CN101892021A

CN101892021A - 高强瓦楞纸板粘合剂及其生产方法

Info

Publication number: CN101892021A
Application number: CN 201010255148
Authority: CN
Inventors: 吴海林; 俞振兴
Original assignee: FUJIAN QUANZHOU QUNFA PACKAGING PAPER Co Ltd
Current assignee: FUJIAN QUANZHOU QUNFA PACKAGING PAPER Co Ltd
Priority date: 2010-08-12
Filing date: 2010-08-12
Publication date: 2010-11-24

Abstract

本发明公开一种高强瓦楞纸板粘合剂及其生产方法，是由淀粉、片碱、水、硼砂、催化剂、还原剂等物质组成，在一定温度下经过化学合成反应而制成的，生产制备的粘合剂胶水稳定，将经过熟化的粘度高流动性差的淀粉糊料准确、适量、均匀地涂抹在瓦楞峰线上，满足高强瓦楞纸板粘结机理，可以解决低克重纸板露痕等排骨线问题，并可解决纸板脱胶，起泡，假粘，弯翘等质量问题。

Description

高强瓦楞纸板粘合剂及其生产方法

技术领域

本发明公开一种高强瓦楞纸板粘合剂及其生产方法，按国际专利分类表(IPC)划分属于粘合剂类制造技术领域，尤其是涉及应用于瓦线生产中瓦楞纸板的粘合剂。

背景技术

目前，瓦线生产中瓦楞纸板的粘合剂主要使用淀粉胶粘合剂，我们知道，现有淀粉粘合剂的剥离强度标准为5.88n/m²，其生产工艺为一步法制胶和二步法制胶，制胶又分为冷制胶和热制胶两种方法，实践证明，采用热制胶工艺比冷制胶工艺所制成的粘合剂性能要好。但是，现有粘合剂不能稳定，胶水运动粘度下降较快，存放时间较短一般24小时左右就开始变质，原纸是由多种纤维分子构成，淀粉胶合剂从纸的表面毛细孔渗透到纤维中而形成根顶状的胶钉，衬纸与楞峰之间通过胶钉有效的粘合在一起。高强瓦楞纸板纸质较好，紧度高，表面施胶毛细孔堵住，一般胶水渗透性较差，容易出现假粘，起泡，脱胶等质量问题。解决这一问题，必须保证胶水稳定性，将经过熟化的粘度高流动性差的淀粉糊料准确，适量，均匀地涂抹在瓦楞峰线上，满足高强瓦楞纸板粘结机理这一工艺要求，必须生产制造胶水性能方面得到解决。

本发明人经过长期研究和多次试验，创作一高强瓦楞纸板用的粘合剂，故才有本发明的提出。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种稳定性好、满足高强瓦楞纸板粘结机理的高强瓦楞纸板粘合剂及其生产方法。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高强瓦楞纸板粘合剂，由熟胶和生浆配制而成，其中：

