专利名称：使用蒜的天然粘合剂及其制造方法
使用蒜的天然粘合剂及其制造方法发明背景发明领域 本发明涉及天然粘合剂，且更特别地使用蒜作为主要成分的高-抗生的天然粘合齐U，以及其制造方法。相关技术描述总的来说，粘合剂完全是指用于结合相同或不同种类的物体的物质，但通常是指随时间推移而粘着并从液态固化且很少自身被破坏的高分子物质。粘合剂的“粘合”不同于“连接”，因为“粘合”伴有浸湿，浸湿是由于粘合剂和物体间彼此的相似性粘合剂沿着粘合剂和物体间的界面均勻渗入物体的效应。更特别地，当粘合剂“接触”物体时，它沿着其间的界面通过“浸湿”均勻渗入物体，从而根据机械和化学粘合强度(例如固着效应、拉链效应、毛细效应及类似效应，它们是产生粘合强度的内在因素)与物体紧紧“结合”并“固化”。一旦粘合剂固化，它紧紧保持粘合状态，与诸如温度、湿度、压力或类似因素的外部因素无关。粘合剂通常可能分为无机粘合剂和有机粘合剂，其可被再分为合成树脂基、橡胶
基和天然基。另一方面，近来，损害案例突然增加，比如，诸如，由有毒的化学品如甲醛或类似物导致的病屋综合征、头痛、异位性皮炎、哮喘及类似疾病。病屋综合征意指由挥发性有机化合物(“V0C”)如甲醛、乙醛、甲苯、二甲苯、苯、乙苯、二氯苯、苯乙烯等导致的中毒症状，而其主要原因可在含这样的化学品的粘合剂、建筑材料及类似物中找到。因此，近来，对消除挥发性有机化合物的添加和使用的(如果可能)所谓的“天然粘合剂”的需求已经增加。然而，如果从天然粘合剂中完全消除挥发性有机化合物的使用，该天然粘合剂便有其防腐变差而易于被细菌及类似物污染的劣势。鉴于该原因，现有的粘合剂含少量的防腐成分如甲醛或类似物。此外，挥发性有机化合物被用于粘合剂而对作为除粘合剂主要成分外的添加物的树脂、溶剂、催化剂、硬化剂、添加剂及类似物没有任何的限制。因此，挥发性有机化合物在现有粘合剂的干燥和硬化过程中挥发，产生致癌物并导致疾病损害，例如病屋综合征，例如，头痛、异位性皮炎、哮喘及类似疾病。发明概述本发明用来克服以上问题，并且本发明的目的是提供使用天然材料如蒜作为主要成分的高-抗生的无毒的天然粘合剂，及其制造方法。为达到以上目的，根据本发明的一个方面，提供一种使用蒜制造天然粘合剂的方法，包括第一步骤，准备、剥皮及清洗所述蒜；第二步骤，通过粉碎清洗过的蒜获取蒜浆； 第三步骤，将为极性溶剂的水加至所述蒜浆，所述水是所述蒜的重量的二倍或三倍；第四步骤，从所述蒜浆和所述水的混合物中提取液体成分；第五步骤，通过过滤所述提取的液体成分获取蒜提取物；以及第六步骤，以55 65°C的浓缩温度将所述蒜提取物浓缩为50 70白利糖度。
优选地，所述方法还包括在第三步骤和第四步骤之间将多糖酶加至所述蒜浆和所述水的混合物并在预设时间段内维持这种添加状态的第一中间步骤。优选地，所述多糖酶是蒜重量的0. 04 0. 12wt %的复合多糖酶和蒜重量的 0. 04 0. 12wt%的真菌淀粉酶中的一种，并且所述预设时间段是30 120分钟。优选地，所述方法还包括在第四步骤和第五步骤之间和在第五步骤之后的至少之一加入褐变抑制剂的第二中间步骤。优选地，所述褐变抑制剂是柠檬酸、偏亚硫酸氢钠和己二酸中的一种，并且以相对于提取的液体成分或蒜提取物的重量的0. 5 1. 5wt%加入。优选地，第二步骤包括使用勻浆器，第五步骤包括通过使用离心分离机首次过滤提取的液体成分来获取上清液，以及然后使用6-10 μ m的过滤器，优选8 μ m的过滤器二次过滤所获取的上清液，并且第六步骤包括使用旋转真空蒸发器。根据本发明的另一个方面，提供一种使用蒜的天然粘合剂，所述天然粘合剂是从粉碎的蒜和水的混合物中提取、过滤和浓缩的，其中对光检查干燥时间(candles drying time)为20°C下20 30分钟、40°C下14 24分钟、而60°C下1 11分钟，pH是6. 0 7. 0，稠度粘度是100 2000 (cP)，不挥发物含量是60 70 %，密度是1. 0 1. 3g/m3，而 180°剥离强度是12 16N/25mm。由于使用优良的抗生的蒜作为主要成分，根据本发明的使用蒜的天然粘合剂具有高附着力和高抗生作用的优点。附图简述结合附图，本发明的以上和/或其它的方面和优点将从以下实施方案的描述中变得清楚且更易于理解，其中
