一種毛發水泥發泡劑的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種蛋白基水泥發泡劑，特別設及一種動物蛋白水泥發泡劑及其制備 方法。
【背景技術】
[0002] 水泥發泡劑是針對水泥的特性及技術要求研發的，它除了具備大泡沫生成能力， 還需特別注重泡沫的穩定性、細膩性，W及泡沫和水泥等膠凝材料的適應性等。由于水泥發 泡劑的滲入能使水泥輕質化和保溫、隔熱，并且補償收縮和張拉鋼筋產生預應力，W及充分 填充水泥間隙，因此在非承重墻體、房面保溫層等建筑行業，W及化工熱力管道的保溫隔熱 等領域都有著廣泛的應用。
[0003] 水泥發泡劑目前己經發展到第四代，發泡劑也逐漸由單一成分向多元成分復合 發展。水泥發泡劑可W分為表面活性劑類發泡劑、合成類發泡劑、蛋白質類發泡劑、蛋白質 /表面活性劑復合型發泡劑。綜合發泡劑研究現狀，科研工作者主要通過無機鹽、表面活性 劑等復配來改善發泡劑的某項單一性能，因而治標不治本，且所用表面活性劑生產成本高。
[0004] 隨著制革工業快速的發展，制革固體廢棄物的總量也在與日俱增。把廢棄牛毛水 解進而提取角蛋白蛋白或其它深加工。如果能建立可行的研究工藝利用角蛋白，一方面有 利于保護環境，另一方面又可取得好的經濟效益。由于再回收的牛毛，顯色較深且經過強堿 處理，已無法應用在如美容類的高端精細化學品行業，也很難再在紡織、制拉工業方面得到 應用。由此看來，如何高效資源化利用該些廢棄牛毛也是當下難題之一，但該種天然蛋白質 類材料，因具有較穩定的熱力學穩定性和生物降解性，恰恰成為環保型材料的研究熱點。
[0005] 制革固體廢物綜合利用成為制革行業節能環保戰略性新興產業的重要組成部 分，也是解決制革工業固體廢物不當處置與堆存所帶來的環境污染和安全隱患的治本之 策。與此同時提高制革工業固體廢物綜合利用率，對落實、細化、完成《工業轉型升級規劃 (2011-2015年)》中"工業固體廢物綜合利用率72%"的指標也起到一定作用。也為實現制 革行業污染治理的良性循環，基本實現綠色制革的目標做出貢獻。
【發明內容】
[0006] 本發明旨在提供一種動物蛋白水泥發泡劑及其制備方法，通過將牛毛預處理、水 解，再利用其角蛋白內基團與穩泡組分和發泡組分復配，制得一種動物蛋白水泥發泡劑。
[0007] 本發明采用W下技術方案： 一種毛發水泥發泡劑的制備方法，其特征在于按照W下步驟進行： (1) 、向容器中加入W下重量配比的原料；水60~70份、毛發4~6份、亞硫酸氨鋼 0. 5~2. 0份、二琉基丙烷橫酸鋼0. 2~0. 7重量份和8-哲基嗟咐3. 2~4. 2重量份，在80-95°C 恒溫水浴中反應1-化，抽濾，得固體物A ; (2) 、向步驟（1)所得固體物A中添加35-50重量份的組分C，混合均勻，得蛋白水泥發 泡劑基液B ; (3)、向步驟（2)所得蛋白水泥發泡劑基液B中添加穩泡組分D為0. 5-2. 0重量份、增 強組分E為0.3-1. 0重量份、增強組分F為0.3-1. 0重量份和1,8-二哲基-3-駿基慈釀 0. 6-2. 1重量份，混合均勻，得毛發水泥發泡劑； 所述的組分C為水、濃度40%的硫酸、濃度20%的氨氧化鋼中的任意一種； 所述的穩泡組分D為阿拉伯樹膠粉、=己醇胺、明膠、十二醇、聚己締醇、駿甲基纖維 素、哲己基甲基纖維素中的任意一種； 所述的增強組分E為十二烷基橫酸鋼、十二烷基苯橫酸鋼、十二烷基硫酸鋼、十二烷基 離硫酸鋼的任意一種； 所述的增強組分F為十二烷基醇離硫酸鋼、十二烷基聚氧己離硫酸鋼、十二烷基聚氧 己締離硫酸鋼的任意一種。
[0008] 所述的堿為氨氧化鋼、氨氧化巧、氨氧化鐘中的任意一種。
[0009] 所述的毛發優選牛毛。
[0010] 本發明的積極效果在于： (1)、本發明方法可W利用作為制革廢棄下腳料的動物毛發制備蛋白基水泥發泡劑，若 得W推廣應用不僅可W有效地解決制革廢棄物的環境污染問題，而且還可降低水泥發泡劑 的生產成本。
