
本发明的目的是，提供一种成本低，工艺简单，生产过程中无污物排放，利于环境 保护，能够捕捉甲醛的氨基蛋白胶粉制造方法。实现本发明目的所采取的技术方案是一种能够捕捉甲醛的氨基蛋白胶粉制造方 法，其特征是它包括下述步骤(1)清洗以废弃畜禽毛、蹄壳为原料，用清水洗掉废弃畜禽毛、蹄壳上的污物、杂 质，离心脱水，甩干，得洗净毛、蹄壳；(2)软化将步骤⑴所得的1/2用0. 8-4%的NaOH水溶液浸泡12-48小时，使毛 蹄软化至用手捻成粉末状，离心甩干，得软化毛、蹄壳，碱液回收重复用；(3)水解向夹套搪瓷反应釜中注入0.8-4%的NaOH水溶液，加热至90-100°C，开 动搅拌，向釜中投入步骤(1)所得未软化的1/2洗净毛、蹄壳，保温加热、搅拌20-60分钟， 待釜中毛、蹄壳80%溶解后，再向釜中投入步骤(2)所得软化毛、蹄壳，关闭反应釜投料孔， 继续保温搅拌15-60分钟，至毛蹄壳全部溶化，形成粘稠钠基蛋白胶溶液，停止加热、搅拌， 室温放置冷却至80°C以下，经20目不锈钢筛，放料入中和沉淀槽中，放置冷却致室温，从筛 上取走不反应杂质，此过程原料配比为，毛蹄壳原料NaOH水溶液=1 2.5-4;(4)中和沉淀在搅拌条件下，向沉淀槽淋入含量为30-36%的工业盐酸，至反应 液产生大量悬浮的沉淀物，当反应液上层有澄清的液体时，停止淋工业盐酸，此时反应液的 PH值在2. 5-4. 5范围内，放置沉淀12-14小时，产生的沉淀物为酸性水解蛋白质；(5)脱水干燥打开沉淀槽阀门，放出废水供清洗原料用，把沉淀物送入压滤机， 进一步脱水，得酸性水解蛋白饼，再把此酸性水解蛋白饼送入烘干机，在105-115°C条件下 烘干，得干燥的水解蛋白饼；
(6)粉碎把步骤(5)所得用粉碎机，粉成20目粉末，得外观为淡黄色有流动性的 酸性蛋白粉；(7)氨化把步骤(6)所得倒入漏斗中，漏斗下口对大型搅肉机进料口，搅肉机进 料口另设一不锈钢阀门，阀门接氨水储罐，在开动搅肉机同时，从漏斗放入步骤(6)所得， 和20-28%的氨水，放料比为酸性水解蛋白粉氨水=1 1-1. 5，在强烈搅拌、捏合条件 下，从搅肉机出料口得黄褐色氨基蛋白胶，室温放置熟化24小时，得粘稠状黄褐色能够捕 捉甲醛的氨基蛋白胶；(8)胶粉制备用单面涂胶机，把步骤(7)所得涂到聚酯膜上，经烘干室，在 105-115°C条件下烘干，得黄褐色胶片，粉碎得淡黄色氨基蛋白胶粉；(9)包装把步骤(8)所得称重，用带衬膜的防水塑料编织袋包装成每袋25Kg，标 出批号，生产日期，供制板应用。(10)污水处理滤除洗毛、蹄壳废水中机械杂质，把过滤后的洗毛、蹄壳废水与中 和沉淀废水混合，重新用工业盐酸调至PH3. 5-4. 5放入沉淀池，则废水中的血、粪便、溶解 性蛋白质，全部沉淀，用压滤机滤出清水，重复利用，滤饼晾干后为有机肥料。本发明中的NaOH、氨水、工业盐酸可使用普通工业原料，搪瓷釜、离心机、粉碎机、 搅肉机、搪玻璃钢槽等均为普通化工设备，无需特制。本发明一种能够捕捉甲醛的氨基蛋白胶粉制造方法的优点体现在1.