工业骨胶除臭、脱色工艺条件研究

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1、论文分类号：２学校代码：１０７０８学号：１５０８０１７ｆｍ＾ＡＡＡＡｌ（ＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士学位论文Ｔ＇ｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅ工业骨胶除臭、脱色工艺条件研究１论文提交日期：２０毕年３月、■圓Ｉ论文答辩日期：２０１８年６月＿猶予单位：陕西科技大学ｉ＾＾ｂｉｉｉ丨Ｉｍｗｍｍ申请理学硕士学位论文论文题目：工业骨胶除臭、脱色工艺条件研究学科门类：理学一级学科：化学培养

2、单位：化学与化工学院硕士生：刘静导师：苏秀霞教授2018年5月StudyonDeodorizationandDecolorizationofIndustrialBoneGlueAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofScienceByJingLiuSupervisor:Prof.XiuxiaSuMay2018工业骨胶除臭、脱色工艺条件研究

3、摘要骨胶是一种天然高分子胶粘剂，具有原料易得、价格低廉和粘结强度高等优点，广泛应用于造纸、印刷、包装和木材等行业。然而骨胶的胶液具有一定程度的不良气味，长期使用会对使用者的身体健康造成危害，同时不利于环保。骨胶本身具有较深的颜色，影响了其感官特性和商品的价值，也限制了其在浅色木材及纸张领域的应用。为了克服这些缺点，本研究主要通过添加β-CD作为除臭剂对其进行除臭，通过添加过硫酸钠和酸化凹凸棒土作为脱色剂对其进行脱色，主要研究内容与结果如下：本文选择β-CD为除臭剂，在m(水)：m(干骨胶)为1.3∶1的条件下，以骨胶的气味、

4、粘度和凝固点为指标，通过单因素实验法研究了β-CD用量、反应时间、反应温度及搅拌速率4个因素对指标的影响，探索骨胶除臭的工艺条件。结果表明骨胶除臭的工艺条件：β-CD用量为骨胶用量的5.7%，反应时间为90min，反应温度为45℃，搅拌速率为200r/min。除臭后得到一种无味、粘接强度较高和凝固点较低的骨胶胶粘剂。FT-IR和XRD分析说明β-CD与骨胶之间发生了物理吸附作用，同时具有良好的除臭稳定性。在单因素实验的基础上，以骨胶为原料，以β-CD用量、反应时间、反应温度及搅拌速率为自变量，骨胶的气味和粘度为响应值，根据B

5、ox-Benhnken试验设计原理，采用四因素三水平的分析法模拟得到二次多项式回归方程的预测模型，优化骨胶的除臭工艺。结果显示骨胶除臭的较优最佳工艺条件为：β-CD用量为骨胶用量的6.3%，反应温度45.7℃，反应时间为90min，搅拌速率300r/min。优化后的骨胶气味良好，粘度为2.9Pa·s。力学性能测试表明β-CD的加入对骨胶胶膜的拉伸剪切强度影响不明显。同时耐水性测试和TGA测试说明除臭剂的加入对骨胶的耐水性和热稳定性的影响也较小。以骨胶为原料，氧化法与物理吸附法相结合，在m(水)m(干骨胶)为1.3∶1时，以骨

6、胶的色泽为指标，研究了过硫酸钠用量、酸化凹凸棒土用量、反应温度和反应时间对骨胶色泽的影响，探索骨胶脱色的工艺条件。结果表明骨胶脱色的工艺条件为：过硫酸钠用量分I数为9.3%，酸化凹凸棒土用量分数为8.0%，反应温度为50℃，反应时间为60min，该工艺条件下骨胶的脱色率为71.13%，稳定性良好，同时骨胶的性能未发生改变。紫外光谱图显示双键发生断裂，双键的数量减少，从而发色团受到一定程度的破坏，使脱色后的骨胶具有良好的色泽。本文选择过硫酸钠和酸化凹凸棒土作为骨胶的脱色剂。通过响应面法(RSM)研究在m(水)∶m(干骨胶)为1

7、.3∶1时，脱色过程中过硫酸钠用量、酸化凹凸棒土用量、反应温度和反应时间对骨胶色泽的影响。结果表明骨胶脱色的较优工艺条件为：过硫酸钠和酸化凹凸棒土用量，反应温度和反应时间分别为9.3％，9.3％，45℃和60min。在最佳条件下，脱色率达到71.15％。TGA分析可以表明脱色剂的加入对骨胶的热稳定性并无显著影响。FT-IR和XRD分析说明脱色剂与骨胶之间发生了相互作用。以除臭和脱色的较优工艺条件，对骨胶进行综合处理，综合处理后骨胶获得了良好的气味、感官色泽和脱色率，同时并不影响骨胶的基本性能。XRD和FT-IR分析表明骨胶与

8、除臭剂和脱色剂之间存在物理作用和化学作用。关键词：骨胶，除臭，脱色，响应面IIStudyonDeodorizationandDecolorizationofIndustrialBoneGlueABSTRACTBoneglueisakindofnaturalpolymeradhesive,w