CN103360984B - 利用大麻脱胶废液制备玉米淀粉胶黏剂 - Google Patents

利用大麻脱胶废液制备玉米淀粉胶黏剂 Download PDF

Info

Publication number
CN103360984B
CN103360984B CN201210088201.2A CN201210088201A CN103360984B CN 103360984 B CN103360984 B CN 103360984B CN 201210088201 A CN201210088201 A CN 201210088201A CN 103360984 B CN103360984 B CN 103360984B
Authority
CN
China
Prior art keywords
corn starch
starch
waste liquid
degumming waste
hemp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201210088201.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103360984A (zh
Inventor
李林刚
韦传宝
吴绍永
杨宇
潘涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Zhuo Xiang feather development in science and technology Co., Ltd
West Anhui University
Original Assignee
LIU'AN KAIXUAN HEMP TEXTILE Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LIU'AN KAIXUAN HEMP TEXTILE Co Ltd filed Critical LIU'AN KAIXUAN HEMP TEXTILE Co Ltd
Priority to CN201210088201.2A priority Critical patent/CN103360984B/zh
Publication of CN103360984A publication Critical patent/CN103360984A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103360984B publication Critical patent/CN103360984B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明公开了一种利用大麻脱胶废液制备玉米淀粉胶黏剂的方法,包括以下步骤:a、载体淀粉制备。将玉米淀粉溶于40±2℃温水,加入催化剂FeSO4。加大麻脱胶废液至pH11.0‑11.2,缓慢加入H2O2,反应120min。将剩余的脱胶废液加入搅匀。b、主体淀粉制备。将硼砂溶于40±2℃温水,加入玉米淀粉混匀,加少量磷酸三丁酯除泡。c、玉米淀粉粘合剂制备。将载体淀粉在搅拌下加入主体淀粉中,搅拌30min并40±2℃保温30min,冷却后得成品。生产1吨胶黏剂需玉米淀粉166Kg、脱胶废液260Kg、FeSO40.22Kg、30%H2O2 8.88Kg、硼砂2.33Kg、磷酸三丁酯0.11Kg。本发明方法工艺简单,易产业化,不但减少大麻脱胶废液的污染,降低环境治理费用,同时降低玉米淀粉胶黏剂的制备成本,增加企业经济效益和社会效益。

