CN106149462B - 一种涂布用固体淀粉胶黏剂的制备方法及其产品 - Google Patents

Abstract

本发明的一种涂布用固体淀粉胶黏剂的制备方法及其产品，具有工艺简单、成本低廉、运输方便和保质期长等优点；制备的固体淀粉胶黏剂在冷水中即可溶解，且不会产生“三废”排放，有助于保护环境；本发明的固体淀粉胶黏剂可以替代20％‑30％的合成高分子胶乳而不改变纸张的应用性能，应用于大型高速涂布机，能够有效降低生产成本，并且还具有随取随用、保质期长及稳定性好的优点。

Description

一种涂布用固体淀粉胶黏剂的制备方法及其产品

技术领域

本发明精细化工技术领域，具体地，本发明涉及一种涂布用固体淀粉胶黏剂的制备方法及其产品。

背景技术

涂布纸是造纸工业中的一大类重要用纸，随着经济的发展，作为纸张中的高档品种，其需求量越来越大。作为涂布工艺中涂料粘合剂使用的石油基丁苯胶乳或者丙苯胶乳的需求量巨大，对于不可再生的石油资源来说是巨大的消耗，同时其生产使用过程存在较大的污染，产品价格高，严重束缚了造纸工业的发展，迫切需要开发替代产品。

目前关于公开的石油基胶乳的替代品很多，利用淀粉基作为替代品就是其中之一，但是诸多替代品中多数无法适应目前高速和大幅宽纸机，而且随着造纸工业的进步，高固含量涂料已经大量应用，传统改性淀粉已经不能完全满足造纸工业的需求。迫切需要开发能够适应目前造纸发展的高档胶乳替代品。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，而提供一种工艺简单、成本低廉、运输方便和保质期长的固体淀粉胶黏剂，在冷水中即可溶解，且不会产生“三废”排放，有助于保护环境。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种涂布用固体淀粉胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将干淀粉置于混合装置内，向混合装置内喷入改性剂、甘油和水的混合溶液，上述的混合溶液与干淀粉混合均匀后，将混合装置的内部温度升至45～60℃，保温1h～2h；

步骤二、将混合装置内的温度升至100～150℃，反应4～8h，加入中和剂保温1-2h，然后放入挤压装置中进行挤压熟化处理，最后依次进行粉碎、干燥、冷却而制得固体淀粉胶黏剂；

加入上述的混合装置的淀粉、改性剂、甘油、水、中和剂的相对重量比为

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的干淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉及马铃薯淀粉中的一种。

上述的改性剂为磷酸氢钠、磷酸二氢钠、柠檬酸、正三聚磷酸钠、焦三聚磷酸钠、偏三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸四钠及尿素中的至少一种。

上述的中和剂为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、甲酸、冰醋酸、氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、氢氧化铵水溶液中的至少一种。

上述的混合装置为双螺旋混合机或双螺杆挤压机。

根据上述的制备方法制备的固体淀粉胶黏剂。

与现有技术相比，本发明的固体淀粉胶黏剂制备方法作了重大改进，采用挤压法生产技术，因为它是在高温高压下发生反应，可以破坏淀粉的结晶结构，使分子链充分伸展暴露，有利于化学反应的充分进行，反应效率极高；由于破坏了淀粉的结晶结构，可以使淀粉预胶化，产品在冷水中即可溶解，与传统淀粉类胶黏剂相比减少了蒸煮时的热能耗，本工艺中不会产生“三废”排放，有助于保护环境。同时，本发明的固体淀粉胶黏剂可以替代20％-30％的合成高分子胶乳而不改变纸张的应用性能，应用于大型高速涂布机能有效降低生产成本，并且还具有随取随用、保质期、稳定性好的优点。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的内容，下面结合本发明的实施例作进一步详细描述。

实施例一

将50份干淀粉置于混合装置内，向混合装置内喷入10份柠檬酸、8份磷酸二氢钠、2份尿素、10份甘油和20份水的混合溶液，并与玉米干淀粉混合均匀，升温45℃，保温2h；

