[发明专利]利用大麻脱胶废液制备玉米淀粉胶黏剂

说明书

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)， COD_Cr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NaOH 4.5-5.0％；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：