Description

利用大麻脱胶废液制备玉米淀粉胶黏剂
技术领域
本发明涉及一种利用大麻脱胶废液制备玉米淀粉胶黏剂的方法,属于生物化工领域。
背景技术
纤维用大麻是麻类之一,是我国重要的纺织原料之一,大麻脱胶后的产品为“大麻精干麻”,用大麻精干麻可以纯纺也可以混纺成大麻纱。大麻脱胶是大麻加工的重要工序,目前国内广泛采用生物-化学联合脱胶法。即:先用生物脱胶菌浸泡大麻韧皮纤维,脱胶菌产生的果胶酶将大部分果胶分解,这个工序在常温下进行(生物脱胶);大麻韧皮中的半纤维素和木质素也是需要去除的,但只能够用碱(NaOH)溶液蒸煮才能去除(化学脱胶);把生物脱胶和化学脱胶过程中所产生的废水合并称为脱胶废水。脱胶废水含NaOH、果胶、木质素、半纤维素和色素等。由于我国大麻加工业规模大,产生废水多,如不妥善处理,会对环境造成严重危害。由于大麻废水的处理难度较大,相关技术瓶颈难以突破,目前国内尚无满意的处理工艺。
玉米淀粉粘合剂是一种性能好、无毒害、价廉的天然粘合剂,自1935年问世以来应用越来越广,在纸制包装行业中,以淀粉胶取代泡花碱、白乳胶和PVA已成不可抵挡之势。1984年,中国包装进出口公司将玉米淀粉胶作为全国纸箱行业的重点推广项目,已经于1993年1月1日起禁止使用泡花碱作为瓦楞纸箱粘合剂。如果能利用大麻脱胶废液制备玉米淀粉胶,不仅可以解决大麻脱胶废液的环境污染问题,变废为宝,还可以降低生产玉米淀粉胶的成本,提高玉米淀粉胶的粘合性能,无论是经济效益,还是社会效益都十分巨大。
制备玉米淀粉胶黏剂的主要原料有:玉米淀粉、强碱(NaOH)、氧化剂、交联剂等。常用的制备工艺是两步法,即载体-主体法,在第一步制备载体淀粉时要用到大量的强碱,同时为了提高玉米淀粉胶带防腐能力,要在载体淀粉中加入甲醛作为防腐剂。大麻脱胶废液是强碱性液体,并含有大量的果胶、木质素、半纤维素等,不但能提供强碱,果胶能增加玉米淀粉胶的粘度,木质素的酚羟基可与玉米淀粉制备过程中产生的醛基反应产生酚醛树脂,进一步提高玉米淀粉胶黏剂的粘度,半纤维素结构中糖的羟基在反应中转化为醛基可代替甲醛,提高玉米淀粉胶的防腐、防霉能力。
发明内容
本发明旨在利用大麻脱胶废液中的强碱、果胶、木质素和半纤维素制备玉米淀粉胶黏剂,既解决了大麻脱胶废液对环境的污染问题,又降低玉米胶黏剂的制备成本,本发明的技术效果体现在几个方面:
1、解决了大麻脱胶废液的环境污染问题,变废为宝
大麻厂日排放高浓度脱胶废水量一般在30m3,呈强碱性(NaOH浓度4.5-5.0%,w/v),CODCr高达11g/L,BOD5约6g/L,SS约1.04g/L。企业进行废水处理每天的运营费约600元,全年需要治污费约20万元,而且存在设备投资大、运行管理难的问题。本发明将大麻脱胶废液转化成玉米淀粉胶黏剂,节省大麻脱胶废液的处理费用,经济效益和环境效益都十分显著。
2、节约了玉米淀粉胶的制备成本
玉米淀粉胶制备原料主要有:玉米淀粉、片碱、双氧水、硼砂、硫酸亚铁、甲醛和水。根据市场价玉米淀粉3300.00元/吨,烧碱4300.00元/吨,硫酸亚铁3000.00元/吨,水1.7元/吨,双氧水4000.00元/吨,硼砂6000.00元/吨,磷酸三丁酯20000.00元/吨,甲醛6000.00元/吨,按照配方每生产1吨玉米淀粉所需成本如下表。
玉米淀粉胶黏剂成本分析(以生产1吨为例,单位:元)
由上表可以看出每生产1吨玉米淀粉胶黏剂用大麻脱胶废液所需成本为704.4元/吨,不用脱胶废液则成本为796.9元/吨。显然利用大麻脱胶废液可节约成本92.5元/吨,大麻厂每年排放脱胶废水约9000吨,全部利用可生产玉米淀粉胶黏剂34000吨,一年可节约成本314.5万元。
3、增加玉米淀粉胶的粘结力与防腐、防霉能力
大麻脱胶废液中的果胶能增加玉米淀粉胶的粘度,木质素的酚羟基可与玉米淀粉制备过程中产生的醛基反应产生酚醛树脂,进一步提高玉米淀粉胶黏剂的粘度,半纤维素结构中糖的羟基在反应中转化为醛基可代替甲醛,提高玉米淀粉胶的防腐、防霉能力。
具体实施方式
大麻脱胶废液含NaOH4.5-5.0%;果胶6.5-6.8%;木质素3.1-3.3%;半纤维素3.2-3.4%;其他固体成分1.7-1.9%;水81-79.6%。
实施例一:
以大麻脱胶废液含NaOH4.5%;果胶6.5%;木质素3.1%;半纤维素3.2%;其他固体成分1.7%;水81%为例制备玉米淀粉。具体步骤如下:
第一步:载体淀粉的制备
称取37.04Kg玉米淀粉于反应釜中,用95Kg水搅拌均匀,调水浴温度至40±2℃。准确称量催化剂FeSO40.22Kg加入5Kg水溶解后加入反应釜。再称大麻脱胶废液265.00Kg,将部分大麻脱胶废液缓慢加入反应釜,不断测量载体淀粉pH值至11.0-11.2(加大麻脱胶废液约55.0Kg)。取8.88Kg30%H2O2并用7.78Kg水稀释,缓慢加入载体淀粉液。反应120min,待淀粉氧化完全后将剩余大麻脱胶废液全部加入,搅拌均匀待用。
第二步:主体淀粉的制备
称量玉米淀粉129.63Kg,加425.00Kg水搅拌均匀。称取硼砂2.33Kg溶于25Kg热水并加入到淀粉浆中,加入0.11Kg磷酸三丁酯消除搅拌产生的泡沫。调水浴温度40±2℃,将载体淀粉加入主体淀粉中搅拌30min,冷却至室温。
第三步:玉米淀粉胶黏剂的制备
将载体淀粉在搅拌下慢慢加入主体淀粉中,加水至总体积1m3,充分搅拌30min后保温(40±2℃)30min,冷却至室温既得玉米淀粉胶黏剂成品。经测定其理化指标分别是:粘度,45s;初粘力,99.82%;干燥时间85min。
实施例二:
以大麻脱胶废液含NaOH5.0%;果胶6.8%;木质素3.3%;半纤维素3.4%;其他固体成分1.9%;水79.6%。为例制备玉米淀粉。具体步骤如下:
第一步:载体淀粉的制备
称取37.04Kg玉米淀粉于反应釜中,用95Kg水搅拌均匀,调水浴温度至40±2℃。准确称量催化剂FeSO40.22Kg加入5Kg水溶解后加入反应釜。再称大麻脱胶废液263.00Kg,将部分大麻脱胶废液缓慢加入反应釜,不断测量载体淀粉pH值至11.0-11.2(加大麻脱胶废液约54.0Kg)。取8.88Kg30%H2O2并用7.78Kg水稀释,缓慢加入载体淀粉液。反应120min,待淀粉氧化完全后将剩余大麻脱胶废液全部加入,搅拌均匀待用。
第二步:主体淀粉的制备
准确称量玉米淀粉129.63Kg,加425.00Kg水搅拌均匀。称取硼砂2.33Kg溶于25Kg热水并加入到淀粉浆中,加入0.11Kg磷酸三丁酯消除搅拌产生的泡沫。调水浴温度40±2℃,将载体淀粉加入主体淀粉中搅拌30min,冷却至室温。
第三步:玉米淀粉胶黏剂的制备
将载体淀粉在搅拌下慢慢加入主体淀粉中,加水最后至总体积1m3,充分搅拌30min后保温(40±2℃)30min,冷却至室温既得玉米淀粉胶黏剂成品。经测定其理化指标分别是:粘度,43s;初粘力,99.53%;干燥时间83min。
从以上测定的结果可以看出,利用大麻脱胶废液制备的玉米淀粉胶黏剂完全符合目前企业要求,可广泛用于各种纸制包装箱、袋的生产,也可用于商标和壁纸的粘贴等。

