CN101514278B

CN101514278B - 一种秸秆纤维制品用淀粉胶的制备方法

Info

Publication number: CN101514278B
Application number: CN2009100300999A
Authority: CN
Inventors: 王建国; 王岩; 李伟; 薄录吉
Original assignee: Institute of Soil Science of CAS
Current assignee: Institute of Soil Science of CAS
Priority date: 2009-04-01
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2010-11-03
Anticipated expiration: 2029-04-01
Also published as: CN101514278A

Abstract

一种秸秆纤维制品用淀粉胶的制备方法，制备步骤为：室温下向淀粉水溶液中加入NaOH，搅拌15min后，再加入双氧水，所得混合溶液水浴50～70℃搅拌至无气泡产生，之后用酸液将混合溶液的pH调节到5～6，再向混合溶液中加入尿素、MgCl₂、乙二醛，随后加入六偏磷酸钠、聚乙烯醇PVA、十二烷基磺酸钠，最后加入已溶解的羧甲基纤维CMC，降温至60℃，搅拌1h，期间加入适量水，保证不干锅，最后进行脱水作业至所需浓度，降温，出胶；利用本发明提供的方法得到的产品具有较好的黏度和流动性，制作工艺简单，特别适用于制作秸秆纤维制品，固化后最终秸秆制品成本低、硬度大、可降解、耐水性好。

Description

一种秸秆纤维制品用淀粉胶的制备方法

一、技术领域

本发明属于秸秆纤维制品用淀粉胶的制备方法，特别涉及一种环保耐水型氧化淀粉胶的制作方法。该淀粉胶可用于秸秆盆钵、运输托盘等秸秆纤维制品的制作。

二、背景技术

现有技术：秸秆是成熟农作物茎叶(穗)部分的总称。通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其它农作物在收获籽实后的剩余部分。农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源，秸秆也是一种粗饲料。特点是粗纤维含量高(30％-40％)，并含有木质素等。木质素虽不能为猪、鸡所利用，但却能被反刍动物牛、羊等牲畜吸收和利用。

我国农民对作物秸秆的利用有优久的历史，只是由于从前农业生产水平低、产量低，秸秆数量少，秸秆除少量用于垫圈、喂养牲畜，部分用于堆沤肥外，大部分都作燃料烧掉了。随着农业生产的发展，我国自20世纪80年代以来，粮食产量大幅提高，秸秆数量也多，加之省柴节煤技术的推广，烧煤和使用液化气的普及，使农村中有大量富余秸秆。秸秆墙板的保温性、装饰性和耐久性均属上乘，许多发达国家已把“秸秆板”当作木板和瓷砖的替代品广泛应用于建筑行业。此外，经过技术方法处理加工秸秆还可以制造人造丝和人造棉，生产糠醛、饴糖、酒和木糖醇，加工纤维板等等。

发明200610045348公开了一种利用农作物秸秆生产板材的方法，其包括原料加工、刨花制备、拌胶、铺装、热压、前处理、成品处理步骤，然而，拌胶过程中所用胶水虽然品种繁多，但都耐水性差，含有甲醛，使用工艺条件苛刻，并不适合秸秆纤维，而目前较流行的异氰酸酯粘合剂，虽然粘合效果好，但是成本较高，制造工艺不成熟，有毒且不易脱模。

三、发明内容

技术问题：本发明针对上述技术空白，提供一种秸秆纤维制品用淀粉胶的制备方法，利用本发明提供的方法得到的产品具有较好的黏度和流动性，制作工艺简单，特别适用于制作秸秆纤维制品，固化后最终秸秆制品成本低、硬度大、可降解、耐水性好。

技术方案：一种秸秆纤维制品用淀粉胶的制备方法，制备步骤为：室温下向淀粉水溶液中加入NaOH，搅拌15min后，再加入双氧水，所得混合溶液水浴50～70℃搅拌至无气泡产生，之后用酸液将混合溶液的pH调节到5～6，再向混合溶液中加入尿素、MgCl₂、乙二醛，水浴加热混合溶液至90℃，搅拌30min，随后加入六偏磷酸钠、聚乙烯醇PVA、十二烷基磺酸钠，维持90℃搅拌30min，最后加入已溶解的羧甲基纤维CMC，降温至60℃，搅拌1h，期间加入适量水，保证不干锅，最后进行脱水作业至所需浓度，降温，出胶；所述原料配比为：当干淀粉重量为10时，双氧水、NaOH、尿素、MgCl₂、乙二醛、六偏磷酸钠、聚乙烯醇PVA、十二烷基磺酸钠和羧甲基纤维素CMC的重量分别为0.6～1.2∶0.1～0.2∶1.0～2.0∶0.2～0.7∶1.0～2.0∶1.0～1.6∶0.2～0.6∶0.2～0.8∶2.0～4.0。

上述淀粉水溶液为干淀粉与水以1∶3～1∶4混合而成。

上述酸液为硫酸、盐酸或磷酸。所述硫酸为H₂SO₄质量浓度5％的水溶液。

上述混合溶液的pH调节到6。

有益效果：利用本发明提供的方法得到的产品具有较好的黏度和流动性，制作工艺简单，特别适用于制作秸秆纤维制品，固化后最终秸秆制品成本低、硬度大、可降解、耐水性好，不仅在一定程度上解决了秸秆焚烧、堆放问题，而且得到了耐水、高硬度、低成本、可降解的秸秆纤维制品，具有很强的社会价值和经济价值。当设计制作种植植物的盆钵的淀粉胶，调节pH时优选调节到6左右，有利于植物生长。