步骤(7)所得氨基蛋白胶用途广泛，能够替代醛胶粘制各种板材，包括胶合板、 纤维板、细木工板等等。制得的各种板材具有强度高、耐气候性好等优点，完全符合国家相 关的质量标准。尤其是用本发明制造的氨基蛋白胶不含甲醛，也不含其它污染物，可减少生 产中甲醛污染，为操作人员创造良好的工作环境，制成的板材无甲醛排放，并有捕捉吸收甲 醛功能。2.步骤(8)所得氨基蛋白胶粉，除具有氨基蛋白胶功能之外，突出的优点是易 包装、易运输、耐储存、不变质，用量少等优点。目前各制板厂在用醛胶时均要向胶中加 15-30%的面粉以增大醛胶粘度。本发明制造的胶粉加入醛胶中，可完全起到面粉的作用。 更突出的特点是用量少，只要向醛胶中加入面粉用量的1/3-1/2就起到面粉的增粘作用， 如果向醛胶中加入40-50%的氨基蛋白胶粉，可使制得的板材无甲醛排放。二是醛胶中的游 离甲醛被氨基蛋白胶吸收、捕捉了，大大减少了醛胶甲醛排放，以致于不排甲醛，起到极好 的环保效益。三是用氨基蛋白胶粉混合醛胶后，不用更改制板厂的生产工艺及操作条件。3.本发明所用原料采用废弃畜禽毛、蹄壳，其原料丰富易得，成本低，工艺简单，生 产中无污物排放，生产过程中无污物排放，利于环境保护。
具体实施例方式下面结合给出的实施例和试验例，对本发明进一步描述。以本发明技术方案作的 等效改变均属本发明保护范围内。实施例1，用鸡毛作原料制造氨基蛋白胶粉选500公斤鸡毛作原料制造氨基蛋白胶粉，其步骤如下(1)在5000立升带搅拌搪玻璃钢的铁槽中注入4000升水，投入500公斤鸡毛，缓 慢搅拌10-30转/分，洗毛废水放入废液槽，从排沙孔放出沙土等杂质，把鸡毛离心甩干，得洗净鸡毛。(2)将步骤(1)所得的m浸入0. 8% NaOH水溶液中，室温浸泡48小时，使毛梗 变软，手捻成丝状。导入离心机甩干，甩出的碱水重复利用，得软化鸡毛。(3)向2000立升夹套搪瓷反应釜中注入0.8%的NaOH水溶液1300立升，蒸气加 热至90-10(TC，开动搅拌。投入步骤(1)所得未软化的1/2鸡毛，保温搅拌使80%鸡毛梗 溶化，需20分钟。立即投入步骤(2)所得软化鸡毛。关闭投料孔，继续保温搅拌20分钟， 使全部鸡毛溶化，反应体系粘稠。室温放置冷却至70°C。反应物经20目不锈钢筛放入沉淀 槽放置冷却至室温，除去筛上不反应杂质，得淡黄色粘稠钠基蛋白胶溶液。(4)在搅拌条件下，向沉淀槽淋入工业盐酸，使反应液产生悬浮的沉淀物，当反应 液上层有澄清的液体时，停止淋酸，继续搅拌10分钟。此时反应的PH值为3.0。放置沉淀 12小时，体系内上层为固状物，下层为清水。放清水入废水槽，得淡黄色固状酸性水蛋白块。(5)把步骤(4)所得送入压滤机，进一步脱水，得酸性水解蛋白饼，再把此酸性水 解蛋白饼送入烘干机，在105-115°C条件下烘干，得干燥的水解蛋白饼。(6)把步骤(5)所得用锤片式粉碎机粉碎成20目，得酸性水解蛋白粉，为淡黄色流 动性粉末。(7)把步骤(6)所得倒入漏斗中，漏斗下口对大型搅肉机进料口，搅肉机进料口另 设一与氨水储罐相连接的不锈钢阀门。开动搅肉机，从漏斗放入酸性水解蛋白粉，同时放 25%的氨水。