Claims (1)

1.一种利用大麻脱胶废液制备玉米淀粉胶黏剂的方法,其特征包括以下步骤:
a、载体淀粉的制备,将玉米淀粉溶于水升温至40±2℃,在搅拌条件下加入催化剂FeSO4,量取一定量的大麻脱胶废液,缓慢加入上述溶液中,加入的废液量以达到pH11.0-11.2为止,然后分几次加入H2O2,反应120min,待淀粉氧化完全后将剩余的大麻脱胶废液全部加入,搅拌均匀待用;
b、主体淀粉的制备,将硼砂溶于热水并保温40±2℃,搅拌条件下加入玉米淀粉混合均匀,同时滴加少量磷酸三丁酯除泡;
c、将载体淀粉在搅拌下慢慢加入主体淀粉中,充分搅拌30min,停止搅拌并保温40±2℃30min,冷却至室温即得玉米淀粉粘合剂成品。
CN201210088201.2A 2012-03-26 2012-03-26 利用大麻脱胶废液制备玉米淀粉胶黏剂 Expired - Fee Related CN103360984B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210088201.2A CN103360984B (zh) 2012-03-26 2012-03-26 利用大麻脱胶废液制备玉米淀粉胶黏剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210088201.2A CN103360984B (zh) 2012-03-26 2012-03-26 利用大麻脱胶废液制备玉米淀粉胶黏剂

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103360984A CN103360984A (zh) 2013-10-23
CN103360984B true CN103360984B (zh) 2016-08-03

