CN1034015A - 芭蕉芋淀粉粘合剂及其制备 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种新的变性淀粉粘合剂及其制备方 法,采用了一种高产淀粉植物——芭蕉芋(学名: Canna ednLis属美人蕉科)淀粉作粘合剂性能优于 用玉米淀粉等粮食淀粉制的粘合剂,完全适用于纸制 品加工,特别是瓦楞纸板的粘合,替代大量耗费用于 粘合剂的粮食淀粉,也替代了腐蚀性强的硅酸钠粘合 剂,有很好的效益。

Description

本发明属于变性淀粉粘合剂及其制备。
已知的变性淀粉粘合剂多采用玉米、马铃薯、木薯、小麦、大麦等淀粉为原料通常的氧化淀粉粘合剂制备经氧化-催化-糊化-交联-络合等工艺处理,制得的粘合剂用于纸制品的粘合。上述淀粉原料多为粮食淀粉,用于制备粘合剂的淀粉在数量上占非食品用淀粉的首位,用量大、成本高、使用性能还不够理想。在上述淀粉粘合剂中,目前应用较为广泛,性能比较优良的只有玉米淀粉粘合剂。虽然,在国外已普遍使用变性淀粉粘合剂于纸制品加工,国内则除食品和外贸包装纸制品采用变性淀粉粘合剂外,多数包装用纸制品制作仍采用腐蚀性极强的硅酸钠作粘合剂。
本发明旨在研制一种新型的变性淀粉粘合剂:采用新的植物淀粉为原料;经适合于这种原料成份的先进合理的工艺处理;使得到的粘合剂的性能优于目前使用效果较好的玉米淀粉粘合剂,使其适用于各种纸制品的粘合並能满足生产瓦楞纸板时的粘合要求。成本降低,实现经济上的实惠。
本发明选择一种名为芭蕉芋(学名:Canna    ednLis,美人蕉科;别名:姜芋)的高产淀粉植物的淀粉作为粘合剂的淀粉原料。芭蕉芋为多年生草本植物,株高可达3米,根茎块状,茎直粗壮,对气候土壤适应性强,耐旱。我国广东、云南、浙江、安徽、福建等省均有栽培。芭蕉芋根茎含淀粉40-45%;芭蕉芋原淀粉的主要成份为:淀粉约60%,粗蛋白质7.7%,粗纤维3.1%灰份6.3%。与玉米及其它粮食淀粉比较,芭蕉芋淀粉中粗蛋白质含量特别高(一般食用淀粉的粗蛋白质含量均不超过0.1%)对加工工艺有相应的要求。
已知用精制玉米面粉为原料制备粘合剂时在配方和工艺上采取了强氧化措施(见《粘接》杂志1986年第5期“新型纸制品粘合剂的制备”)玉米面粉占粘合剂重量的17%,以摩尔盐〔FeSO4(NH42SO4.6H2O〕为催化剂;以次氯酸钠(NaOCL)为氧化剂;以氢氧化钠(NaOH)作糊化剂;以硼砂(Na2B4O7·10H2O)为交联剂;强氧化过程中产生大量泡沫,加少量聚环氧甘油脂消除泡沫,最后加少许六偏磷酸钠(NaPO36进行络合。以此而制得的粘合剂稳定性差、粘合力不强、初粘力不高且干燥速度慢,难以适应现代化高速批量加工纸制品的需要。
本发明区别于上述方法:
1.用芭蕉芋淀粉代替精制玉米面粉(其蛋白质含量与芭蕉芋淀粉的相当)用量减少,在粘合剂中占总重的9-15%;以氯化钙(CaCL2)为助氧化剂,双氧水(H2O2)为氧化剂,双氧水用量(以含量为30%的双氧水计)为淀粉用量的0.2-3.0%(重量%)在碱性条件下进行弱氧化,使其能达到催化强氧化的同等效果却能避免因氧化反应过程中产生过多的泡沫给工艺实施带来的麻烦,也不需添加任何消泡剂。加入少量氯化钙作助氧化剂,反应时间可缩短2-3倍。
