本發(fā)明屬于釀酒副產(chǎn)物處理,涉及一種酒糟軟木復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù):
1、鮮酒糟含水量高,如果不及時(shí)處理,容易導(dǎo)致酒糟腐爛發(fā)霉、滋生蚊蟲(chóng)細(xì)菌,帶來(lái)大氣污染和水體污染,影響生態(tài)健康。酒廠對(duì)于酒糟的傳統(tǒng)處理方法主要是制成飼料,但是這種方法附加值低,且受地域影響。白酒酒糟含有蛋白質(zhì)、木質(zhì)素、纖維素、淀粉等天然大分子,具有豐富的活潑官能團(tuán),具有制備新型材料的潛力。
2、軟木是一種天然來(lái)源的良好材料,其天然的蜂窩狀孔隙結(jié)構(gòu),賦予其良好的彈性、隔熱性和隔音性,但其硬度和耐久性有待提高。一般情況下,會(huì)將軟木顆粒與其它成分混合,如加入粘合劑,通過(guò)高溫模壓可以制備成各式各樣的軟木產(chǎn)品。但是粘合劑往往是來(lái)源于石油基,其不可降解,不僅增加了產(chǎn)品成本,而且對(duì)環(huán)境造成破壞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明目的在于提供一種酒糟軟木復(fù)合材料的制備方法,利用堿對(duì)酒糟進(jìn)行處理,使得酒糟中官能團(tuán)充分暴露,然后利用羧甲基纖維素鈉穩(wěn)定酒糟中蛋白質(zhì),同時(shí)雙醛淀粉與蛋白質(zhì)的氨基發(fā)生交聯(lián),使改性酒糟中的官能團(tuán)更易于與軟木顆粒發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),提高改性酒糟與軟木顆粒的結(jié)合力,從而增強(qiáng)復(fù)合材料的硬度、回彈性和耐磨性等性能,對(duì)酒糟進(jìn)行廢物利用,同時(shí)降低了軟木的應(yīng)用成本。
2、第一方面,本發(fā)明提供一種酒糟軟木復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:
3、步驟1、酒糟改性:向酒糟中加入堿、雙醛淀粉、羧甲基纖維素鈉混勻后,加熱,攪拌,離心處理后,收集沉淀物,對(duì)所述沉淀物進(jìn)一步處理,得到改性酒糟;所述雙醛淀粉含量為所述酒糟含量的0.5-1.5%,所述羧甲基纖維素鈉的含量為所述酒糟含量的0.5-1%;
4、步驟2、制備軟木酒糟混合體:將所述改性酒糟與軟木顆?;靹?,并加入增塑劑、防腐劑,混合均勻,得到軟木酒糟混合體;所述改性酒糟與所述軟木顆粒的重量比為3:10-50,所述增塑劑與所述改性酒糟的重量比為0.015-0.3:3,所述防腐劑與所述改性酒糟的重量比為0.003-0.06:3;
5、步驟3、制備復(fù)合材料混合體:將所述軟木酒糟混合體與粘合劑混合,得到復(fù)合材料混合體;所述粘合劑與所述改性酒糟的質(zhì)量比為0.3-5:3;
6、步驟4、模壓成型:將所述復(fù)合材料混合體模壓成型,脫模,得到酒糟軟木復(fù)合材料。
7、在一些實(shí)施方案中,步驟3中,所述制備復(fù)合材料混合體方法還包括加入增強(qiáng)纖維與所述軟木酒糟混合體以及所述粘合劑混合,得到復(fù)合材料混合體;所述增強(qiáng)纖維與所述改性酒糟的質(zhì)量比為0.3-2:3。
8、在一些實(shí)施方案中,所述雙醛淀粉含量為所述酒糟含量的0.8-1.2%,所述羧甲基纖維素鈉的含量為所述酒糟含量的0.6-0.8%;所述改性酒糟與所述軟木顆粒的重量比為3:15-50;所述粘合劑與所述改性酒糟的質(zhì)量比為0.45-4.8:3;所述增強(qiáng)纖維與所述改性酒糟的質(zhì)量比為0.45-1.8:3;
9、優(yōu)選的,所述改性酒糟加入量為2.8-3.2kg;所述軟木顆粒的加入量為10-50kg;所述增塑劑的加入量為0.015-0.3kg,所述防腐劑的加入量為0.003-0.02kg;所述粘合劑的加入量為0.45-4.8kg;所述增強(qiáng)纖維的加入量為0.45-1.8kg。
10、在一些實(shí)施方案中,所述改性酒糟與所述軟木顆粒的含水率低于12%;
11、優(yōu)選的,所述改性酒糟與所述軟木顆粒的含水率低于10%。
12、在一些實(shí)施方案中,所述增塑劑為生物基增塑劑,包括蓖麻油酸酯、環(huán)氧大豆油、環(huán)氧化腰果酚鎢酸酯、桐油酸甘油酯、聚乳酸酯化物、縮水甘油中的至少一種;
13、優(yōu)選的,所述防腐劑為食品防腐劑,包括山梨酸鉀、乳酸鏈球菌素、納他霉素、脫氫乙酸鈉、對(duì)羥基苯甲酸甲酯、雙乙酸鈉、丙酸鈣、乳酸鈉中的至少一種;