图1是说明根据本发明制造天然粘合剂的方法的流程图；图2是显示根据本发明第一个实施方案的天然粘合剂对细菌的抗生特性的试验图片；图3是显示根据本发明第二个实施方案的天然粘合剂对霉菌的抗生特性的试验图片；图4至图6是显示取决于根据本发明第三个实施方案的天然粘合剂的多糖酶种类和提取时间的Hunter值的变化的图；图7至图11是显示取决于根据本发明第四个实施方案的天然粘合剂的褐变抑制剂种类的褐变抑制效力的图；图12至图16是显示取决于根据本发明第四个实施方案的天然粘合剂的褐变抑制剂种类的褐变抑制速度的图；图17和图18是显示取决于根据本发明第四个实施方案的天然粘合剂的保存时间的褐变抑制效力的图；及图19和图20是显示根据本发明第四个实施方案的天然粘合剂的褐变抑制剂(偏亚硫酸氢钠)的褐变抑制效应和稠度粘度的图。优选实施方案的详细描述图1是说明根据本发明使用蒜制造天然粘合剂(自此之后简称为“天然粘合剂”)的方法的流程图。参考图1，首先将在下文描述使用蒜制造天然粘合剂方法的一个优选方面。在第一步骤，准备蒜(Stl)。准备的蒜是易于从市场获得的通常的生蒜。剥皮后， 用水洗蒜以从蒜上去除杂质如泥土、根、枝、叶及类似物。在第二步骤，粉碎清洗过的蒜以获得蒜浆(st2)。为方便的目的，可使用勻浆器以尽可能精细地粉碎蒜以便其粒度可以是小的。由此获得了蒜浆。
在第三步骤，将溶剂加至粉碎的蒜中(st3)。所加溶剂可以是诸如水的极性溶剂， 其以每Ig蒜2 3ml，优选2.5ml的比例加入。所用溶剂的种类和量是考虑到产率的。在第四步骤，从水和蒜浆的混合物中提取液体成分(st4)。从加入溶剂开始经历1-3小时优选2小时后进行提取，而且，在经历的时间期间使混合物的温度维持在20 30 0C，优选25 °C。提取前经历2小时是考虑到所提取液体成分的吸光度和Hunter值而指定的，并且指定混合物的温度以最小化褐变效应或焦糖化反应。在第五步骤，过滤所提取的液体成分(st5)。用离心分离机和/或过滤器进行一次过滤，优选进行两次过滤。若必要，使用离心分离机首次过滤所述提取的液体成分来获取上清液，并然后用6-10 μ m的过滤器，优选8 μ m的过滤器，二次过滤所获取的上清液。因此获得蒜提取物和残留物。在第六步骤，以55 65°C，优选60°C的浓缩温度，将蒜提取物真空浓缩(st6)为 50 70白利糖度，优选60白利糖度。旋转真空蒸发器可用于浓缩。由此，完成了本发明的天然粘合剂。考虑到本发明的天然粘合剂不同的材料性能，对光检查干燥时间为20°C下20 30分钟、40°C下14 24分钟、而60°C下1 11分钟，pH为6. 0 7. 0，稠度粘度为100 2000 (cP)，不挥发物含量为60 70%，密度为1.0 1.3g/m3，而180°剥离强度为12 16N/25mm。这些材料性能的定义和含义将在相关部分进行更详细地描述。同时，在上述工艺中，优选地，在第三步骤中的溶剂添加和第四步骤中的提取之间插入将多糖酶加至蒜浆和水的混合物的第一中间步骤(stll)。多糖酶的实例可包括蒜重量的0. 04 0. 12wt%的复合多糖酶、蒜重量的0. 04 0. 12衬％的真菌淀粉酶。优选地，力口入蒜重量的0. 04wt%的复合多糖素酶。添加和提取之间的时间段是，例如，30 120分钟， 优选120分钟。添加多糖酶的原因是考虑到产率。另外，优选地，将褐变抑制剂加至提取的液体和/或浓缩的液体的第二中间步骤 (st21)插入第四步骤中的提取和第五步骤中的浓缩之间和/或加在第五步骤中的浓缩之后。褐变抑制剂的实例可包括所提取液体和/或所浓缩液体重量的0. 5 1. 5wt%的柠檬酸、偏亚硫酸氢钠和己二酸。优选地，加入所提取液体或所浓缩液体重量的1.0wt%的偏亚硫酸氢钠。加入褐变抑制剂的原因是考虑到蒜特有的褐变效应。