CN103936929B - 用魔芋飞粉生产含有苯丙聚合物纸板环压增强剂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用魔芋飞粉生产含有苯丙聚合物纸板环压增强剂的方法。魔芋飞粉加水，加淀粉酶加热搅拌，物料由白色浊液变澄清，保温酶解1h；加硫酸亚铁，30%双氧水溶液，调pH4.5，50～60℃进行氧化反应2小时，降温分离沉淀物，得氧化淀粉清液；滴加苯乙烯，丙烯酸丁酯，第三单体，用蠕动泵滴加6%的双氧水溶液。在85℃保温4个小时进行接枝共聚反应，得苯丙聚合物胶乳；加入熟化促进剂，得总固含量为30％含有苯丙聚合物纸板环压增强剂。用木兰100克瓦楞原纸进行性能检测，干燥后环压指数达9.4N·m/g、返潮后达3.2N·m/g，吸收性能达36.1g/m2。本发明工艺简单，成本低，产品质量稳定、储存期长。
Description
技术领域
本发明采用魔芋精粉生产过程中的副产品为原料，资源化利用魔芋飞粉生产含有苯丙聚合物纸板环压增强剂的方法。
背景技术
魔芋飞粉是在魔芋精粉加工过程中产生的质量轻、颗粒小的粉末，占精粉的30%～40%，一般作为废弃物，多作为低价饲料或干燥剂出售，利用价值低。根据统计，仅湖北省每年就有约85%（8万吨）魔芋飞粉不但未被利用，而且污染环境。对魔芋飞粉进行再利用，有助于减少资源浪费并且最大程度地降低环境污染。
为充分利用魔芋飞粉，有的用魔芋飞粉制备土壤保水剂（CN1184279C），先将魔芋飞粉在硝酸溶液中糊化，再与水溶性乙烯类单体的水溶液混合，在交联剂和自由基引发剂的存在下，在惰性溶剂中进行反相悬浮聚合。该保水剂在土壤中可生物自然降解。有的利用魔芋精粉和魔芋加工后的下脚料飞粉生产内外墙装饰用的腻子（CN121900C）。是将魔芋精粉、魔芋飞粉通过化学改性形成水溶性粘结剂。再与改性剂、分散剂、发泡剂、增稠剂、增强剂、成膜助剂、水溶性合成高分子物质等进行物理和化学混合，制成粉剂或膏状的腻子。
发明内容
本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种能解决大量魔芋飞粉污染环境的问题，提高魔芋的综合开发利用价值，工艺过程操作简单，产品质量稳定，适于工业化生产的用魔芋飞粉生产含有苯丙聚合物纸板环压增强剂的方法。
本发明的实现方式为，用魔芋飞粉生产含有苯丙聚合物纸板环压增强剂的方法，具体步骤如下：
（1）魔芋飞粉的酶解，双氧水氧化，取水370～500Kg，将121～164Kg魔芋飞粉分批加到水中，加0.6～1.64Kg淀粉酶加热搅拌，物料由白色浊液逐渐变澄清，溶液颜色不再变化时，保温酶解1h，再加入0.8～1.2Kg亚铁，18～25Kg30%双氧水溶液，用工业盐酸调pH4.5，50～60℃进行氧化反应2小时，降温分离沉淀物，得到氧化淀粉清液；
（2）向步骤（1）的清液中滴加40～46Kg苯乙烯，72～83Kg丙烯酸丁酯，6～8Kg第三单体，用蠕动泵滴加68～100Kg含量6%的双氧水溶液。在85℃保温4个小时进行接枝共聚反应，得到苯丙聚合物胶乳；
所述第三单体为丙烯酸三甲氨基乙酯盐酸盐，丙烯酸羟乙酯，N-乙烯基甲酰胺，乙酸乙烯酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯，丙烯酸中的一种；