[0011] (2)、本發明選用亞硫酸氨鋼、所述的堿等常見的化學品為水解試劑，價格低廉，能 有效控制成本。
[0012] (3)、本發明所得蛋白基水泥發泡劑發泡效果好，泡沫細膩均勻，穩定性高。
[0013] (4)、二琉基丙烷橫酸鋼和8-哲基嗟咐增強亞硫酸氨鋼的水解作用，并是蛋白在 發泡中穩定持久。
【具體實施方式】
[0014] 下面結合具體實施例對本發明作進一步的說明，但本發明要求保護的范圍并不局 限于實施例表述的范圍。
[001引 實施例1 (1) 、向250ml S口瓶中加入W下重量配比的原料；水60g、牛毛4(烘干剪碎)、亞硫酸氨 鋼0. 5g、二琉基丙烷橫酸鋼0. 2g和8-哲基嗟咐3. 2-g，在80°C恒溫水浴中反應比，抽濾， 得固體物A ; (2) 、向步驟（1)所得固體物A中添加35g水，混合均勻，得蛋白水泥發泡劑基液； (3) 、向步驟（2)所得蛋白水泥發泡劑基液中添加阿拉伯樹膠粉0. 5g、十二烷基橫酸鋼 0. 3g、十二烷基醇離硫酸鋼0. 3g和1，8-二哲基-3-駿基慈釀0. 6g，常溫均勻混拌60min， 得毛發水泥發泡劑。
[001引 實施例2 (1) 、向250ml S口瓶中加入W下重量配比的原料；水70g、牛毛6g (絕干剪碎)、亞硫酸 氨鋼2. Og、二琉基丙烷橫酸鋼0. 7g和8-哲基嗟咐4. 2g，95°C恒溫水浴中反應化，抽濾，得 固體物A ; (2) 、向固體物A中添加50g質量分數為40%的硫酸溶液，混合均勻，得蛋白水泥發泡劑 基液； (3)、向步驟（2)所得蛋白水泥發泡劑基液中添加S己醇胺2. Og、十二烷基苯橫酸鋼 1. Og、十二烷基聚氧己離硫酸鋼1. Og和1，8-二哲基-3-駿基慈釀2. Ig，常溫混合攬拌 60min，得毛發水泥發泡劑。
[0017] 實施例3 (1) 、向250ml S口瓶中加入W下重量配比的原料；水65g、牛毛5g、亞硫酸氨鋼1. 25g、 二琉基丙烷橫酸鋼0. 45g和8-哲基嗟咐3. 7g，在88°C恒溫水浴中反應1.化，抽濾，得固體 物A ; (2) 、向步驟（1)所得固體物A中添加20%的氨氧化鋼42. 5g，混合均勻，得蛋白水泥發 泡劑基液； (3) 、向步驟（2)所得蛋白水泥發泡劑基液中添加明膠1. 25g、十二烷基硫酸鋼0. 65g、 十二烷基聚氧己締離硫酸鋼0. 65g和1, 8-二哲基-3-駿基慈釀1. 4g，常溫混合攬拌60min， 得毛發水泥發泡劑。
[0018] 實施例4 (1) 、向250ml S口瓶中加入W下重量配比的原料；水7〇g、牛毛6g (絕干剪碎)、亞硫酸 氨鋼2. Og、二琉基丙烷橫酸鋼0. 7g和8-哲基嗟咐4. 2g，95°C恒溫水浴中反應化，抽濾，得 固體物A ; (2) 、向步驟（1)所得固體物A中添加35g水，混合均勻，得蛋白水泥發泡劑基液； (3) 、向步驟（2)所得蛋白水泥發泡劑基液中添加聚己締醇0.5g、十二烷基橫酸鋼 0. 3g、十二烷基醇離硫酸鋼0. 3g、1，8-二哲基-3-駿基慈釀0. 6g和醋酸卡泊芬凈0. 6g常 溫均勻混拌60min，得毛發水泥發泡劑。
[001引實施例5 (1) 、向250ml S口瓶中加入W下重量配比的原料；水60g、牛毛4(烘干剪碎)、亞硫酸氨 鋼0. 5g、二琉基丙烷橫酸鋼0. 2g和8-哲基嗟咐3. 2-g，在80°C恒溫水浴中反應比，抽濾， 得固體物A ; (2) 、向步驟（1)所得固體物A中添加50g質量分數為40%的硫酸溶液，混合均勻，得蛋 白水泥發泡劑基液； (3) 、向步驟（2)所得蛋白水泥發泡劑基液中添加駿甲基纖維素2. Og、十二烷基離硫酸 鋼1. Og、十二烷基聚氧己離硫酸鋼1. Og和1，8-二哲基-3-駿基慈釀2. Ig，常溫混合攬拌 60min，得毛發水泥發泡劑。
