[發明專利]一種以馬鈴薯渣為原料制備瓦楞紙板用粘合劑的方法

有效

• 申請號: 200910034841.3
• 申請日: 2009-08-26
• 公開（公告）號: CN101643633A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 顧正彪;程力;洪雁;王鵬
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C09J103/10
• 分類號: C09J103/10;C09J101/04;C09J105/06;C09J11/08;C09J11/06;C09J11/04;B31F1/20;B31F5/04
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所
• 代理人: 時旭丹;劉品超

技術領域

一種以馬鈴薯渣為原料制備瓦楞紙板用粘合劑的方法，屬于膠粘劑制備技術領域。

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、便于裝卸運輸等特點，被廣泛運用于家用電器、紡織品、食品等運輸包裝。瓦楞紙板生產用粘合劑是用于粘合紙芯和面紙所用的粘合劑并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NaSiO₃(又稱水玻璃、泡花堿)。雖然使用它結膜快、價格低，但是用它粘合的紙箱堿性大，容易吸潮開層，具有腐蝕性，使包裝的商品受到損壞，還會對環境造成污染。

我國目前主要使用的瓦楞紙板用粘合劑為以淀粉為原料的淀粉基粘合劑，雖然淀粉粘合劑有來源廣、資源豐富、價格低、無毒無污染等優點，不過由于淀粉價格上漲，淀粉粘合劑的生產成本也越來越高，現已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淀粉生產粘合劑，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淀粉生產過程中產生的副產物，其成分主要是水、細胞碎片和殘余淀粉顆粒，不易儲存與運輸，腐敗變質后產生惡臭，造成污染。通常將生產中產生的馬鈴薯渣作為飼料或廢渣掩埋處理，利用程度很低并造成土壤和地下水污染。

本發明將工業生產馬鈴薯淀粉產生的不易處理的殘余廢渣進行改性并替代淀粉制備成本低廉的瓦楞紙板生產用粘合劑，本發明工藝制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制備瓦楞紙板用粘合劑的方法，要求制備出一種粘接性強、耐水性好、流動性佳、成本低廉的新型瓦楞紙板用粘合劑。該制備方法以廢棄物馬鈴薯渣為主要原料，處理方法簡單易行，并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制備瓦楞紙板用粘合劑的方法，依次采用膠體磨、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，并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：

以濕基計馬鈴薯渣????????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

所用的以濕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制成質量濃度為10％的溶液，

制備步驟如下：

(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，反應器封口后，放入高壓滅菌鍋中，115-130℃高壓蒸汽處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：氧化變性后的反應液中和至中性，依次加入聚乙烯醇，硼砂和尿素，混合均勻后，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淀粉的廢棄物馬鈴薯渣，其成分主要是水、細胞碎片、殘余淀粉顆粒、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PVA?1788、PVA?1799、PVA2488或PVA2499。消泡劑選用磷酸三丁酯或辛醇。

制備的瓦楞紙板用膠粘劑，應用于瓦楞紙板的生產、粘結。

本發明的主要原理利用馬鈴薯渣中所含的淀粉、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、淀粉等具有粘接性的大分子物質釋放出來，并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，并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。