放料比为酸性水解蛋白粉氨水=1 1.1，在强烈搅拌条件下，从搅肉机 出料口得黄褐色氨基蛋白胶，放置熟化12小时，得高粘度黄褐色氨基蛋白胶。(8)把步骤(7)所得用单面涂胶机涂到聚酯膜上，经烘干室，在105_115°C条件下 烘干，得黄褐色胶片，把胶片用锤片式粉碎机粉碎成20目粉状，得氨基蛋白胶。产品外观 淡黄色、流动性粉。(9)将步骤(8)所得称重，共得氨基蛋白胶粉495公斤，用带衬膜的防水塑料编织 袋包装成每袋25Kg，标明批号，生产日期。供制板应用。(10)污水处理把步骤(1)产生的废水，经板框过滤机除去沙土、粪便、杂草等机 械杂质。滤出的水在中和槽与步骤(5)压滤机中的酸性废水混合，用盐酸调至PH4. 5，放入 沉淀池，静止48小时，血及少量溶解蛋白沉淀。上清水抽出供洗毛用，池底混浊液用压滤机 滤出清水，重复用，滤饼为有机肥料。实施例2，用皮革厂废牛毛制造氨基蛋白胶选400公斤皮革厂废牛毛制造氨基蛋白胶，其步骤如下(1)将200公斤废牛毛，浸入2. 5% NaOH水溶液中，室温浸泡48小时，至牛毛溶胀， 变粗、变软。用离心机甩干，碱水重复利用，得软化牛毛。(2)向2000立升夹套搪瓷反应釜中注入2. 5%的NaOH水溶液1200立升，用夹套蒸 气加热至96-10(TC，开动搅拌。投入未软化牛毛200公斤，保温搅拌至80%牛毛溶化。将 步骤(1)所得投入釜中，关闭投料孔。继续保温搅拌，使釜中牛毛全部溶解，溶液呈现黄褐 粘稠状态，此过程需50分钟。停止加热，继续搅拌20分钟。放置冷却至65°C，经20目不锈 钢筛放入沉淀槽，除去筛上不反应杂质，得黄褐色粘稠钠基蛋白胶。(3)在搅拌条件下，向沉淀槽淋入工业盐酸，使反应液产生悬浮的沉淀物，当反应 液上层有澄清的液体时，停止淋酸，继续搅拌10分钟。此时反应的PH值为3. 5。放置沉淀12小时，反应物分层，上层为块状固体，下层为清水。放清水入废水槽，得黄褐色固状无粘性 的酸性水蛋白块。(4)把步骤(3)所得送入压滤机，进一步脱水，得酸性水解蛋白饼，再把此酸性水 解蛋白饼送入烘干机，在105-115°C条件下烘干，得干燥的水解蛋白饼。(5)把步骤(4)所得用锤片式粉碎机粉碎成20目，得酸性水解蛋白粉，为淡黄色流 动性粉末。(6)把步骤(5)所得倒入漏斗中，漏斗下口对大型搅肉机进料口，搅肉机进料口另 放一与氨水储罐相连接的不锈钢阀门。开动搅肉机，从漏斗放入酸性水解蛋白粉，同时放入 20%的氨水。放料比为酸性水解蛋白粉20%氨水=1 1.5，在强烈搅拌条件下，从搅 肉机出料口得褐色氨基蛋白胶，放置熟化12小时，得高粘度褐色氨基蛋白胶。(7)将步骤(6)所得，注入大口塑料桶中，按25公斤/桶，称重、密封、压盖，得粘稠 氨基蛋白胶780公斤。注废牛毛购自河北辛集，购时已清洗、干燥，故不用清洗。实施例3，用猪蹄壳制造氨基蛋白胶粉选200公斤猪蹄壳为原料制造氨基蛋白胶粉，其步骤如下(1)用清水洗去猪蹄壳上的杂质，放污水进中和沉池，回收再用，取出猪蹄壳晾干， 得洗净猪蹄壳。(2)将步骤(1)所得的1/2浸入4% NaOH水溶液中，室温浸泡48小时，使蹄壳溶 胀，变软，导入离心机甩干，甩出的碱水重复利用，得软化蹄壳。