（3）加入熟化促进剂，得到总固含量为30％的含有苯丙聚合物纸板环压增强剂；熟化促进剂用量为苯丙聚合物胶乳总重量的5～20%；
所述熟化促进剂为松香，烷基烯酮二聚体，硅胶，氨水，石蜡油，乙二醛中的一种。
本发明的特点是：
1、将魔芋精粉加工过程中产生的魔芋飞粉加以应用，有助于减少资源浪费并且最大程度地降低环境污染；
2、以工业上来源广泛、价格低廉的淀粉酶酶解魔芋飞粉。其处理时间短，工业生产成本低；
3、苯丙聚合物乳液的游离单体含量低，延长了贮藏期，减少了环境污染；
4、工艺过程操作简单，产品质量稳定，适于工业化生产。
具体实施方式
本发明专利采用魔芋精粉生产过程中的副产品为原料，资源化利用魔芋飞粉生产白色无异味的含有苯丙聚合物的纸板环压增强剂。生产工艺包括以下步骤：
（1）魔芋飞粉的酶解，双氧水氧化，取水370～500Kg，将121～164Kg魔芋飞粉分批加到水中，加0.6～1.64Kg淀粉酶加热搅拌，物料由白色浊液逐渐变澄清，溶液颜色不再变化时，保温酶解1h，再加入0.8～1.2Kg硫酸亚铁，18～25Kg30%双氧水溶液，用工业盐酸调pH4.5，50～60℃进行氧化反应2小时，降温分离沉淀物，得到浓度为20%的氧化淀粉清液；
（2）向步骤（1）的清液中滴加40～46Kg苯乙烯，72～83Kg丙烯酸丁酯，6～8Kg第三单体，用蠕动泵滴加68～100Kg含量6%的双氧水溶液。在85℃保温4个小时进行接枝共聚反应，得到苯丙聚合物胶乳；
所述第三单体为丙烯酸三甲氨基乙酯盐酸盐，丙烯酸羟乙酯，N-乙烯基甲酰胺，乙酸乙烯酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯，丙烯酸中的一种；
（3）加入熟化促进剂，得到总固含量为30％的含有苯丙聚合物纸板环压增强剂；熟化促进剂用量为苯丙聚合物胶乳总重量的5～20%；
所述熟化促进剂为松香，烷基烯酮二聚体，硅胶，氨水，石蜡油，乙二醛中的一种。
下面以具体实施例详述本发明：
实施例1、
往1000L搪瓷反应釜中，加入500Kg水，164Kg魔芋飞粉，1.64Kg淀粉酶，加热搅拌，物料由白色浊液逐渐变澄清，溶液颜色不再变化时，再保温酶解1h。再加入1.2Kg硫酸亚铁，25kg30%双氧水溶液，用工业盐酸调pH4.5。50～60℃进行氧化反应2小时，降温分离沉淀物，得到浓度为20%的氧化淀粉清液。
往上述氧化淀粉清液中滴加苯乙烯46Kg，丙烯酸丁酯83Kg，第三单体丙烯酸6Kg，同时用蠕动泵滴加100Kg含量6%的双氧水溶液。在85℃保温4个小时。再将92Kg含量50%的松香乳液加入到苯丙乳液中，得到固含量30%的白色苯丙纸板环压增强剂。
实施例2、
同例1，不同的是，用丙烯酸三甲氨基乙酯盐酸盐，丙烯酸羟乙酯，N-乙烯基甲酰胺，乙酸乙烯酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯中的替换丙烯酸，与苯乙烯、丙烯酸丁酯、双氧水在85℃进行接枝共聚反应，生产浓度为30%的苯丙聚合物纸板环压增强剂。
采用木兰100克瓦楞原纸对该环压增强剂进行性能检测，其干燥后环压指数、返潮后环压指数，吸收性能检测结果见表1如下：
表1
实施例3:
