使用魚鱗制備水泥發(fā)泡劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及水泥發(fā)泡劑的制備，尤其是設(shè)及一種使用魚鱗制備水泥發(fā)泡劑的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，泡沫混凝±因其具有較輕的重量、較高的強(qiáng)度、良好的保溫隔熱性能及耐 火隔音性等在建筑領(lǐng)域越來越受到重視，如作為多空隙建筑保溫節(jié)能材料，樓地面墻保溫 隔熱層，屋蓋保溫隔熱層，工程防護(hù)墻，園林景觀材料，管道及耐火材料等使用。隨著應(yīng)用范 圍的不斷擴(kuò)大，對(duì)泡沫混凝上的產(chǎn)品質(zhì)量也提出了越來越高的要求。
[0003] 制備高質(zhì)量的泡沫混凝±離不開高質(zhì)量的水泥發(fā)泡劑。目前國(guó)內(nèi)的水泥發(fā)泡劑市 場(chǎng)還很不成熟，雖然植物蛋白型發(fā)泡劑、動(dòng)物蛋白型發(fā)泡劑及復(fù)合型發(fā)泡劑都有使用，但高 端產(chǎn)品價(jià)格高，原料來源不穩(wěn)定，普通發(fā)泡劑的發(fā)泡性能較低，同時(shí)很多發(fā)泡劑含有有機(jī)成 分或有毒物質(zhì)，環(huán)保性及使用安全性方面存在一定的問題。
[0004] 魚鱗是魚體與外界接觸的邊緣物質(zhì)，是魚類皮膚經(jīng)長(zhǎng)期進(jìn)化而形成的衍生物。魚 鱗含有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，作為水產(chǎn)業(yè)的下腳料，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年被廢棄的魚鱗多達(dá)30萬 噸，目前除用于制取魚鱗凍等食用產(chǎn)品外，工業(yè)上多用于制作成魚膠、角蛋白、碳酸氨巧、鳥 嚷嶺等生化產(chǎn)品，但用量較少，未被使用的魚鱗仍要占用場(chǎng)地堆放，對(duì)周圍環(huán)境造成污染。 如何將運(yùn)些廢棄的魚鱗作為工業(yè)原料進(jìn)行深加工，使之變廢為寶，是業(yè)界技術(shù)人員長(zhǎng)期努 力的方向。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽〇化]本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種使用魚鱗制備水泥 發(fā)泡劑的方法。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可采取下述技術(shù)方案： 本發(fā)明所述的使用魚鱗制備水泥發(fā)泡劑的方法包括下述步驟： 第一步，原料處理 將新鮮干燥的魚鱗用酸、堿溶液浸泡處理，用酸溶液浸泡處理可去除魚鱗的灰分物質(zhì) 巧鹽，W利于膠原蛋白的溶出，用堿溶液浸泡處理的目的是去除魚鱗表面的色素蛋白及其 他雜蛋白，待酸堿處理完后再將其洗涂干凈，驚干粉碎成魚鱗粉備用； 第二步，提取粗蛋白 將第一步處理的魚鱗粉加水配制成濃度4~8%的混懸液，升溫至50~60°C，加入200~ 500U/g的胃蛋白酶進(jìn)行2~4小時(shí)水解；將水解液抑值調(diào)節(jié)至7. 0,過濾雜質(zhì)后，得到含有粗 蛋白的母液原料； 第=步，配制水泥發(fā)泡劑 按質(zhì)量百分配比準(zhǔn)確稱量第二步制備的母液原料15~20%，再稱量十二烷基苯橫酸鋼 2. 5~6. 0%、茶皂素0. 2~0.8%、簇甲基纖維素鋼0. 05~0. 25%、苯甲酸0. 2~0. 5%和余量水一起 混合均勻，得到水泥發(fā)泡劑成品。