(3)向1000立升夹套搪瓷反应釜中注入4%的NaOH水溶液600立升，搅拌、蒸汽 加热，控制温度在96-100°C，将步骤(1)未软化的1/2所得投入釜中，保温60分钟，使蹄壳 80%溶化，再向釜中投入步骤(2)所得软化蹄壳，关闭反应釜投料孔，继续保温搅拌60分 钟，至毛蹄壳全部溶化，反应液成褐色粘稠胶状，形成粘稠钠基蛋白胶溶液，停止加热，继续 搅拌10分钟，放置冷却至75°C，经20目不锈钢筛放料入沉淀槽，放置冷至室温，除去筛上杂 质，得黄褐色粘稠钠基蛋白胶。(4)在搅拌条件下，向沉淀槽淋入工业盐酸，使反应液产生大量悬浮的沉淀物，当 反应液上层有澄清的液体时，停止淋酸，继续搅拌10分钟。此时反应的PH值为4. 3。放置 沉淀24小时，反应物分层，放出下层清水入中和沉淀池，得黄褐色块状酸性蛋白胶。(5)脱水干燥打开沉淀槽阀门，放出大部分废水供清洗原料用，把沉淀物送入压 滤机，进一步脱水，得酸性水解蛋白饼，再把此酸性水解蛋白饼送入烘干机，在105-115°C条 件下烘干，得干燥的水解蛋白饼。(6)粉碎把步骤(5)所得用粉碎机，粉成20目粉末，得外观为淡黄色有流动性的 酸性蛋白粉。(7)把步骤(6)所得倒入漏斗中，漏斗下口对大型搅肉机进料口，搅肉机进料口另 放一与氨水储罐相连接的不锈钢阀门。开动搅肉机，从漏斗放入步骤(6)所得和28%的氨 水。放料比为酸性水解蛋白粉28%氨水=1 1，在强烈搅拌、条件下，从搅肉机出料口 得褐色氨基蛋白胶，室温放置24小时，得粘稠褐色氨基蛋白胶。(8)把步骤(7)所得用单面涂胶机涂到聚酯膜上，经烘干室，在105_115°C条件下 烘干，得黄褐色胶片，把胶片用锤片式粉碎机粉碎成20目粉状，得氨基蛋白胶。产品外观淡黄色、流动性粉状。(9)将步骤(8)所得称重，共得氨基蛋白胶粉185公斤，用带衬膜的防水塑料编织 袋包装成每袋25Kg，标明批号，生产日期。污水处理与实施例1相同。把实施例1所得氨基蛋白胶粉，送吉林省分析测试联合中心长春农业分中心，对 产品成分检测结果如下试验例1 氨基蛋白胶粉成份应用性能检测检验报告书N02008038 批准李月茹 审核宋桂茹 制表潘伟群注因此胶尚无国家标准，只好按GB/T 6432-1994，饲料标准检测。结论实验1所得氨基蛋白粉主要成分为蛋白质，而且是氨基超量的蛋白质，说明 氨基蛋白胶分子链上有相当数量的多余氨基，这多余氨基是用来捕捉吸收醛的。产品水溶 性好，可证实该胶粉易与各种醛胶混合，且无毒性。取实施例1所得氨基蛋白胶粉50公斤，送吉林市丰满区二道板厂按该厂现行生产 工艺压制胶合板。配方为用15%氨基蛋白胶，替代30%的面粉，混入脲醛胶中。把产品送 吉林省产品质量监督检验院，检验结果如下检验报告书
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NO. QH-20090835共 2 页第 1 页 批准李运英 审核张琳琳 主检初惠君检验报告书NO. QH-20090835共 2 页第 2 页
