CN101885952A - 一种玉米淀粉胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

一种玉米淀粉胶粘剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种玉米淀粉胶粘剂及其制备方法，该玉米淀粉胶粘剂由一定重量份的玉米淀粉、高锰酸钾、氢氧化钠、硼砂、硫代硫酸钠、钠基膨润土和水制成；其制备方法为：首先将钠基膨润土研磨筛分，然后在恒温水浴中制得糊状玉米淀粉，接着在恒温水浴中将水与高锰酸钾和筛分后的钠基膨润土混合后倒入糊状玉米淀粉中制得混合液，再将氢氧化钠、硼砂和硫代硫酸钠加水溶解，然后倒入混合液中混合制得成品。本发明的制备工艺简单，不需对原有设备进行改动，生产时温度低，能耗小，且生产的淀粉胶粘剂流动性好，粘结性强，干燥快，稳定性好，无污染，同时能大大提高瓦楞纸的环压强度和拉力强度。

Description

一种玉米淀粉胶粘剂及其制备方法
技术领域
本发明属于胶粘剂技术领域，具体涉及一种包装纸用玉米淀粉胶粘剂及其制备方法。
背景技术
瓦楞纸是一种普通的包装纸，具有质轻、抗压、耐戳穿、抗撕裂和缓冲、防震、易加工成型等机械性能，以及良好的装潢印刷适应性，能够循环再利用，且对环境无污染。但是由于瓦楞原纸一般是由普通废纸回收再生生产的，因此随着循环使用次数的增加，纤维长度和纤维性质发生了巨大的变化，生产出的瓦楞纸档次低、外观粗糙、强度差。而现有技术中的瓦楞纸一般是用原木浆造纸通过淀粉胶黏剂来制作成型的，其环压强度和拉力强度均不足。
尽管有部分专利公开了用于增强瓦楞纸强度的不同淀粉胶粘剂，但是在制作使用过程中分别存在以下缺点：申请号为95115647的中国发明专利公开了一种玉米淀粉粘合剂及其制备方法，其干燥速度慢，碱液浓度高，腐蚀性强，反应终点难以判断；申请号为97111961的中国发明专利公开了一种特别适合于瓦楞纸箱粘接用的混合型淀粉粘合剂及其生产方法，其干燥速度慢，原料的使用总量大；申请号为200810143079的中国发明专利公开了一种淀粉粘合剂及其制备方法，其制作方法复杂，制作过程需放射性物质，对人体健康造成损坏，且不适用于现有化工业生产设备制作；申请号为200810141014的中国发明专利公开了一种玉米淀粉粘合剂，其制作工艺复杂，粘结力不强，原料双氧水的蒸气或雾对人体呼吸道有强烈刺激性。
综上所述，现有技术中的淀粉胶粘剂存在粘结力不强，干燥速度慢，抗水性和碱性弱，性能不稳定，生产成本高的缺点，为此研制一种能有效克服以上缺点且用于增强瓦楞纸强度的淀粉胶粘剂是本领域科研人员亟待研究和解决的重大课题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于增强瓦楞纸的环压强度和拉力强度的玉米淀粉胶粘剂及其制备方法，其生产原料简单易得，购买成本低廉，制备工艺简单，不需对原有设备进行改动，温度低，能耗小，且生产的淀粉胶粘剂具有流动性好，粘结性强，干燥快，稳定性好，无污染，适于工业生产的特点。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种玉米淀粉胶粘剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：玉米淀粉80～100份，高锰酸钾2～3份，氢氧化钠12～16份，硼砂1.8～2.8份，硫代硫酸钠0.4～1份，钠基膨润土1.2～2份，水1400～1700份；所述玉米淀粉的粒度不小于100目，所述高锰酸钾的质量纯度不小于99.3％，所述氢氧化钠、硼砂和硫代硫酸钠的质量纯度均不小于99％。
本发明的另一目的是提供一种玉米淀粉胶粘剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将钠基膨润土采用球磨机研磨后进行筛分，筛分粒度不小于200目；
(2)将850～1000重量份的水置于温度为55℃～65℃的恒温水浴中加热，与此同时缓慢加入玉米淀粉并不断搅拌至糊状；
(3)将300～400重量份的水置于温度为55℃～65℃的恒温水浴中加热，与此同时加入高锰酸钾和步骤(1)中筛分后的钠基膨润土，并均匀搅拌5～10分钟后倒入步骤(2)中得到的糊状玉米淀粉中，然后继续搅拌8～10分钟制得混合液；
(4)将氢氧化钠、硼砂和硫代硫酸钠与剩余250～300重量份的水混合至溶解，然后倒入步骤(3)中得到的混合液中进行混合，充分搅拌10～15分钟后，即制得玉米淀粉胶粘剂。
本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明在选用高锰酸钾作为氧化剂的条件下，加入了终止剂硫代硫酸钠，使得反应容易控制，玉米淀粉不会出现过度氧化和过度糊化现象，同时加入粒度不小于200目的钠基膨润土，使得生产出的淀粉胶粘剂干燥迅速，不污染环境，耗能低，并配合糊化剂氢氧化钠，交联剂硼砂，用以增强产品的交联性和初粘性，并增加成品的稳定性。因此，本发明的生产原料简单易得，购买成本低廉，制备工艺简单，不需对原有设备进行改动，生产时温度低，能耗小，且生产的淀粉胶粘剂流动性好，粘结性强，干燥快，稳定性好，无污染，同时能大大提高瓦楞纸的环压强度和拉力强度，与现有工业用玉米淀粉胶粘剂相比，环压强度提高约15％，拉力强度提高约24％。
具体实施方式
实施例1
本实施例由以下重量份的原料制成：玉米淀粉90份，高锰酸钾2.5份，氢氧化钠14份，硼砂2.3份，硫代硫酸钠0.7份，钠基膨润土1.6份，水1550份；所述玉米淀粉的粒度不小于100目，所述高锰酸钾的质量纯度不小于99.3％，所述氢氧化钠、硼砂和硫代硫酸钠的质量纯度均不小于99％。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
(1)将钠基膨润土采用球磨机研磨后进行筛分，筛分粒度不小于200目。
(2)将925重量份的水置于温度为60℃的恒温水浴中加热，与此同时缓慢加入玉米淀粉并不断搅拌至糊状。
(3)将350重量份的水置于温度为60℃的恒温水浴中加热，与此同时加入高锰酸钾和步骤(1)中筛分后的钠基膨润土，并均匀搅拌7.5分钟后倒入步骤(2)中得到的糊状玉米淀粉中，然后继续搅拌9分钟制得混合液。
(4)将氢氧化钠、硼砂和硫代硫酸钠与剩余275重量份的水混合至溶解，然后倒入步骤(3)中得到的混合液中进行混合，充分搅拌12.5分钟后，即制得玉米淀粉胶粘剂。
实施例2
本实施例由以下重量份的原料制成：玉米淀粉80份，高锰酸钾2份，氢氧化钠12份，硼砂1.8份，硫代硫酸钠0.4份，钠基膨润土1.2份，水1400份。本实施例中，玉米淀粉的粒度以及高锰酸钾、氢氧化钠、硼砂和硫代硫酸钠的质量纯度均与实施例1相同。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
(1)将钠基膨润土采用球磨机研磨后进行筛分，筛分粒度不小于200目。
(2)将850重量份的水置于温度为55℃的恒温水浴中加热，与此同时缓慢加入玉米淀粉并不断搅拌至糊状。
(3)将300重量份的水置于温度为55℃的恒温水浴中加热，与此同时加入高锰酸钾和步骤(1)中筛分后的钠基膨润土，并均匀搅拌5分钟后倒入步骤(2)中得到的糊状玉米淀粉中，然后继续搅拌8分钟制得混合液。
(4)将氢氧化钠、硼砂和硫代硫酸钠与剩余250重量份的水混合至溶解，然后倒入步骤(3)中得到的混合液中进行混合，充分搅拌10分钟后，即制得玉米淀粉胶粘剂。
实施例3
本实施例由以下重量份的原料制成：玉米淀粉100份，高锰酸钾3份，氢氧化钠16份，硼砂2.8份，硫代硫酸钠1份，钠基膨润土2份，水1700份。本实施例中，玉米淀粉的粒度以及高锰酸钾、氢氧化钠、硼砂和硫代硫酸钠的质量纯度均与实施例1相同。
本实施例的制备方法包括以下步骤：
(1)将钠基膨润土采用球磨机研磨后进行筛分，筛分粒度不小于200目。
(2)将1000重量份的水置于温度为65℃的恒温水浴中加热，与此同时缓慢加入玉米淀粉并不断搅拌至糊状。
(3)将400重量份的水置于温度为65℃的恒温水浴中加热，与此同时加入高锰酸钾和步骤(1)中筛分后的钠基膨润土，并均匀搅拌10分钟后倒入步骤(2)中得到的糊状玉米淀粉中，然后继续搅拌10分钟制得混合液。
(4)将氢氧化钠、硼砂和硫代硫酸钠与剩余300重量份的水混合至溶解，然后倒入步骤(3)中得到的混合液中进行混合，充分搅拌15分钟后，即制得玉米淀粉胶粘剂。
上述实施例制备的玉米淀粉胶粘剂经观察使用测定，其颜色呈淡紫色，状态如水，由于其涂布于瓦楞纸的用量很小，所以不会影响瓦楞纸的外观，同时在相同的淀粉用量和相同的涂布工艺下，与现有技术中工业上使用的胶粘剂相比，本发明的胶粘剂能够使相同使用次数的瓦楞纸环压强度提高约15％，拉力强度提高约24％。另外，本发明还具有生产成本低，制备工艺简单，对环境无污染的特点。