四、附图说明

图1为本发明的流程示意图。

五、具体实施方式

实施例1：

取1kg淀粉，4L水，加入20gNaOH，搅拌15min左右，加入体积分数30％的双氧水(市售的双氧水都是体积比为30％的瓶装双氧水)100ml，水浴加热至65℃，充分搅拌，待无明显气泡出现为止，用5wt％硫酸将pH调解到6，加入150g尿素、30g MgCl₂、100ml乙二醛，温度升高到90℃，搅拌加热30min，之后加入20g六偏磷酸钠，50g十二烷基磺酸钠，40gPVA(事先于热水中溶解)，保持温度搅拌30min，最后将溶解好的200g CMC，加入反应液，于65℃下加热搅拌1小时，制备过程中加入适量水，保证淀粉胶体积约5L左右，降温，出胶。使用本实施例成品粘结秸秆纤维，适于制造秸秆盆钵类制品。

秸秆盆钵压制过程中的温度为130度左右，所得成品于2米高出掉落，无裂痕；于水中浸泡20天稍有变软但不分散。埋于土壤中可降解。与现有技术相比，粉碎后的秸秆不需要经过堆肥处理，节省了时间，减少了蚊蝇的滋生。

实施例2

室温下向1kg淀粉的水溶液中加入0.1kgNaOH，搅拌15min后，再加入0.6kg双氧水，所得混合溶液水浴50℃搅拌至无气泡产生，之后用盐酸将混合溶液的pH调节到5，再向混合溶液中加入1kg尿素、0.2kgMgCl₂、1kg乙二醛，水浴加热混合溶液至90℃，搅拌30min，随后加入1kg六偏磷酸钠、0.2kg聚乙烯醇PVA、0.2kg十二烷基磺酸钠，维持90℃搅拌30min，最后加入已溶解的2kg羧甲基纤维CMC，降温至60℃，搅拌1h，期间加入适量水，保证不干锅，最后进行脱水作业至所需浓度，降温，出胶。

成品于3米高出掉落，无裂痕；于水中浸泡18天稍有变软但不分散。埋于土壤中可降解。与现有技术相比，粉碎后的秸秆不需要经过堆肥处理，节省了时间，减少了蚊蝇的滋生。

实施例3

室温下向1kg淀粉的水溶液中加入0.2kg NaOH，搅拌15min后，再加入1.2kg双氧水，所得混合溶液水浴50℃搅拌至无气泡产生，之后用磷酸将混合溶液的pH调节到5.5，再向混合溶液中加入2kg尿素、0.7kg MgCl₂、2kg乙二醛，水浴加热混合溶液至90℃，搅拌30min，随后加入1.6kg六偏磷酸钠、0.6kg聚乙烯醇PVA、0.8kg十二烷基磺酸钠，维持90℃搅拌30min，最后加入已溶解的4kg羧甲基纤维CMC，降温至60℃，搅拌1h，期间加入适量水，保证不干锅，最后进行脱水作业至所需浓度，降温，出胶。

成品于1.8米高出掉落，无裂痕；于水中浸泡22天稍有变软但不分散。埋于土壤中可降解。与现有技术相比，粉碎后的秸秆不需要经过堆肥处理，节省了时间，减少了蚊蝇的滋生。

Claims

1.一种秸秆纤维制品用淀粉胶的制备方法，其特征在于制备步骤为：室温下向淀粉水溶液中加入NaOH，搅拌15min后，再加入双氧水，所得混合溶液在50～70℃水浴中搅拌至无气泡产生，之后用酸液将混合溶液的pH调节到5～6，再向混合溶液中加入尿素、MgCl₂和乙二醛，水浴加热混合溶液至90℃，搅拌30min，随后加入六偏磷酸钠、聚乙烯醇PVA和十二烷基磺酸钠，维持90℃搅拌30min，最后加入已溶解的羧甲基纤维CMC，降温至60℃，搅拌1h，期间加入适量水，保证不干锅，最后进行脱水作业至所需浓度，降温，出胶；所述原料配比为：当干淀粉重量为10质量份时，双氧水、NaOH、尿素、MgCl₂、乙二醛、六偏磷酸钠、聚乙烯醇PVA、十二烷基磺酸钠和羧甲基纤维素CMC的质量份分别为(0.6～1.2)∶(0.1～0.2)∶(1.0～2.0)∶(0.2～0.7)∶(1.0～2.0)∶(1.0～1.6)∶(0.2～0.6)∶(0.2～0.8)∶(2.0～4.0)。

2.根据权利要求1所述的秸秆纤维制品用淀粉胶的制备方法，其特征在于所述淀粉水溶液为干淀粉与水以1∶3～1∶4混合而成。

3.根据权利要求1所述的秸秆纤维制品用淀粉胶的制备方法，其特征在于所述酸液为硫酸、盐酸或磷酸。

4.根据权利要求1所述的秸秆纤维制品用淀粉胶的制备方法，其特征在于所述混合溶液的pH调节到6。

5.根据权利要求3所述的秸秆纤维制品用淀粉胶的制备方法，其特征在于所述硫酸为H₂SO₄质量浓度5％的水溶液。