以下空白结论以氨基蛋白胶粉混入脲醛胶中，使产品中甲醛释放量大大降低，不仅小于国 家标准的1. 5mg/L的E1级，也达到最高级的Etl级(彡0. 5)。使用氨基蛋白粉与脲醛胶制 板，不用改革制板工艺，生产工作环境明显改善。试验例2，氨基蛋白胶成分及应用性能检测成分检测取实施例2所得氨基蛋白胶200g，送吉林省分析测试联合中心长春农 业分中心，对产品成分检测结果如下检验报告书N02008039 批准李月茹 审核宋桂茹 制表潘伟群结论氨基蛋白胶主要成分为蛋白质，不含甲醛及有毒物质。应用结果检测制板，把实施例2所得氨基蛋白胶，也可用实施例1的步骤(7)所 得，结果相同，均勻涂到木板皮上，涂胶量为板皮重的25%，放置晾干4小时。用压力机冷 压，保压24小时。得胶合板，把此板送吉林省产品质量监督检验院，检验结果如下检验报告书NO. QH-20090836共 2 页第 1 页 批准李岩 审核周美影 主检李春阳检验报告书NO. QH-20090835共 2 页第 2 页 结论以氨基蛋白胶替代醛胶粘接植物纤维板材，强度等项指标合格，突出的优点 是无甲醛排放，改善生产操作环境，也减少了甲醛对环境的污染。用此种氨基蛋白胶制板需 改革制板厂的生产工艺，采取冷压。试验例3，氨基蛋白胶粉应用检测把实施例3所得氨基蛋白胶粉50公斤，送吉林省舒兰市上营林业局木制品厂，以 三聚氰胺甲醛胶为主要原料，按该厂生产工艺压制细木工板。制板配方三聚氰胺甲醛胶 氨基蛋白胶=2 1。产品送吉林省产品质量监督检验院，检验结果如下检验报告书NO. QH-20090836 共 2 页第 1 页 批准李岩 审核周兰影 主检李春阳检验报告书NO. QH-20090835 共 2 页第 2 页 结论以氨基蛋白胶粉替代面粉混入三聚氰胺甲醛胶中，在产品其它各项指标不 变情况下，产品甲醛释放量大大降低，不仅小于国家标准1. 5mg/L的E1标准，还使产品符合 国家标准最高级E0级0. 5mg/L)。有操作方便不改工艺之优点，受到应用厂家欢迎，发 展前途广泛。试验例4，氨基蛋白胶粉应用检测把实验1所得氨基蛋白胶粉100公斤，送吉林省和龙林业局纤维板厂，按该厂生产 工艺，以酚醛树脂胶为原料，压制中密度纤维板。制板配方酚醛胶氨基蛋白胶=2 1， 产品经吉林省产品质量监督检验院检验结果如下检验报告书NO. QH 2010023 共 2 页第 1 页 批准李运英 审核张琳琳 主检初惠君检验报告书NO. QH-2010023 共 2 页第 2 页 结论氨基蛋白胶粉与酚醛胶有很好的混溶性，把氨基蛋白胶与酚醛胶混合，在制 板工艺不改变条件下，产品各项检测指标均合格，突出优点是新产品甲醛释放量明显降低， 对保护环境，减少甲醛污染成效极好，易操作不改变生产工艺。
权利要求