[0007] 由于娜魚和草魚魚鱗原料豐富，較為廉價(jià)，故本發(fā)明所用魚鱗主要來源于娜魚和 草魚魚鱗，正常生產(chǎn)時(shí)，一般水產(chǎn)業(yè)副產(chǎn)品中被拋棄掉的魚鱗均可使用。
[0008] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于制備方法簡(jiǎn)單，原料來源廣泛，生產(chǎn)成本低，使用效果好，所用 原料均不含毒化學(xué)物質(zhì)，無異味，對(duì)環(huán)境及生物沒有潛在危害，綠色環(huán)保。本發(fā)明將魚鱗 中所含的粗蛋白進(jìn)行水解提取，方法簡(jiǎn)單易操作，且成本低廉，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用，配合 十二烷基苯橫酸鋼（陰離子表面活性劑，作為發(fā)泡助劑)、茶皂素（網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的表面活性劑)、 簇甲基纖維素鋼(穩(wěn)泡劑)、苯甲酸(針狀晶體，在其中起抑制細(xì)菌及霉菌的作用)，得到的水 泥發(fā)泡劑成品起泡性能好，經(jīng)測(cè)試，平均發(fā)泡率可達(dá)80倍，且泡沫穩(wěn)定性好，保存時(shí)間長(zhǎng)， 受外部溫度和環(huán)境的影響較小，抗酸堿鹽能力強(qiáng)，是一種成本低廉、環(huán)境友好、具有較高推 廣價(jià)值的水泥發(fā)泡劑。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做更加詳細(xì)的說明。
[0010] 實(shí)施例1 本發(fā)明所述的使用魚鱗制備水泥發(fā)泡劑的方法包括下述步驟： 第一步，將經(jīng)過低溫干燥處理后的新鮮魚鱗先用0.2mol/L的鹽酸按照料液比1:10的 比例浸泡3小時(shí)，洗凈漸干后再用5g/L新制備的化(0H)2溶液(可使化(0H)2保持較高的氧 化性)按照料液比1:10的比例繼續(xù)浸泡15小時(shí)，然后將魚鱗洗涂至中性后，過濾驚干，粉碎 成魚鱗粉備用. 第二步，將第一步處理好的魚鱗粉加水配制成濃度4%的混懸液，升溫至60°C，加入 200U/g的胃蛋白酶進(jìn)行水解，水解時(shí)間保持2小時(shí)，然后用5mol/L的化0H溶液將水解液 抑值調(diào)節(jié)至7.0,過濾雜質(zhì)后，得到含有粗蛋白的母液原料； 第=步，將第二步所得母液原料與十二烷基苯橫酸鋼、茶皂素，簇甲基纖維素鋼，苯 甲酸和水按照W下質(zhì)量百分比進(jìn)行配制，即可得到水泥發(fā)泡劑成品：母液15%，十二烷基苯 橫酸鋼3%,茶皂素0.5%,簇甲基纖維素鋼0.1%，苯甲酸0.5%，余量為水。
[0011] 使用時(shí)，將該發(fā)泡劑和水按照1:30的質(zhì)量比混合，用高速制泡機(jī)(攬拌葉片直徑 120mm，轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分鐘)制備泡沫。模具設(shè)計(jì)容重為400kg/m3,按照發(fā)泡劑：水：水泥 =1:200:350之比例混合攬拌均勻，模具成型，經(jīng)過30天養(yǎng)護(hù)后，測(cè)試混凝±性能。