熟胶，其原料按以下重量份配制：水200～350份、淀粉25～60份、烧碱3～7份；

生浆，其原料按以下重量份配制：水400～850份、硫酸镍0.8～2份、淀粉150～320份、烧碱1.5～4份和硼砂3～6.5份；

上述各组分配制成的粘合剂其粘合强度大于7.2n/cm²。

同时本发明还提供一种高强瓦楞纸板粘合剂的生产方法，其包括如下步骤：

A、熟胶配制：

水300份、淀粉55份、烧碱6.5份，搅拌反应20分钟；

B、生浆配方：

①水800份、硫酸镍1.5份、淀粉305份，搅拌反应30分钟；

②水20份加入3份烧碱搅拌溶解后均匀投入①中，搅拌反应5分钟；

③硼砂5份加入10份水溶解后投入①②的混合液；

C、配浆：

熟胶与生浆混合搅拌均匀，测其运动粘度涂-6杯测定50-60秒为合格。

本发明高强瓦楞纸板粘合剂的合成原理：瓦线淀粉胶粘合剂是由淀粉、片碱、水、硼砂、催化剂，还原剂等物质组成，在一定温度下经过化学合成反应而制成的，其性能如下：

淀粉为白色粉末，其分子式为(C₆H₁₀O₅)n，淀粉是一种从含叶绿素植物里提取的天然碳水化合物，是由支链分子和直链分子两种碳水化合物结合而成的高分子混合物，其相对密度为1.4-1.5左右，水份含量为10％-20％属于多糖类物质，是右旋葡萄糖聚合物。其由直链淀粉和支链淀粉组成，直链淀粉可溶于热水，不含磷质，不生糊，由α-1、4葡萄糖苷链连接而成，在淀粉中占23％，而支链淀粉是右旋葡萄糖生成的分枝巨大分子，相对不易溶解，其中含有一种磷酸酯，可生成一种糊，其主链以α-1.4糖苷链方式连接，支链以α-1.6糖苷链连接，在淀粉中约占77％，因此淀粉就具备了可生产糊的支链淀粉，而直链淀粉又能促进其发生胶凝的作用。玉米淀粉是瓦线粘合剂用量最多的淀粉，淀粉来自23％的直链淀粉77％的支链淀粉，直链淀粉并不是伸展状态的直链，而是由于分子内氢键的作用卷曲成螺旋状，直链淀粉的这种紧密堆积呈线圈式结构，有利于形成分子间氢键，不利于与水分子形成氢键，所以直链键淀粉不溶于冷水，而能溶于热水。直链淀粉有一个高度分支化的结构，由许多短链形成，容易与水分子形成氢键，所以支链淀粉易溶于水，但粘接性能较差，无论是直链淀粉还支链淀粉，都不宜直接作为粘合剂使用，了解淀粉以上的特性，怎样改变分子链结构，增加粘合强度，成为粘合较好的分子链，来增加粘度，性能稳定。

硫酸镍(催化剂)分子式NiSO₄.6H₂O，来对淀粉溶液进行催化，改变淀粉分子链结构。使链结构分子膨胀，软化分子结构，来增加胶水出粘度，给高强瓦楞纸板能够在短促瞬间来完成涂敷-弥散-吸附-胶化-粘合-固化等若干物理的和化学反应的过程，瓦楞粘结才能形成。

硫酸镍(英文名：Nickel sulfatt)

分子式：NiSO₄.6H₂O分子量：262.86

用途级别：工业级含量：22.3％

形状：蓝色式或碧绿色板状晶体比重2.07

溶于乙醇及氨水

用途：电镀工业镀镍溶液的主盐，作为硬化油催化剂原料，这里用制胶过程淀粉溶液，对淀粉分子链催化剂原料。

技术指标	工业级(以％计)
		含镍量(Ni)	大于等于21.3
含铜量(Cu)	小于等于0.002
		含铁量(Fe)	小于等于0.03
含锌量(Zn)	小于等于0.004
		含铅量(Pb)	小于等于0.002
水不溶物	小于等于0.05
		硝酸根(NO3)	小于等于0.01

硫酸镍(催化剂)对淀粉溶液催化剂反应时间一般30分钟左右，太短反应催化不充分，分子链结构没有膨胀完成，就不能增强粘合剂粘接强度。硫酸镍用量：淀粉0.4-0.5％。

氢氧化钠(NaOH96％)，NaOH属强碱，具有较强的腐蚀性，溶于水，与酸发生中和反应放热，遇潮时对铝、锌和锡有腐蚀性，并放出易燃易爆的氢气，其本身不会燃烧，遇水和蒸汽时大量放热形成腐蚀性溶液。在粘合剂中主要起糊化作用和还原剂作用，还具有润湿剂和软化纸板纤维的能力，能提高粘合剂的渗透力，能降低淀粉的糊化温度等作用。

硼砂(十水四硼砂钠)Na₂B₄O₇.10H₂O主要具有交联、结合和增稠的作用。工业级水合硼砂有Na₂b₄O₇.10H₂O或Na₂B₄O₇；最好使用的十水四硼酸钠，其呈弱碱性，它与经过糊化反映的淀粉浆中的羧基、醛基结合为配位体，发生络合反应，有利于提高初粘力内聚力，稠度和耐水性及抱水性能，加快干燥速度，能使胶膜坚固，并具有防腐、防渗的作用。但硼砂在粘合剂中使用的量不宜多，过量会使粘合剂内淀粉分子间凝聚力过强，胶水易变成橡胶状。硼砂的用量一般为：淀粉1-1.5％