一种能够捕捉甲醛的氨基蛋白胶粉制造方法，其特征是它包括下述步骤(1)清洗以废弃畜禽毛、蹄壳为原料，用清水洗掉废弃畜禽毛、蹄壳上的污物、杂质，离心脱水，甩干，得洗净毛、蹄壳；(2)软化将步骤(1)所得的1/2用0.8 4％的NaOH水溶液浸泡12 48小时，使毛蹄软化至用手捻成粉末状，离心甩干，得软化毛、蹄壳，碱液回收重复用；(3)水解向夹套搪瓷反应釜中注入0.8 4％的NaOH水溶液，加热至90 100℃，开动搅拌，向釜中投入步骤(1)所得未软化的1/2洗净毛、蹄壳，保温加热、搅拌20 60分钟，待釜中毛、蹄壳80％溶解后，再向釜中投入步骤(2)所得软化毛、蹄壳，关闭反应釜投料孔，继续保温搅拌15 60分钟，至毛蹄壳全部溶化，形成粘稠钠基蛋白胶溶液，停止加热、搅拌，室温放置冷却至80℃以下，经20目不锈钢筛，放料入中和沉淀槽中，放置冷却致室温，从筛上取走不反应杂质，此过程原料配比为，毛蹄壳原料∶NaOH水溶液＝1∶2.5 4；(4)中和沉淀在搅拌条件下，向沉淀槽淋入含量为30 36％的工业盐酸，至反应液产生大量悬浮的沉淀物，当反应液上层有澄清的液体时，停止淋工业盐酸，此时反应液的PH值在2.5 4.5范围内，放置沉淀12 14小时，产生的沉淀物为酸性水解蛋白质；(5)脱水干燥打开沉淀槽阀门，放出废水供清洗原料用，把沉淀物送入压滤机，进一步脱水，得酸性水解蛋白饼，再把此酸性水解蛋白饼送入烘干机，在105 115℃条件下烘干，得干燥的水解蛋白饼；(6)粉碎把步骤(5)所得用粉碎机，粉成20目粉末，得外观为淡黄色有流动性的酸性蛋白粉；(7)氨化把步骤(6)所得倒入漏斗中，漏斗下口对大型搅肉机进料口，搅肉机进料口另设一不锈钢阀门，阀门接氨水储罐，在开动搅肉机同时，从漏斗放入步骤(6)所得，和20 28％的氨水，放料比为酸性水解蛋白粉∶氨水＝1∶1 1.5，在强烈搅拌、捏合条件下，从搅肉机出料口得黄褐色氨基蛋白胶，室温放置熟化24小时，得粘稠状黄褐色能够捕捉甲醛的氨基蛋白胶；(8)胶粉制备用单面涂胶机，把步骤(7)所得涂到聚酯膜上，经烘干室，在105 115℃条件下烘干，得黄褐色胶片，粉碎得淡黄色氨基蛋白胶粉；(9)包装把步骤(8)所得称重，用带衬膜的防水塑料编织袋包装成每袋25Kg，标出批号，生产日期，供制板应用；(10)污水处理滤除洗毛、蹄壳废水中机械杂质，把过滤后的洗毛、蹄壳废水与中和沉淀废水混合，重新用工业盐酸调至PH3.5 4.5放入沉淀池，则废水中的血、粪便、溶解性蛋白质，全部沉淀，用压滤机滤出清水，重复利用，滤饼晾干后为有机肥料。
全文摘要
本发明是一种能够捕捉甲醛的氨基蛋白胶粉制造方法，其特点是它包括清洗、软化、水解、中和沉淀、脱水干燥、粉碎、氨化、胶粉制备、包装和污水处理等步骤。氨化步骤所得的中间体为氨基蛋白胶，因其不含甲醛，并有捕捉吸收甲醛功能，用途广泛，能够替代醛胶粘制各种板材，制得的各种板材具有强度高、耐气候性好；最终产品为氨基蛋白胶粉，除具有氨基蛋白胶功能之外，突出的优点是易包装、易运输、耐储存、不变质，用量少等优点；所用原料采用废弃畜禽毛、蹄壳，其原料丰富易得，成本低，工艺简单，生产中无污物排放，利于环境保护。
文档编号C09J9/00GK101921572SQ201010252538
公开日2010年12月22日 申请日期2010年8月10日 优先权日2010年8月10日
发明者刘雷, 才永欣 申请人:刘雷