[0020] 實施例1~5發泡性能測試如下： 本實驗對實施例獲取的蛋白及水泥發泡劑進行起泡性能對比測試，采取實驗室常用的 攬拌法對發泡劑的起泡高度、穩泡時間、半衰期、泡沫泌水率、沉陷距等性能測試。
[0021] 試驗方法： 起泡高度、穩泡時間和半衰期的測定方法；將W試驗例各種配方獲得的發泡劑溶液 100ml放進1000ml高型燒杯中，燒杯上刻有體積，在3000r/min的轉速下攬拌Imin進行發 泡，測量泡沫體積。當發泡液高度減少為初始泡沫的一半時記錄的時間為半衰期，泡沫體積 還剩100ml時，認為泡沫消失，記錄穩泡時間。
[0022] 泡沫泌水率的測定方法；首先用高速攬拌法制取泡沫，盛取泡沫裝滿量筒，立即刮 平量筒，使泡沫與筒口平齊，拭擦干凈量筒外壁，按下秒表計時開始，并稱取泡沫凈重Ml,精 確至0.1 g ;將稱量后的泡沫靜置在無風處，0.化后記錄量筒底端泌水液面刻度Vi，泌水率 按下式計算： 曰=【ViP/Mi】X100〇/〇， 其中：P為發泡液密度，取Ig/cm3， 泌水率精確至0. 1%，W 0.化時的泌水率作為發泡劑的標準泌水率。
[0023] 泡沫沉陷距的測定方法：取內徑為6cm，高9cm的容器（250ml燒杯)，盛滿新生成 的泡沫，刮平表面，在泡沫上復紙一張，放在平靜無風處，40min后量取泡沫沉陷距。
[0024] 表1本發明實施1-5例產品的外觀及應用性能
【主權項】
1. 一種毛發水泥發泡劑的制備方法，其特征在于按照以下步驟進行： (1) 、向容器中加入以下重量配比的原料：水60~70份、毛發4~6份、亞硫酸氫鈉 0. 5~2.O份、二巰基丙烷磺酸鈉0. 2~0. 7重量份和8-羥基喹啉3. 2~4. 2重量份，在80-95°C 恒溫水浴中反應l_2h，抽濾，得固體物A; (2) 、向步驟（1)所得固體物A中添加35-50重量份的組分C，混合均勻，得蛋白水泥發 泡劑基液B; (3) 、向步驟（2)所得蛋白水泥發泡劑基液B中添加穩泡組分D為0. 5-2. 0重量份、增 強組分E為0. 3-1. 0重量份、增強組分F為0. 3-1. 0重量份和1，8-二羥基-3-羧基蒽醌 0. 6-2. 1重量份，混合均勻，得毛發水泥發泡劑； 所述的組分C為水、濃度40%的硫酸、濃度20%的氫氧化鈉中的任意一種； 所述的穩泡組分D為阿拉伯樹膠粉、三乙醇胺、明膠、十二醇、聚乙烯醇、羧甲基纖維 素、羥乙基甲基纖維素中的任意一種； 所述的增強組分E為十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基 醚硫酸鈉的任意一種； 所述的增強組分F為十二烷基醇醚硫酸鈉、十二烷基聚氧乙醚硫酸鈉、十二烷基聚氧 乙烯醚硫酸鈉的任意一種。
2. 如權利要求1所述的一種毛發水泥發泡劑的制備方法，其特征在于，所述的堿為氫 氧化鈉、氫氧化1?、氫氧化鉀中的任意一種。
3. 如權利要求1或2所述的一種毛發水泥發泡劑的制備方法，其特征在于，所述的毛發 為牛毛。
【專利摘要】本發明涉及一種動物蛋白基水泥發泡劑，加入水、牛毛、亞硫酸氫鈉在80-95℃恒溫水浴中預處理1-2h，抽濾,取所得固體物再加入水、堿在80-95℃下水解5-7h，抽濾離心，所得水解液；添加適量C保持pH中性，在此條件下制得動物蛋白基水泥發泡劑基液；在基液中添加適量不同種類：穩泡組分、增強組分，均勻混合，制得動物蛋白基水泥發泡劑。所得發泡劑發泡能力強、泡沫細膩均勻、穩定性高、價格便宜，原料易得，并拓寬了制革固廢資源化利用途徑，若得以推廣應用，可較好地解決制革行業固廢回收利用問題。
【IPC分類】C04B24-16, C04B38-02
【公開號】CN104725070
【申請號】CN201510120696
【發明人】王全杰, 張萌萌, 賈文歡, 王曉龍, 刁屾, 李運, 段寶榮, 魏星星, 欒俊
【申請人】煙臺大學
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月19日