往1000L搪瓷反应釜中，加入450Kg水，121Kg魔芋飞粉，0.6Kg淀粉酶，加热搅拌，物料由白色浊液逐渐变澄清，溶液颜色不再变化时，再保温1h。再加入0.8Kg硫酸亚铁，25kg30%双氧水溶液，用工业盐酸调pH4.5。50～60℃进行氧化反应2小时，降温分离沉淀物，得到20%氧化淀粉清液。
往上述氧化清液中滴加苯乙烯40Kg，丙烯酸丁酯72Kg，第三单体丙烯酸羟乙酯8Kg，同时用蠕动泵滴加100Kg含量6%的双氧水溶液。滴加完毕，保温4个小时。再将164Kg的石蜡油加入到苯丙胶乳中，得到固含量30%的苯丙聚合物纸板环压增强剂。
实施例4、
同实施例3，不同的是，用AKD（烷基烯酮二聚体），硅胶，氨水，乙二醛中替换石蜡油，与苯丙乳液混合均匀，生产苯丙聚合物乳液。
采用木兰100克瓦楞原纸对该环压增强剂进行性能检测，其干燥后环压指数、返潮后环压指数，吸收性能检测结果表2如下：
表2：
实施例5、
往1000L搪瓷反应釜中，加入500Kg水，164Kg魔芋飞粉，1.64Kg淀粉酶，加热搅拌，物料由白色浊液逐渐变澄清，溶液颜色不再变化时，再保温酶解1h。再加入1.2Kg硫酸亚铁，18kg30%双氧水溶液，用工业盐酸调pH4.5。50～60℃进行氧化反应2小时，降温分离沉淀物，得到浓度为20%的氧化淀粉清液。
往上述氧化淀粉清液中滴加苯乙烯46Kg，丙烯酸丁酯83Kg，第三单体乙酸乙烯酯6Kg，同时用蠕动泵滴加68Kg含量6%的双氧水溶液。在85℃保温4个小时。再将148Kg的含量30%氨水加入到苯丙胶乳中，得到固含量30%的白色苯丙纸板环压增强剂。
实施例6、
往1000L搪瓷反应釜中，加入500Kg水，164Kg魔芋飞粉，1.64Kg淀粉酶，加热搅拌，物料由白色浊液逐渐变澄清，溶液颜色不再变化时，再保温酶解1h。再加入1.2Kg硫酸亚铁，18kg30%双氧水溶液，用工业盐酸调pH4.5。50～60℃进行氧化反应2小时，降温分离沉淀物，得到浓度为20%的氧化淀粉清液。
往上述氧化清液中滴加苯乙烯46Kg，丙烯酸丁酯83Kg，第三单体N-乙烯基甲酰胺6Kg，同时用蠕动泵滴加100Kg含量6%的双氧水溶液。滴加完毕，保温4个小时。再将89Kg含量50%的烷基烯酮二聚体加入到苯丙胶乳中，得到固含量30%的苯丙聚合物纸板环压增强剂。
实施例7、
往1000L搪瓷反应釜中，加入370Kg水，121Kg魔芋飞粉，1.2Kg淀粉酶，加热搅拌，物料由白色浊液逐渐变澄清，溶液颜色不再变化时，再保温1h。再加入1.2Kg硫酸亚铁，18kg30%双氧水溶液，用工业盐酸调pH4.5。50～60℃进行氧化反应2小时，降温分离沉淀物，得到20%氧化淀粉清液。
往上述氧化清液中滴加苯乙烯46Kg，丙烯酸丁酯83Kg，第三单体丙烯酸三甲氨基乙酯盐酸盐6Kg，同时用蠕动泵滴加80Kg含量6%的双氧水溶液。滴加完毕，保温4个小时。再将76Kg乙二醛加入到苯丙乳液中，得到固含量30%的苯丙聚合物纸板环压增强剂。
实施例8、
往1000L搪瓷反应釜中，加入500Kg水，164Kg魔芋飞粉，1.64Kg淀粉酶，加热搅拌，物料由白色浊液逐渐变澄清，溶液颜色不再变化时，再保温酶解1h。再加入1.2Kg硫酸亚铁，18kg30%双氧水溶液，用工业盐酸调pH4.5。50～60℃进行氧化反应2小时，降温分离沉淀物，得到浓度为20%的氧化淀粉清液。