2.氢氧化钠的用量较高,为淀粉用量(重量%)的6-12%。氢氧化钠除起淀粉糊化剂的作用外,还在于造成碱性环境促进芭蕉芋淀粉中含量较高的蛋白质的转化。在碱性环境中,变性蛋白质分子中的二硫键(S-S)充分暴露,以便用少量的双氧水在弱氧化条件下即能使之断裂发生R-S-S-R (6〔0〕)/(碱性) 2RSO3H的反应,形成粘合剂的有用组份。氢氧化钠还能加速粘合剂干燥,缩短粘合制品的干燥时间,对粘合剂的稳定性也有有益的影响。
3.硼砂用量增高为淀粉用量(重量%)的3-11%。硼砂起交联剂的作用,它能提高粘合剂的粘合力、初粘力和耐水性,还有加速干燥、缩短粘合制品干燥时间的作用。
本发明制备工艺的特点除碱性弱氧化外是糊化和交联剂量加大,强化了糊化和交联过程,整个工艺过程所需的时间缩短。所采用的配方(重量%)为:
物料    重量%    较佳范围(重量%)
水    76-91    81-90
无水氯化钙    0-0.8    0.04-0.40
芭蕉芋淀粉    8-18    9-15
双氧水(浓度30%)    0.01-0.71    0.02-0.45
氢氧化钠    0.30-2.30    0.54-1.80
硼砂    0.10-2.10    0.27-1.65
六偏磷酸钠    0-0.6    0.03-0.30
本发明可以这样实现:
于有保温层,带搅拌的容器中加入600升热水(水温65-70℃)1千克无水氯化钙和130千克芭蕉芋淀粉,搅拌均匀。然后加入含量为30%的双氧水3升,氢氧化钠9千克,搅拌均匀並反应20分钟。反应结束后加入冷水(常温)250升,硼砂6千克,六偏磷酸钠0.5千克,再继续搅拌至均匀即可。
制得的芭蕉芋淀粉粘合剂为淡琥珀色透明粘稠液体,粘度为65±5秒(20℃,涂料-4号粘度计测);比重1.07千克/升,PH=11;固体含量13.1%。粘度稳定,放置一周不会变稠、凝固和分解粘合剂的初粘力高,粘着力强、干燥速度快、防潮性能好,用于各种纸张张,纸板均无腐蚀性,不会使之变色,可用于食品和外贸包装纸制品的粘合。
芭蕉芋淀粉粘合剂粘合性能测定结果见表:
Figure 871079577_IMG1
粘合瓦楞纸板的性能测定结果:
Figure 871079577_IMG2
用芭蕉芋淀粉制粘合剂,为变性淀粉粘合剂的制备开辟了一种更为经济的植物淀粉新原料,且芭蕉芋淀粉粘合剂具有优于玉米等淀粉粘合剂的粘合性能,可以替代粮食淀粉粘合剂和腐蚀性极强的硅酸钠粘合剂。适用于各种纸制品粘合制作,特别是瓦楞纸板生产中的粘合。

Claims (3)

1、一种变性淀粉粘合剂其特征是用芭蕉芋(学名:CannaednLis,美人蕉科;别名姜芋)淀粉作原料制成。
2、根据权利要求1所述的变性淀粉粘合剂的制备方法是氧化-催化-糊化-交联-络合,其特征在于在碱性条件下,以氯化钙作助氧化剂,用双氧水作氧化剂进行氧化,並加大糊化剂(氢氧化钠)和交联剂(硼砂)的用量,强化糊化、交联过程。
3、根据权利要求1和2所述制备芭蕉芋淀粉粘合剂的方法其特征在于物料较佳配比是:(重量百分比)
芭蕉芋淀粉  9-15
无水氯化钙  0.04-0.40
双氧水(含量30%)  0.02-0.45
氢氧化钠  0.54-1.80
硼砂  0.27-1.65
六偏磷酸钠  0.03-0.30
水  81-90
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