[0012] 測(cè)試所得泡沫的發(fā)泡性能見表1，混凝±成型模具性能見表2。 陽〇1引實(shí)施例2 本發(fā)明所述的使用魚鱗制備水泥發(fā)泡劑的方法包括下述步驟： 第一步，將經(jīng)過低溫干燥處理后的新鮮魚鱗先用0. 5mol/L的鹽酸按照料液比1:10的 比例浸泡3小時(shí)，洗凈漸干后再用8g/L的現(xiàn)配制的Ca(OH)2溶液按照料液比1:10的比例 繼續(xù)浸泡15小時(shí)，然后將魚鱗洗涂至中性后，過濾驚干，粉碎成魚鱗粉備用； 第二步，將第一步處理好的魚鱗粉加水配制成濃度8%的混懸液，升溫至60°C，加入 500U/g的胃蛋白酶進(jìn)行水解，水解時(shí)間保持2. 5小時(shí)，然后用5mol/L的K0H溶液將水解液 抑值調(diào)節(jié)至7.0,過濾雜質(zhì)后，得到含有粗蛋白的母液原料； 第=步，將第二步所得母液原料與十二烷基苯橫酸鋼、茶皂素，簇甲基纖維素鋼，苯 甲酸和水按照W下質(zhì)量百分比進(jìn)行配制，即可得到水泥發(fā)泡劑成品：母液20%，十二烷基苯 橫酸鋼2. 5%,茶皂素0. 2%,簇甲基纖維素鋼0. 15%,苯甲酸0. 5%，余量為水。
[0014] 按照與實(shí)施例1相同的方法制備泡沫和混凝±成型模具。
[0015]測(cè)試所得泡沫的發(fā)泡性能見表1，混凝±成型模具性能見表2。
[0016] 實(shí)施例3 本發(fā)明所述的使用魚鱗制備水泥發(fā)泡劑的方法包括下述步驟： 第一步，將經(jīng)過低溫干燥處理后的新鮮魚鱗先用lOg/L現(xiàn)配制的化(0H)2溶液按照料 液比1:10的比例浸泡15小時(shí)，將魚鱗洗涂至中性漸干后，再用0. 3mol/L的鹽酸按照料液 比1:10的比例浸泡3小時(shí)，洗凈后過濾驚干，粉碎成魚鱗粉備用； 第二步，將第一步處理好的魚鱗粉加水配制成濃度5%的混懸液，升溫至55°C，加入 300U/g的胃蛋白酶進(jìn)行水解，水解時(shí)間保持3. 5小時(shí)，然后用5mol/L的化0H溶液將水解液 抑值調(diào)節(jié)至7.0,過濾雜質(zhì)后，得到含有粗蛋白的母液原料； 第=步，將第二步所得母液原料與十二烷基苯橫酸鋼、茶皂素，簇甲基纖維素鋼，苯 甲酸和水按照W下質(zhì)量百分比進(jìn)行配制，即可得到水泥發(fā)泡劑成品：母液18%，十二烷基苯 橫酸鋼5. 5%,茶皂素0.6%,簇甲基纖維素鋼0. 1%，苯甲酸0. 3%，余量為水。
[0017] 按照與實(shí)施例1相同的方法制備泡沫和混凝±成型模具。
[0018] 測(cè)試所得泡沫的發(fā)泡性能見表1，混凝±成型模具性能見表2。
[0019] 實(shí)施例4 本發(fā)明所述的使用魚鱗制備水泥發(fā)泡劑的方法包括下述步驟： 第一步，將經(jīng)過低溫干燥處理后的新鮮魚鱗先用7. 5g/L現(xiàn)配制的化(0H)2溶液按照料 液比1:10的比例浸泡15小時(shí)，將魚鱗洗涂至中性漸干后，再用0. 25mol/L的鹽酸按照料液 比1:10的比例浸泡3小時(shí)，洗凈后過濾驚干，粉碎成魚鱗粉備用； 第二步，將第一步處理好的魚鱗粉加水配制成濃度7%的混懸液，升溫至50°C，加入 350U/g的胃蛋白酶進(jìn)行水解，水解時(shí)間保持4小時(shí)，然后用5mol/L的化0H溶液將水解液 抑值調(diào)節(jié)至7.0,過濾雜質(zhì)后，得到含有粗蛋白的母液原料； 第=步，將第二步所得母液原料與十二烷基苯橫酸鋼、茶皂素，簇甲基纖維素鋼，苯 甲酸和水按照W下質(zhì)量百分比進(jìn)行配制，即可得到水泥發(fā)泡劑成品：母液16%，十二烷基苯 橫酸鋼5. 0%，茶皂素0.8%,簇甲基纖維素鋼0. 08%，苯甲酸0. 25%，余量為水。
[0020] 按照與實(shí)施例1相同的方法制備泡沫和混凝±成型模具。
[0021] 測(cè)試所得泡沫的發(fā)泡性能見表1，混凝±成型模具性能見表2。
[0022] 表1為實(shí)施例1~4有關(guān)混凝±發(fā)泡劑的發(fā)泡性能測(cè)定結(jié)果
[0023] 表2為實(shí)施例1~4混凝±性能測(cè)定結(jié)果