接着升温到100℃，反应4h，加入10份氢氧化钠粉末保温1h，然后放入挤压装置中进行挤压熟化处理，最后依次进行粉碎、干燥、冷却即可制得固体淀粉胶黏剂。

实施例二

将50份干淀粉置于混合装置内，向混合装置内喷入10份正三聚磷酸钠、10份磷酸二氢钠、5份尿素、15份甘油和20份水的混合溶液，并与玉米干淀粉混合均匀，升温60℃，保温1h；

接着升温到120℃，反应6h，加入20份醋酸溶液保温1h，然后放入挤压装置中进行挤压熟化处理，最后依次进行粉碎、干燥、冷却即可制得固体淀粉胶黏剂。

实施例三(对比实验)

1、将固体淀粉胶黏剂应用于底涂工艺中：

对比例：按照申请号为CN201410706513.4的发明专利申请的方法制备的淀粉胶黏剂，固含量为15wt％

将实施例1～2配方制备的固体淀粉胶黏剂，用去离子水溶解稀释至15wt％

具体的涂布工艺如下两表(表1、表2)所述：

表1 底涂涂布工艺(干/干)

表2 面涂涂布工艺(干/干)

原料	质量配比％
		95GCC	90
巴西瓷土	10
		CMC	0.25
304胶乳	11.0

2、实验采用定量为70g/m2铜版原纸作为涂布原纸，使用线性涂布棒进行双层涂布，涂布量底涂10g/m2+面涂10g/m²；

3、涂布压光条件：分别取上述涂布纸样用小型压光机硬压光两次(0.3MPa，85℃)。

各项指标的测定过程中，白度的测定采用上海精密仪器仪表有限公司生产的WSB-1便携式白度仪检测待测纸样；平滑度的测定采用杭州研特科技有限公司生产的YT-BST平滑度测定仪检测待测纸样；表面强度的测定，采用BTG生产的AIC2-5T2000印刷适性仪检测待测纸样；涂布光泽度的测定采用杭州研特科技有限公司生产的YT-GM纸张光泽度测定仪检测待测纸样；油墨吸收性的测定，采用恒科自动化设备有限公司生产的HK-227纸张油墨吸收性测定仪检测待测纸样；耐折度的测定采用杭州研特科技有限公司生产的YT-N-135MIT耐折度测定仪检测待测纸样。

判定标准：白度、平滑度、表面强度、涂布光泽度、油墨吸收性、耐折度所测得最终数值越高，代表效果越好。

具体的对比结果如表三所示：

表3 涂布纸样检测数据

从上述应用结果可以看出：使用本发明实施例1～2制备的固体淀粉胶黏剂，与对比例相比，不但能大幅度提高纸张的表面、显著改善耐折度，同时在替代合成高分子胶乳用量26.3％的情况下，施胶后纸的白度、平滑度、表面强度、涂布光泽度、油墨吸收性、耐折度比替代前相差不大。达到相同的应用效果的同时能降低合成高分子胶乳的使用量，降低成本。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种涂布用固体淀粉胶黏剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、将干淀粉置于混合装置内，向混合装置内喷入改性剂、甘油和水的混合溶液，所述的混合溶液与干淀粉混合均匀后，将混合装置的内部温度升至45～60℃，保温1h～2h；

步骤二、将混合装置内的温度升至100～150℃，反应4～8h，加入中和剂保温1-2h，然后放入挤压装置中进行挤压熟化处理，最后依次进行粉碎、干燥、冷却而制得固体淀粉胶黏剂；

加入所述的混合装置的淀粉、改性剂、甘油、水、中和剂的相对重量份数为

所述的混合装置为双螺旋混合机或双螺杆挤压机；

所述的中和剂为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、甲酸、氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、氢氧化铵水溶液中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的干淀粉为玉米淀粉、小麦淀粉、木薯淀粉及马铃薯淀粉中的一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的改性剂为磷酸氢钠、柠檬酸、正三聚磷酸钠、焦三聚磷酸钠、偏三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸四钠中的至少一种。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的制备方法制备的固体淀粉胶黏剂。