往上述氧化清液中滴加苯乙烯46Kg，丙烯酸丁酯83Kg，第三单体甲基丙烯酸缩水甘油酯6Kg，同时用蠕动泵滴加68Kg含量6%的双氧水溶液。滴加完毕，保温4个小时。再将45Kg含量50%的硅溶胶加入到苯丙胶乳中，得到固含量30%的苯丙聚合物纸板环压增强剂。
实施例9、
往1000L搪瓷反应釜中，加入485Kg水，132Kg魔芋飞粉，0.91Kg淀粉酶，加热搅拌，物料由白色浊液逐渐变澄清，溶液颜色不再变化时，再保温酶解1h。再加入1.2Kg硫酸亚铁，22kg30%双氧水溶液，用工业盐酸调pH4.5。50～60℃进行氧化反应2小时，降温分离沉淀物，得到浓度为25%的氧化淀粉清液。
往上述氧化清液中滴加苯乙烯40Kg，丙烯酸丁酯72Kg，第三单体丙烯酸7Kg，同时用蠕动泵滴加68Kg含量12%的双氧水溶液。滴加完毕，保温4个小时。再将89Kg含量50%的烷基烯酮二聚体加入到苯丙胶乳中，得到固含量30%的苯丙聚合物纸板环压增强剂。
实施例10、
往1000L搪瓷反应釜中，加入420Kg水，150Kg魔芋飞粉，1.04Kg淀粉酶，加热搅拌，物料由白色浊液逐渐变澄清，溶液颜色不再变化时，再保温酶解1h。再加入1.2Kg硫酸亚铁，25kg30%双氧水溶液，用工业盐酸调pH4.5。50～60℃进行氧化反应2小时，降温分离沉淀物，得到浓度为25%的氧化淀粉清液。
往上述氧化清液中滴加苯乙烯36Kg，丙烯酸丁酯64Kg，第三单体丙烯酸6Kg，同时用蠕动泵滴加68Kg含量6%的双氧水溶液。滴加完毕，保温4个小时。再将68Kg含量50%的烷基烯酮二聚体加入到苯丙胶乳中，得到固含量30%的苯丙聚合物纸板环压增强剂。
Claims (1)
1.用魔芋飞粉生产含有苯丙聚合物纸板环压增强剂的方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)魔芋飞粉的酶解，双氧水氧化，取水370～500Kg，将121～164Kg魔芋飞粉分批加到水中，加0.6～1.64Kg淀粉酶加热搅拌，物料由白色浊液逐渐变澄清，溶液颜色不再变化时，保温酶解1h，再加入0.8～1.2Kg硫酸亚铁，18～25Kg30％双氧水溶液，用工业盐酸调pH4.5，50～60℃进行氧化反应2小时，降温分离沉淀物，得到氧化淀粉清液；
(2)向步骤(1)的清液中滴加40～46Kg苯乙烯，72～83Kg丙烯酸丁酯，6～8Kg第三单体，用蠕动泵滴加68～100Kg含量6％的双氧水溶液；在85℃保温4个小时进行接枝共聚反应，得到苯丙聚合物胶乳；
所述第三单体为丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，丙烯酸羟乙酯，N-乙烯基甲酰胺，乙酸乙烯酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯，丙烯酸中的一种；
(3)加入熟化促进剂，得到总固含量为30％的含有苯丙聚合物纸板环压增强剂；熟化促进剂用量为苯丙聚合物胶乳总重量的5～20％；
所述熟化促进剂为松香，烷基烯酮二聚体，硅胶，氨水，石蜡油，乙二醛中的一种。
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