[0024] 將市售的臨巧科泰水泥發(fā)泡劑有限公司生產(chǎn)的FP-180動(dòng)物蛋白水泥發(fā)泡劑按 與本發(fā)明實(shí)施例1相同的方法制備泡沫，其發(fā)泡倍數(shù)為58倍，泡沫穩(wěn)定性8小時(shí)，沁水量 25. 4mL，發(fā)泡高度8.2畑1。
[00巧]將FP-180動(dòng)物蛋白水泥發(fā)泡劑按照與實(shí)施例1相同的方法制備混凝±成型模具， 其干燥密度為480kg/m3,抗壓強(qiáng)度為1. 12MPa，熱傳導(dǎo)率為0. 08化cal/mh°C。
[0026] 從表1、表2中可W看出，本發(fā)明制得的水泥發(fā)泡劑其發(fā)泡與現(xiàn)有的動(dòng)物蛋白水泥 發(fā)泡劑相比，各性能指標(biāo)均有一定的提高，所制備的混凝±性能也較好，因此，本發(fā)明方法 及其所制備的水泥發(fā)泡劑均具有較好的市場(chǎng)應(yīng)用前景，具有較高的推廣價(jià)值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種使用魚鱗制備水泥發(fā)泡劑的方法，其特征在于包括下述步驟： 第一步，原料處理 將新鮮干燥的魚鱗用酸、堿溶液浸泡處理，然后將其洗滌干凈后，晾干粉碎成魚鱗粉備 用； 第二步，提取粗蛋白 將第一步處理的魚鱗粉加水配制成濃度4~8%的混懸液，升溫至50~60°C，加入200~ 500U/g的胃蛋白酶進(jìn)行2~4小時(shí)水解；將水解液pH值調(diào)節(jié)至7. 0,過濾雜質(zhì)后，得到含有粗 蛋白的母液原料； 第三步，配制水泥發(fā)泡劑 按質(zhì)量百分配比準(zhǔn)確稱量第二步制備的母液原料15~20%，再稱量十二烷基苯磺酸鈉 2. 5~6. 0%、茶皂素0. 2~0. 8%、羧甲基纖維素鈉0. 05~0. 25%、苯甲酸0. 2~0. 5%和余量水一起 混合均勻，得到水泥發(fā)泡劑成品。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用魚鱗制備水泥發(fā)泡劑的方法，其特征在于：所述魚鱗為 鯽魚或/和草魚魚鱗。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種使用魚鱗制備水泥發(fā)泡劑的方法包括下述步驟：首先將魚鱗用酸、堿溶液浸泡處理，清洗晾干后粉碎成魚鱗粉；將魚鱗粉加水配制成混懸液，加入胃蛋白酶進(jìn)行水解并調(diào)節(jié)水解液pH值至7.0，得到含有粗蛋白的母液；將母液與十二烷基苯磺酸鈉、茶皂素、羧甲基纖維素鈉、苯甲酸和水按照一定比例配制后即可得到水泥發(fā)泡劑成品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于制備方法簡(jiǎn)單，原料來源廣泛，生產(chǎn)成本低，使用效果好，所用原料均不含毒化學(xué)物質(zhì)，綠色環(huán)保，將魚鱗中所含的粗蛋白進(jìn)行水解提取，方法簡(jiǎn)單易操作，且成本低廉，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用，得到的水泥發(fā)泡劑成品起泡性能好，保存時(shí)間長(zhǎng)，是一種成本低廉、環(huán)境友好、具有較高推廣價(jià)值的水泥發(fā)泡劑。
【IPC分類】C04B38/02, C04B24/14
【公開號(hào)】CN105198484
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510715578
【發(fā)明人】栗蕾, 蘇小舟
【申請(qǐng)人】鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年10月29日