一種以馬鈴薯渣為原料製備瓦楞紙板用粘合劑的方法
2023-12-04 15:33:26
專利名稱：：一種以馬鈴薯渣為原料製備瓦楞紙板用粘合劑的方法
技術領域：
：一種以馬鈴薯渣為原料製備瓦楞紙板用粘合劑的方法，屬於膠粘劑製備
技術領域：
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背景技術：
：瓦楞紙板作為一種重要的材料其性能優良，具有輕便、牢固、便於裝卸運輸等特點，被廣泛運用於家用電器、紡織品、食品等運輸包裝。瓦楞紙板生產用粘合劑是用於粘合紙芯和面紙所用的粘合劑並對其性能有一定的決定作用。我國紙箱行業中最早使用的粘合劑是NaSi03(又稱水玻璃、泡花鹼)。雖然使用它結膜快、價格低，但是用它粘合的紙箱鹼性大，容易吸潮開層，具有腐蝕性，使包裝的商品受到損壞，還會對環境造成汙染。我國目前主要使用的瓦楞紙板用粘合劑為以澱粉為原料的澱粉基粘合劑，雖然澱粉粘合劑有來源廣、資源豐富、價格低、無毒無汙染等優點，不過由於澱粉價格上漲，澱粉粘合劑的生產成本也越來越高，現己有人著手研究利用更為廉價的原料或工業生產過程中的廢料來替代澱粉生產粘合劑，以達到減少生產成本，提高企業經濟效益的目的。馬鈴薯渣是在馬鈴薯澱粉生產過程中產生的副產物，其成分主要是水、細胞碎片和殘餘澱粉顆粒，不易儲存與運輸，腐敗變質後產生惡臭，造成汙染。通常將生產中產生的馬鈴薯渣作為飼料或廢渣掩埋處理，利用程度很低並造成土壤和地下水汙染。本發明將工業生產馬鈴薯澱粉產生的不易處理的殘餘廢渣進行改性並替代澱粉製備成本低廉的瓦楞紙板生產用粘合劑，本發明工藝製備出的粘合劑具有成本低廉、環保等優點，且其粘接強度、耐水性等主要指標均符合了瓦楞紙板生產的要求。
發明內容本發明的目的是提供一種以馬鈴薯渣為原料製備瓦楞紙板用粘合劑的方法，要求製備出一種粘接性強、耐水性好、流動性佳、成本低廉的新型瓦楞紙板用粘合劑。該製備方法以廢棄物馬鈴薯渣為主要原料，處理方法簡單易行，並且該膠適應現有瓦楞紙板的生產工藝條件，能夠迅速推廣應用。本發明的技術方案一種以馬鈴薯渣為原料製備瓦楞紙板用粘合劑的方法，依次採用膠體磨、高壓滅菌鍋對馬鈴薯渣原料進行超微粉碎及高壓蒸汽處理，並在氧化劑的作用下進行氧化改性提高其流動性，再與多種助劑混合而成；所述瓦楞紙板用粘合劑以重量計的配方為:以溼基計馬鈴薯渣氧化劑尿素聚乙烯醇消泡劑硼砂所用的以溼基計馬鈴薯渣的水分質量含量控制為90%，所用聚乙烯醇配料時先用水配製成質量濃度為10%的溶液，製備步驟如下(1)膠體磨超微粉碎處理以馬鈴薯渣為原料，調節pH至7.0-10.0，調節膠體磨齒距為2nm-12pm，超微粉碎15-30min;(2)高壓蒸汽處理將經過膠體磨超微粉碎處理的馬鈴薯渣裝入反應器中，反應器封口後，放入高壓滅菌鍋中，115-13(TC高壓蒸汽處理10-30min;(3)氧化變性處理高壓蒸汽處理過的馬鈴薯渣中加入消泡劑和氧化劑，攪拌反應lh-2h，溫度控制在25-35°C;(4)添加助劑混合成膠粘劑氧化變性後的反應液中和至中性，依次加入聚乙烯醇，硼砂和尿素，混合均勻後，出料得瓦楞紙板用粘合劑成品。馬鈴薯渣原料為工業上生產馬鈴薯澱粉的廢棄物馬鈴薯渣，其成分主要是水、細胞碎片、殘餘澱粉顆粒、果膠、纖維素等。氧化劑選用過氧化氫或次氯酸鈉。聚乙烯醇選用PVA1788、PVA1799、PVA2488或PVA2499。消泡劑選用磷酸三丁酯或辛醇。製備的瓦楞紙板用膠粘劑，應用於瓦楞紙板的生產、粘結。本發明的主要原理利用馬鈴薯渣中所含的澱粉、纖維素、果膠等大分子物質提供粘接性。通過膠體磨超微粉碎的機械剪切作用和高壓蒸汽處理，破壞馬鈴薯渣中的殘存細胞壁，使纖維素、果膠、澱粉等具有粘接性的大分子物質釋放出來，並破壞纖維素等大顆粒物料，減小其粒徑，提高物料體系的均勻程度。再通過氧化改性處理改善物料的流動性，並通過添加聚乙烯醇提高初粘力，添加硼砂改善耐水性，添加尿素改善儲藏穩定性。