水(H₂O)作为粘合剂基体的水主要起稀释，渗透均匀，扩散的作用。水的用量一般是淀粉300％。

本发明配方经一年四季进行测试，其粘合强度达到7.61n/cm²，边压强度等物理性能超过普通粘合剂20-30％左右，夏秋季可存放7天不变质，春冬季可存放14天不变质。胶水用量：每层淀粉为3.5g/m²。可以解决低克重纸板露痕等排骨线问题，并可解决纸板脱胶，起泡，假粘，弯翘等质量问题，由于胶水用量减少节约成本30％左右。

具体实施方式

实施例1：一种高强瓦楞纸板粘合剂，其配方如下

A、熟胶配制：

水300kg淀粉55kg 烧碱6.5kg 搅拌反应20分钟

B、生浆配方：

①水800kg 硫酸镍1.5kg 淀粉305kg 搅拌反应30分钟

②水20kg加入3kg烧碱搅拌溶解后均匀投入①，搅拌反应5分钟

③硼砂5kg加入10kg水溶解后投入②中。

C、配浆：

熟胶与生浆混合搅拌均匀，测其运动粘度涂-6杯50-60秒为合格。

上述的烧碱为96％的氢氧化钠(NaOH)，所述的淀粉为玉米淀粉，粘合剂的粘合强度达到7.61n/cm²，粘合剂粘接瓦楞纸板纸时每层淀粉为3.5g/m²。

以上配方经一年四季进行测试，粘合强度达到7.61n/cm²，边压强度等物理性能超过普通粘合剂20-30％左右，夏秋季可存放7天不变质，春冬季可存放14天不变质。粘合剂粘接瓦楞纸板纸时胶水用量：每层3.5g/m²。可以解决低克重纸板露痕等排骨线问题，并可解决纸板脱胶，起泡，假粘，弯翘等质量问题，由于胶水用量减少节约成本30％左右。以上情况特申请高强瓦楞纸板粘合剂专利。

实施例2：一种高强瓦楞纸板粘合剂，单面机使用，其配方如下：

A、熟胶配制：

水300kg、淀粉40kg、烧碱5.5kg搅拌反应20分钟

B、生浆配制：

a)水800kg硫酸镍1.5kg淀粉320kg搅拌反应30分钟。

b)水20kg加入4kg烧碱搅拌溶解后均匀投入a)，搅拌反应5分钟。

c)水10kg加入4kg硼砂溶解后投入b)。

C、配浆：

熟胶与生浆混合搅拌均匀，测其运动粘合度涂6杯，25-35秒为合格。

实施例二中配方为纸板瓦楞成型机使用，经一年四季进行测试，粘合强度达到7.8n/cm2，边压强度等性能超过普通粘剂25-35％左右，夏秋季可存放7天不变质，春冬季可存放14天不变质，粘合剂粘接瓦楞纸板纸时胶水用量：每层为3.5g/m².可以解决赴克重里纸起泡问题，并可以在高速机250米/分钟以上机台使用，解决纸板脱胶、假粘、弯翘等质量问题，此配方特点，糊化温度低，粘合强度7.8n/cm²，由于胶水用量减少，节约成本30％左右，以上情况特申请高强瓦楞成型机粘合剂专利。

实施例3：冬季气温10℃以下，水温低于10℃高强瓦楞纸板粘合剂配制方法：

A、水200kg、25kg淀粉、3.5kg烧碱，搅拌反应20分钟。

B、生浆配制：

a)水400kg加热至40℃、硫酸镍0.8kg、淀粉175kg，搅拌反应30分钟。

b)水15kg加入2kg烧碱搅拌溶解均匀投入a)搅拌反应5分钟。

c)开水10kg加入3kg硼砂溶解后投入b)。

C、配浆：

熟浆与生浆混合搅拌均匀，测其运动粘度涂-6杯30-45秒为合格。

实施例三配方为冬季气温低10℃以下气候使用，主要加快催化剂反应速度，增强交联结合和增稠的作用。有利胶水流动性和初粘度。经实践证明很适应低温度气候实用。其粘合强度达到7.6n/cm²，其特理性能与实施1、2例相同，且粘合剂粘接瓦楞纸板纸时用胶量3.5g/m²