Family

ID=49363272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210088201.2A Expired - Fee Related CN103360984B (zh) 2012-03-26 2012-03-26 利用大麻脱胶废液制备玉米淀粉胶黏剂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103360984B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104357009B (zh) * 2014-11-12 2017-04-12 广西南宁绿园北林木业有限公司 木质素阻燃纤维板胶黏剂及其生产方法
CN104388044A (zh) * 2014-11-12 2015-03-04 广西南宁绿园北林木业有限公司 一种具有高粘结强度的木质素纤维板胶黏剂及其生产方法
CN104312535B (zh) * 2014-11-12 2017-08-29 苏燕 木质素耐候性纤维板胶黏剂及其生产方法
CN105111966B (zh) * 2015-09-10 2018-02-23 江苏国胶化学科技有限公司 一种固体废盐用于生产纸管胶生产方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
两步法瓦楞纸板淀粉粘合剂改性研究;王晓敏等;《中国包装》;20090331(第3期);文件第1页左栏1.实验方法 *
亚麻、大麻脱胶技术现状与发展趋势;彭源德;《中国麻业科学》;20071231(第S1期);第90页第1-2段 *
苎麻脱胶废水处理现状及发展趋势;李光霞;《工业水处理》;19910228(第2期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103360984A (zh) 2013-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103360984B (zh) 利用大麻脱胶废液制备玉米淀粉胶黏剂
CN101791817B (zh) 环保型低成本中高密度纤维板生产方法
CN100381534C (zh) 一种木质素环保型粘合剂及其制备方法
CN107177996B (zh) 一种漂白浆的预处理方法
CN100528767C (zh) 改性木质素除油絮凝剂及其制备方法
CN104961838A (zh) 一种羟丙基化改性淀粉及其制备方法、玻璃纤维浸润剂
CN108531116B (zh) 一种硫酸盐木质素改性脲醛树脂胶黏剂及其制备方法
CN104140654B (zh) 一种以烷基烯酮二聚体表面改性生物质纤维制备脂肪族聚酯复合材料的方法
CN106976300A (zh) 一种五层瓦楞纸生产工艺
CN102875753B (zh) 一种木质素改性酚醛树脂及其使用方法
CN101993628A (zh) 一种醇溶性双组分耐高温蒸煮塑料凹版复合油墨的制备方法
CN107915783A (zh) 一种以废纸为原料制备羧甲基纤维素的方法
CN105568761A (zh) 一种造纸用抗撕裂强度增强剂及其制备方法
CN103757965B (zh) 一种造纸黑液的生物法碱回收工艺
CN107699161A (zh) 一种纸箱用粘合剂
CN110653981A (zh) 一种环保包装盒的生产工艺
CN108424734A (zh) 一种人造板用胶黏剂的制备方法
CN106012630A (zh) 一种以核桃壳为原料的纸浆制备方法
CN110512468A (zh) 一种瓦楞纸板用纸浆及其制备方法
CN103866631B (zh) 一种含有富马酸的湿强剂及其制备方法
CN106279584A (zh) 一种改性酚醛树脂、垫板及其制备方法
CN106432655B (zh) 一种环氧大豆油改性酚醛树脂及其制备方法和应用
CN102658578B (zh) 漆酶活化木素磺酸盐制造纤维板的方法
WO2022002179A1 (zh) 一种改性酚醛树脂胶黏剂及其制备方法和应用
CN106543917A (zh) 马来酸酐干法酯化淀粉胶黏剂的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Li Lingang

Inventor after: Wei Chuanbao

Inventor before: Li Lingang

Inventor before: Wei Chuanbao

Inventor before: Wu Shaoyong

Inventor before: Yang Yu

Inventor before: Pan Tao

COR Change of bibliographic data
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20160721

Address after: 237000 Anhui Lu'an City Lu Yun west of the Department of West Anhui University

Patentee after: West Anhui University

Patentee after: Li Lingang

Patentee after: Wei Chuanbao

Patentee after: Anhui Zhuo Xiang feather development in science and technology Co., Ltd

Address before: 237012 Anhui Province, Lu'an City Dongyuan District Building 4 Room 606

Patentee before: Li Lingang

Patentee before: Liu'an Kaixuan Hemp Textile Co., Ltd.

Patentee before: Wei Chuanbao

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160803

Termination date: 20180326

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee