植物蛋白石膏缓凝剂的水解工艺研究开题报告

1. 研究目的与意义

1.1研究背景

石膏本身作为绿色材料在建筑、医用等各领域被广泛应用，但其凝结硬化速度相当快，在加水搅拌后几分钟内就失去流动性，可操作时间过短，往往不能满足石膏基材料成型和使用的需要。

近年来，建筑石膏产业在国内获得了迅猛的发展，建筑石膏已广泛用于墙体材料、抹灰材料及地坪材料。由于凝结速度快，各种石膏基材料在制品制备和现场拌和使用时都必须添加缓凝剂。传统的缓凝剂柠檬酸、酒石酸以及糖蜜等，掺量大，缓凝作用有限、对石膏制品强度影响大，且适应性差。因此需要选择适宜的缓凝剂及掺量以调节石膏基材料凝结时间，从而满足石膏基材料不同应用工艺的需求。

目前常用的缓凝剂主要有：碱性磷酸盐、有机酸及可溶性盐以及破坏的蛋白质等。各种文献资料表明，大部分缓凝剂在改变石膏的凝结时间的同时，也对石膏的强度产生了不利的影响，会使石膏的强度大幅度降低。国内外对石膏缓凝剂的作用效果、对水化进 程和微结构影响、影响因素以及缓凝机理 进行了广泛的研究。柠檬酸及其可溶盐、碱性磷酸盐 以及蛋白质类大分子化合物是石膏高效缓凝剂。缓凝剂对石膏强度的负面影响很大，但不同类型缓凝剂存在较大差异，大分子缓凝剂对强度负面作用较小。蛋白质类大分子缓凝剂具有掺量低、缓凝效果好、对强度影响小的特点。以往对石膏缓凝剂的研究主要针对小分子缓凝剂，对大分子蛋白类缓凝剂的研究相对缺乏。也没有系统地研究过蛋白水解得到的缓凝剂对于石膏缓凝性能以及强度的影响实验。

剩余内容已隐藏，您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容！

2. 研究内容和预期目标

2.1研究内容

（1）植物蛋白石膏缓凝剂的碱解工艺研究

选取优选的植物蛋白原料，表征其结构，以进口蛋白石膏缓凝剂为参照，在前期研究基础上，开展水固比、温度、碱度、水解时间等工艺条件的优化实验研究，获得最佳水解条件。

（2）植物蛋白石膏缓凝剂的酶解工艺研究

3. 研究的方法与步骤

3本课题拟采用的原材料、研究方法、步骤

3.1原材料

来自苏州市化学建材有限公司的机制脱硫石膏、pe缓凝剂、植物蛋白原料、碱性蛋白酶、naoh溶液。

3.2步骤

3.2.1植物蛋白石膏缓凝剂的碱解工艺研究

选取优选的植物蛋白原料，先用xrd和傅里叶红外衍射仪对其结构进行表征，以进口蛋白石膏缓凝剂pe为参照，开展水固比、温度、碱度、水解时间等工艺条件的优化实验研究，获得最佳水解条件。采用正交设计实验，4因素4水平选取水固比先定为7:1，8:1，9:1,10:1温度为80、85、90、95摄氏度，碱度为0.6、08、1、1.2mol/l的naoh，时间为2、2.5、3、3.5h，进行探究。通过极差分析得到最佳优化方案并进行验证。以石膏掺量的0.01%加入到石膏中，与pe对比测石膏凝结时间和绝干强度确定最佳优化方案。

3.2.2植物蛋白石膏缓凝剂的酶解工艺研究

选取优选的植物蛋白原料，先做选择实验，采用不同酶在同一条件下水解，即50℃、4%加酶量酶解2h，看哪个酶效果好，选择有效水解酶品种碱性蛋白酶，高温去活，采用五因素四水平正交实验研究蛋白酶解工艺条件对其缓凝作用特性的影响，来确定最佳酶解工艺条件。选取酶解温度40、45、50、55℃；加酶量3%、4%、5%、6%；’底物浓度5%、6%、7%、8%；酶解时间2、4、6、8h进行探究，通过极差分析确定最佳酶解方案并通过实验验证。以石膏掺量的0.01%加入到石膏中测石膏的凝结时间与绝干强度与pe对比，确定最佳加酶量，酶解温度、酶解时间、酶解ph、水固比。

4. 参考文献

[1] 彭家惠,彭志辉,瞿金东,万体智.缓凝剂对建筑石膏结构与强度的负面影响[j].哈尔滨工业

大学学报,2004(09):1177-1181.

[2] 吴莉. 缓凝剂对建筑石膏性能的影响和作用机理研究[d].重庆大学,2002.

5. 计划与进度安排

2.24-3.1 任务书消化理解，查阅文献

3.2-3.8 撰写文献综述，下达外文翻译

3.9-3.15 提交外文翻译、文献综述