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims

1.一种高强瓦楞纸板粘合剂，其特征在于：由熟胶和生浆配制而成，其中：

上述各组分配制成的粘合剂其粘合强度大于7.2n/cm²。

2.根据权利要求1所述的高强瓦楞纸板粘合剂，其特征在于：由熟胶和生浆配制而成，其中：

熟胶，其原料按以下重量份配制：水300份、淀粉55份、烧碱6.5份；

生浆，其原料按以下重量份配制：水830份、硫酸镍1.5份、淀粉305份、烧碱3份和硼砂5份；

上述各组分配制成的粘合剂其粘合强度达到7.61n/cm²，其运动粘度涂-6杯测定值为50-60秒。

3.根据权利要求1所述的高强瓦楞纸板粘合剂，其特征在于：由熟胶和生浆配制而成，其中：

熟胶，其原料按以下重量份配制：水300份、淀粉40份、烧碱5.5份；

生浆，其原料按以下重量份配制：水830份、硫酸镍1.5份、淀粉320份、烧碱4份和硼砂4份；

上述各组分配制成的粘合剂其粘合强度达到7.8n/cm²，其运动粘度涂-6杯测定值为25-35秒。

4.根据权利要求1所述的高强瓦楞纸板粘合剂，其特征在于：由熟胶和生浆配制而成，其中：

熟胶，其原料按以下重量份配制：水200份、淀粉25份、烧碱3.5份；

生浆，其原料按以下重量份配制：水425份、硫酸镍0.8份、淀粉175份、烧碱2份和硼砂3份；

上述各组分配制成的粘合剂其粘合强度达到7.6n/cm²，其运动粘度涂-6杯测定值为30-45秒。

5.一种高强瓦楞纸板粘合剂的生产方法，其包括如下步骤：

A、熟胶配制：

水300份、淀粉55份、烧碱6.5份，搅拌反应20分钟；

B、生浆配方：

①水800份、硫酸镍1.5份、淀粉305份，搅拌反应30分钟；

③硼砂5份加入10份水溶解后投入①②的混合液；

C、配浆：

熟胶与生浆混合搅拌均匀，测其运动粘度涂-6杯测定50-60秒为合格，其粘合强度达到7.61n/cm²。

6.一种高强瓦楞纸板粘合剂的生产方法，其特征在于包括如下步骤：

A、熟胶配制：

水300份、淀粉40份、烧碱5.5份搅拌反应20分钟；

B、生浆配制：

a)水800份硫酸镍1.5份淀粉320份搅拌反应30分钟；

b)水20份加入4份烧碱搅拌溶解后均匀投入a)，搅拌反应5分钟；

c)水10份加入4份硼砂溶解后投入b)；

C、配浆：

熟胶与生浆混合搅拌均匀，测其运动粘合度涂6杯，25-35秒为合格，粘合强度达到7.8n/cm²。

7.一种高强瓦楞纸板粘合剂的生产方法，其特征在于包括如下步骤：

A、水200份、25份淀粉、3.5份烧碱，搅拌反应20分钟。

B、生浆配制：

a)水400份加热至40℃、硫酸镍0.8份、淀粉175份，搅拌反应30分钟；

b)水15份加入2份烧碱搅拌溶解均匀投入a)搅拌反应5分钟；

c)开水10份加入3份硼砂溶解后投入b)；

C、配浆：

熟浆与生浆混合搅拌均匀，测其运动粘度涂-6杯30-45秒为合格，其粘合强度达到7.6n/cm²。

8.根据权利要求5、6或7所述的高强瓦楞纸板粘合剂的生产方法，其特征在于：所述的烧碱为96％的氢氧化钠(NaOH)，所述的淀粉为玉米淀粉。

9.根据权利要求1至7所述的高强瓦楞纸板粘合剂，其特征在于：所述粘合剂粘接瓦楞纸板纸时用胶量为3.5g/m²。