14、優(yōu)選的,所述粘合劑為生物質(zhì)基粘合劑,選自生物基聚氨酯粘合劑、生物基丙烯酸樹(shù)脂粘合劑、生物基呋喃樹(shù)脂粘合劑中的至少一種。
15、在一些實(shí)施方案中,所述增強(qiáng)纖維選自玻璃纖維、碳纖維、天然纖維中的至少一種;
16、優(yōu)選的,所述天然纖維包括聚乳酸纖維,殼聚糖纖維,海藻酸鈣纖維,醋酸纖維素纖維中的至少一種。
17、在一些實(shí)施方案中,所述堿為naoh溶液,所述naoh溶液的濃度為0.06-0.2mol/l;
18、優(yōu)選的,所述酒糟的質(zhì)量與所述naoh溶液的體積比為1:10-1:30g/ml。
19、在一些實(shí)施例中,所述酒糟改性步驟中,所述加熱的溫度為35-45℃,所述加熱的時(shí)間為1-2h;
20、優(yōu)選的,所述酒糟改性步驟中,所述加熱的溫度為38-42℃,所述加熱的時(shí)間為1.1-1.8h。
21、在一些實(shí)施例中,所述模壓成型的具體方式為:先在140-150℃下以速度為0.1-0.2mpa/min逐漸加壓至8-12mpa,穩(wěn)定壓強(qiáng)維持定型后,緩慢冷卻至室溫。
22、第二方面,本發(fā)明提供一種酒糟軟木復(fù)合材料,由上述任意一項(xiàng)所述的制備方法制得。
23、綜上所述,本申請(qǐng)包括以下至少一種有益技術(shù)效果:
24、利用堿對(duì)酒糟進(jìn)行處理,使得酒糟中官能團(tuán)充分暴露,然后利用羧甲基纖維素鈉穩(wěn)定酒糟中蛋白質(zhì),同時(shí)雙醛淀粉與蛋白質(zhì)的氨基發(fā)生交聯(lián),使改性酒糟中的官能團(tuán)更易于與軟木顆粒發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),提高改性酒糟與軟木顆粒的結(jié)合力,從而增強(qiáng)復(fù)合材料的硬度、回彈性和耐磨性等性能,對(duì)酒糟進(jìn)行廢物利用,同時(shí)降低了軟木的應(yīng)用成本。
1.一種酒糟軟木復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟3中,所述制備復(fù)合材料混合體方法還包括加入增強(qiáng)纖維與所述軟木酒糟混合體以及所述粘合劑混合,得到復(fù)合材料混合體;所述增強(qiáng)纖維與所述改性酒糟的質(zhì)量比為0.3-2:3。
3.如權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于,所述雙醛淀粉含量為所述酒糟含量的0.8-1.2%,所述羧甲基纖維素鈉的含量為所述酒糟含量的0.6-0.8%;所述改性酒糟與所述軟木顆粒的重量比為3:15-50;所述粘合劑與所述改性酒糟的質(zhì)量比為0.45-4.8:3;所述增強(qiáng)纖維與所述改性酒糟的質(zhì)量比為0.45-1.8:3;
4.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述改性酒糟與所述軟木顆粒的含水率低于12%;
5.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述增塑劑為生物基增塑劑,包括蓖麻油酸酯、環(huán)氧大豆油、環(huán)氧化腰果酚鎢酸酯、桐油酸甘油酯、聚乳酸酯化物、縮水甘油中的至少一種;
6.如權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于,所述增強(qiáng)纖維選自玻璃纖維、碳纖維、天然纖維中的至少一種;
7.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述堿為naoh溶液,所述naoh溶液的濃度為0.06-0.2mol/l;
8.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述酒糟改性步驟中,所述加熱的溫度為35-45℃,所述加熱的時(shí)間為1-2h;
9.如權(quán)利要求1-8任意一選所述的制備方法,其特征在于,所述模壓成型步驟中,所述模壓成型的具體方式為:先在140-150℃下以速度為0.1-0.2mpa/min逐漸加壓至8-12mpa,穩(wěn)定壓強(qiáng)維持定型后,緩慢冷卻至室溫。
10.一種酒糟軟木復(fù)合材料,其特征在于,所述酒糟軟木復(fù)合材料由權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的制備方法制得。