在下文中将描述根据本发明第一个实施方案的天然粘合剂以及用于其材料性能的第一到第八实验性实施例。第一个实施方案将韩国南海蒜清洗并用勻浆器粉碎以获得Ikg蒜浆。加入2. 5L三蒸水后，将所获得的蒜浆在振荡水浴中保持在25°C 2小时，并且之后从蒜浆中以380rpm的速度提取液体成分。之后，将该液体成分通过离心分离机(7，000rpm/30min)首次过滤获得上清液，之后将该上清液通过8 μ m过滤器(Whatman编号2，8) 二次过滤，并且最后将所过滤的上清液在旋转真空蒸发器(得自EyelhRikakikai Co.，日本)中维持于60°C而真空浓缩为60°白利
糖度。 将在下列第一到第八实验性实施例中相继地描述对光检查干燥时间、pH、稠度粘度、不挥发物含量、密度、180°剥离强度、对细菌的抗生特性和对霉菌的抗生特性，所有这些性能是本实施方案的天然粘合剂的主要材料性能。<第一实验性实施例 > 对光检查干燥时间术语“对光检查干燥时间”用于找出液体干燥时间，其意指直到当接触液体涂布的表面时不能检测到手中液体的时间。在这个实验性实施例中，选择并切割两边整齐的无色且透明的厚板玻璃。然后，将所切玻璃的断面通过磨石如金刚砂粉打磨，以使其变圆，然后在诸如肥皂、洗涤剂或类似物的碱液沸水中清洗，并最后用乙醇和甲苯的混合物清洗以至无尘。如使用新的厚板玻璃，则将其浸于90%或更高纯度的重铬酸钾和硫酸混合液中24小时或更久并之后清洗。然后，将根据本发明第一个实施方案的3g天然粘合剂滴在厚板玻璃上，并且之后在其上用具有均勻力度和速度(150mm/sec)的刮膜机以均勻厚度涂布，并测定当维持恒定温度(20°C，4(TC 和60°C )和恒定湿度时恒定时间间隔下用手指不能感到粘着的时间。<第二实验性实施例> :pH在这个实验性实施例中，将根据本发明第一个实施方案的天然粘合剂用等量蒸馏水稀释后，其PH在25 士 1 °C下用pH计测定几次，而所测值的平均数以一个小数位显示。<第三实验性实施例 > 稠度粘度粘合剂的稠度粘度是与可使用性直接相关的因素，并与不挥发物含量和平均分子量相互关联，而其变化是保存稳定性的判据。在这个实验性实施例中，根据本发明第一个实施方案的天然粘合剂的稠度粘度在保持20°C的环境温度下用粘度计(Brookfield型号DV-I+，IOOrpm的旋转数(转轴编号2)) 测定两次，并且其平均值以厘泊(cP = P/100)表示。<第四实验性实施例 > 不挥发物含量不挥发物含量表示通过加热粘合剂去除挥发性物质后残留物质的重量，这是产生实际粘合力的物质。在这个实验性实施例中，准备直径4. 5cm的铝箔盘并精确称其重量(W0(g))，并且，将1.5g根据本发明第一个实施方案的天然粘合剂置于该盘上后，测定其重量(W1 (g))。 然后，在热风循环型恒定温度105士 1°C下干燥该天然粘合剂180士5分钟后，样品在含干燥剂的干燥器中冷却并然后测定其重量(W3(g))。将这一程序重复二次或更多次，并且根据下列方程式1的结果的平均值以二位有效数字表示。方程式1 不挥发物含量(% ) = {(W2-W0) / (Wl-WO)} X 100<第五实验性实施例 > 密度在这个实验性实施例中，在维持温度为20士0. 5°C下，将根据本发明第一个实施方案的天然粘合剂放入已知重量的大量筒(mass cylinder) (100ml)，无气泡加至100ml，并且之后用天平(平衡锤500g，减重0. 5g)测定其重量。天然粘合剂的密度按下列方程式2计
笪弁。
方程式2 :S = (ffl-W2)/100 其中，S 密度(g/m3)，Wl 参考样品和大量筒的总重量(g)，且W2 大量筒的重量 (g)。〈第六实验性实施例>:180°剥离强度在这个实验性实施例中，准备无裂缝或裂纹的5mm-厚的夹板(125X 150mm)，用刷子将根据本发明第一个实施方案的天然粘合剂以50g/m2为单位均勻涂布于该夹板上。5 分钟后，将175X 150mm的棉布(117g/m2)覆盖于涂布的天然粘合剂上，而且，在用滚筒对覆盖的棉布施加49N的负重下，将棉布单向而非双向地压五次，然后将样品照现在的样子放置48小时，同时将样品保持在20°C的环境中。此后，通过用切削刀或类似物在夹板表面以 25mm为间隔制作切痕而形成5个试件，每个试件一边的棉布被剥离至50mm，将夹板和相应部分的棉布连接于张力试验机的夹具，夹具间的间隔以200mm/min的速度增加直至试件的粘合剂部分的长度变为约10mm，测定根据试件的剥离的张力负荷值的值，并且之后将损坏部分的最大张力负荷值的平均值当作180°剥离强度，以N/25mm显示。下表1显示以上第一到第六实验性实施例的结果。[表 1]