本發明的有益效果本發明製備的新型瓦楞紙板用粘合劑同現有的粘合劑相比，粘接強度、初粘力、環保性等主要指標均接近於澱粉基粘合劑，而耐水性要優於澱粉基粘合劑，並且由於以生產馬鈴薯澱粉的廢棄物馬鈴薯渣為主要原料，不僅大大降低了成本，還減輕了對環境的汙染。具體實施例方式實施例1配方(以質量計)馬鈴薯渣(以溼基計)100次氯酸鈉1.5尿素5聚乙烯醇PVA17990.8磷酸三丁酯2硼砂0.6工藝過程調節馬鈴薯渣pH為8.0，調節膠體磨齒距為8pm，超微粉碎處理15min，將處理完的物料裝入燒杯中，用牛皮紙或報紙封口後於高壓滅菌鍋中12rC高壓蒸汽處理20min，冷卻至室溫後加入消泡劑磷酸三丁酯和氧化劑次氯酸鈉，30'C攪拌反應2h，依次加入PVA1799，硼砂，尿素，攪拌均勻後出料。所製得的瓦楞紙板用粘合劑呈淡黃色(與瓦楞紙板顏色相近)，流動性較好，粘結強度為338N/楞m。實施例2配方(以質量計)馬鈴薯渣(以溼基計)100過氧化氫2尿素6聚乙烯醇PVA17881.2辛醇2硼砂0.8工藝過程調節馬鈴薯渣pH至lO.O，調節膠體磨齒距為2pm，超微粉碎處理30min，將處理完的物料裝入燒杯中，用牛皮紙或報紙封口後於高壓滅菌鍋中12rC高壓蒸汽處理25min，冷卻至室溫後加入消泡劑辛醇和氧化劑過氧化氫(濃度30g/100g)，30。C攪拌反應1.5h，依次加入PVA1788，硼砂，尿素，攪拌均勻後出料。所製得的瓦楞紙板用粘合劑粘結性能與常用的澱粉基粘合劑及泡花鹼的性能比較見表l。表1馬鈴薯渣粘合劑與澱粉粘合劑及泡花鹼的性能比較tableseeoriginaldocumentpage5權利要求1、一種以馬鈴薯渣為原料製備瓦楞紙板用粘合劑的方法，其特徵是依次採用膠體磨、高壓滅菌鍋對馬鈴薯渣原料進行超微粉碎及高壓蒸汽處理，並在氧化劑的作用下進行氧化改性提高其流動性，再與多種助劑混合而成；所述瓦楞紙板用粘合劑以重量計的配方為以溼基計馬鈴薯渣100氧化劑1-4尿素4-8聚乙烯醇0.5-1.5消泡劑1-5硼砂0.4-1.2所用的以溼基計馬鈴薯渣的水分質量含量控制為90％，所用聚乙烯醇配料時先用水配製成質量濃度為10％的溶液，製備步驟如下(1)膠體磨超微粉碎處理以馬鈴薯渣為原料，調節pH至7.0-10.0，調節膠體磨齒距為2μm-12μm，超微粉碎15-30min；(2)高壓蒸汽處理將經過膠體磨超微粉碎處理的馬鈴薯渣裝入反應器中，反應器封口後，放入高壓滅菌鍋中，115-130℃高壓蒸汽處理10-30min；(3)氧化變性處理高壓蒸汽處理過的馬鈴薯渣中加入消泡劑和氧化劑，攪拌反應1h-2h，溫度控制在25-35℃；(4)添加助劑混合成膠粘劑氧化變性後的反應液中和至中性，依次加入聚乙烯醇，硼砂和尿素，混合均勻後，出料得瓦楞紙板用粘合劑成品。2、根據權利要求1所述的製備方法，其特徵是馬鈴薯渣原料為工業上生產馬鈴薯澱粉的廢棄物馬鈴薯渣。3、根據權利要求1所述的製備方法，其特徵是氧化劑選用過氧化氫或次氯酸鈉。4、根據權利要求1所述的製備方法，其特徵是聚乙烯醇選用PVA1788、PVA1799、PVA2488或PVA2499。5、根據權利要求1所述的製備方法，其特徵是消泡劑選用磷酸三丁酯或辛醇。6、權利要求l所述方法製備的瓦楞紙板用膠粘劑的應用，其特徵是應用於瓦楞紙板的生產、粘結。以溼基計馬鈴薯渣氧化劑尿素聚乙烯醇消泡劑硼砂全文摘要一種以馬鈴薯渣為原料製備瓦楞紙板用粘合劑的方法，屬於膠粘劑製備
技術領域：
。本發明以工業上生產馬鈴薯澱粉的廢棄物馬鈴薯渣為主要原料，通過膠體磨溼法超微粉碎和高壓蒸汽處理物理改性手段，結合氧化變性處理，然後添加一系列的助劑，最終得到一種性能優良、成本低廉的瓦楞紙板用粘合劑。本發明製備的瓦楞紙板用粘合劑的主要粘接性能均與澱粉基粘合劑相近，符合瓦楞紙板生產的要求，可廣泛應用於瓦楞紙板的生產、粘接等方面，且由於本發明以廢棄物馬鈴薯渣為主要原料，不僅顯著降低了生產成本，還有效地減少了對環境的汙染。文檔編號C09J103/10GK101643633SQ20091003484公開日2010年2月10日申請日期2009年8月26日優先權日2009年8月26日發明者雁洪,鵬王,力程,顧正彪申請人:江南大學