Claims (2)

1.一种玉米淀粉胶粘剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：玉米淀粉80～100份，高锰酸钾2～3份，氢氧化钠12～16份，硼砂1.8～2.8份，硫代硫酸钠0.4～1份，钠基膨润土1.2～2份，水1400～1700份；所述玉米淀粉的粒度不小于100目，所述高锰酸钾的质量纯度不小于99.3％，所述氢氧化钠、硼砂和硫代硫酸钠的质量纯度均不小于99％。
2.一种制备如权利要求1所述的玉米淀粉胶粘剂的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将钠基膨润土采用球磨机研磨后进行筛分，筛分粒度不小于200目；
(2)将850～1000重量份的水置于温度为55℃～65℃的恒温水浴中加热，与此同时缓慢加入玉米淀粉并不断搅拌至糊状；
(3)将300～400重量份的水置于温度为55℃～65℃的恒温水浴中加热，与此同时加入高锰酸钾和步骤(1)中筛分后的钠基膨润土，并均匀搅拌5～10分钟后倒入步骤(2)中得到的糊状玉米淀粉中，然后继续搅拌8～10分钟制得混合液；
(4)将氢氧化钠、硼砂和硫代硫酸钠与剩余250～300重量份的水混合至溶解，然后倒入步骤(3)中得到的混合液中进行混合，充分搅拌10～15分钟后，即制得玉米淀粉胶粘剂。
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