权利要求
1.一种使用蒜制造天然粘合剂的方法，包括 第一步骤准备、剥皮及清洗所述蒜；第二步骤通过粉碎清洗过的蒜获取蒜浆；第三步骤将为极性溶剂的水加至所述蒜浆，所述水是所述蒜的重量的二倍或三倍； 第四步骤从所述蒜浆和所述水的混合物中提取液体成分； 第五步骤通过过滤所提取的液体成分获取蒜提取物；以及第六步骤以55 65°C的浓缩温度将所述蒜提取物浓缩为50 70白利糖度。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述第三步骤和所述第四步骤之间将多糖酶加至所述蒜浆和所述水的混合物并在预设时间段内维持这种添加状态的第一中间步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述多糖酶是蒜重量的0.04 0. 12wt%的复合多糖酶和蒜重量的0. 04 0. 12wt%的真菌淀粉酶中的一种，并且所述预设时间段是30 120分钟。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述第四步骤和所述第五步骤之间和在所述第五步骤之后的至少之一加入褐变抑制剂的第二中间步骤。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述褐变抑制剂是柠檬酸、偏亚硫酸氢钠和己二酸中的一种，并且以相对于所述提取的液体成分或所述蒜提取物的重量的0. 5 1. 5wt% 加入。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二步骤包括使用勻浆器，所述第五步骤包括通过使用离心分离机首次过滤所述提取的液体成分来获取上清液，并然后用6-10 μ m的过滤器，优选8 μ m的过滤器，二次过滤所获取的上清液，并且所述第六步骤包括使用旋转真空蒸发器。
7.一种使用蒜的天然粘合剂，所述天然粘合剂是从粉碎的蒜和水的混合物中提取、过滤和浓缩的，其中对光检查干燥时间是20°C下20 30分钟、40°C下14 24分钟、而60°C 下1 11分钟，pH是6. 0 7. 0，稠度粘度是100 2000 (cP)，不挥发物含量是60 70 %， 密度是1. 0 1. 3g/m3，而180°剥离强度是12 16N/25mm。
全文摘要
本发明涉及使用蒜作为主要成分制造高抗生的天然粘合剂的方法。所述方法包括第一步骤，准备、剥皮及清洗所述蒜；第二步骤，通过粉碎清洗过的蒜获取蒜浆；第三步骤，将为极性溶剂的水加至蒜浆，水是蒜的重量的二倍或三倍；第四步骤，从蒜浆和水的混合物中提取液体成分；第五步骤，通过过滤提取的液体成分获取蒜提取物；以及第六步骤，以55～65℃的浓缩温度将蒜提取物浓缩为50～70白利糖度。此外，本发明提供了使用蒜的天然粘合剂，所述天然粘合剂是从粉碎的蒜和水的混合物中提取、过滤和浓缩的，其中对光检查干燥时间为20℃下20～30分钟、40℃下14～24分钟、而60℃下1～11分钟，pH是6.0～7.0，稠度粘度是100～2000(cP)，不挥发物含量是60～70％，密度是1.0～1.3g/m3，而180°剥离强度是12～16N/25mm。
文档编号C09J105/00GK102443363SQ201010509499
公开日2012年5月9日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者李珍花 申请人:李珍花