CN106398586A - 一种用于瓦楞纸板生产线的低温胶黏剂及其制备方法 - Google Patents

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王雪丹
丁景敏
钱静
张敏
芮冬
唐玉中
邹雅博
罗成
徐惠修
解越
石海
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    • C09J103/04—Starch derivatives
    • C09J103/10—Oxidised starch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B31/00—Preparation of derivatives of starch
    • C08B31/18—Oxidised starch
    • C08B31/185—Derivatives of oxidised starch, e.g. crosslinked oxidised starch

Abstract

本发明公开了一种用于瓦楞纸板生产线上的低温胶黏剂及其制备方法，属于胶黏剂制备技术的领域，其组分及重量份数为：水200~300份；淀粉40~50份；氧化剂：2~2.2份；糊化剂：5~6份；交联剂：0.6~1份；催化剂：0.2~0.3份；终止反应剂：0.5~0.6份，此配方工艺简单，可将胶黏剂的糊化温度由市场上的55~61℃降至52~54℃，蒸汽压力由0.8~0.9MPa降至0.6~0.7MPa，可大大节省蒸汽能源，降低厂家生产成本，且制得的淀粉胶黏剂的黏度高，耐水性好，不吸潮，不返潮，纸板储存时间长。

Description

一种用于瓦楞纸板生产线的低温胶黏剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及胶黏剂技术领域，特别涉及用于瓦楞纸板的淀粉胶黏剂及其制备方法。
背景技术
现今研究出的适用于瓦楞纸板生产线用的淀粉粘胶剂，施胶温度为一般57℃~65℃才能达到淀粉胶黏剂的糊化点，该糊化温度仍处于一个较高的水平。在瓦楞纸板的生产过程中，为了使瓦纸和面纸充分贴合，需将淀粉胶黏剂加热至糊化温度，但加热所需的蒸汽能源极大增加了企业的生产成本，若蒸汽压力降低，所需的糊化时间增长，又会影响生产线的速度。若能够研究出降低该糊化温度的合适配方，不仅能够减少能源消耗，保护自然生态环境，还能提高生产线的运行速度，提高生产率。
淀粉胶黏剂在实际的使用过程中也存在耐水性差，流动性差，稳定性差，干燥速度慢等问题，从而影响其在瓦楞纸板生产过程中的应用，如干燥速度慢直接影响纸板的生产速度，耐水性差影响纸板的防潮性。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种用于瓦楞纸板生产线的低温胶黏剂及制备方法，采用如下技术方案：
本发明所述的胶黏剂是在淀粉悬浮液中按比例加入一定的辅料，如氧化剂、糊化剂、交联剂、催化剂、终止反应剂，在设定的温度下搅拌均匀，直至充分反应，最后用流变仪来检测淀粉胶黏剂的糊化温度及黏度。
上述各成分重量份配比为：
水200~300份；淀粉40~50份；氧化剂：2~2.2份；糊化剂：5~6份；交联剂：0.6~1份；催化剂：0.2~0.3份；终止反应剂：0.5~0.6份。
优选的，瓦楞纸板生产线专用胶黏剂的组份及重量份数为：
水250份；淀粉45份；氧化剂：2份；糊化剂：5份；交联剂：1份；催化剂：0.3份；终止反应剂：0.5份。
本发明还提供一种用于瓦楞纸板生产线的低温胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
①配置淀粉乳液：将一定40~50份重的淀粉倒入在反应釜中，加入200~300份重的水进行搅拌，直至形成质地均匀的乳液；
②氧化：调节反应釜的温度控制按钮，使温度达到35℃，加入2~3份重浓度为10%的催化剂FeSO4和6~7份重浓度为30%的氧化剂H2O2，搅拌约1h，使淀粉乳液得以充分氧化；
③糊化：继续调节反应釜的温度控制按钮，使温度达到60℃，搅拌速度调至400r/s，将12.5~15份重浓度为20%NaOH溶液和浓度为20%的二甲基亚砜混合液加至淀粉乳液中，继续搅拌20min后，将另一份12.5~15份重浓度为20%的NaOH溶液和浓度为20%的二甲基亚砜混合液全部加入且继续搅拌20min，使淀粉充分糊化；
④终止氧化：加入2.5~3份重浓度为20%的终止反应剂Na2SO3溶液，终止氧化反应
⑤交联反应：加入6~10份重浓度为10%的硼砂溶液，充分搅拌30min，改变淀粉直链结构及支链结构，使分子内部联系更紧密，从而增强粘接力；
⑥性能测试：用流变仪来测试糊化温度及黏度。
本发明中，所用的淀粉为成本低、安全无污染的玉米淀粉；所用的氧化剂为浓度为30%的H2O2,可以使淀粉分子中的羟甲基氧化成醛基和羧基，其中醛基具有防霉和防腐的作用，而羧基更容易和纤维发生相互作用，因此会增加胶黏剂的稳定性、渗透性和粘接能力；所用的糊化剂为浓度为20%NaOH溶液和浓度为20%的二甲基亚砜混合液；能够破坏淀粉分子间相互形成的氢键,因而水分子更容易浸入淀粉内部，使其更容易发生溶胀和糊化过程；所用的交联剂为浓度为10%的硼砂溶液；其作用的机理为改变淀粉直链结构及支链结构，通过加入硼砂改性后的淀粉胶黏剂，能提高粘接力，增强其耐水性能，同时能提高其稳定性，延长淀粉胶黏剂的保存时间；所用的催化剂为浓度为10%的FeSO4溶液，能够加速反映的进行；所用的终止反应剂为浓度为20%的Na2SO3溶液，能够中和未参加反应的NaOH而产生的多余的OH-，调节溶液PH值。
本发明的技术效果在于：
将淀粉胶黏剂达到糊化点所需的温度由市场上的55~61℃降至52~54℃，蒸汽压力由0.8~0.9MPa降至0.6~0.7MPa，极大节省能源，且配胶流程简单，生产率高。另由于氧化剂、糊化剂、交联剂、催化剂等辅料的加入，使得淀粉的黏度及防潮性能增强。本发明的胶黏剂是一种适用于瓦楞纸板生产线，能耗低、生产工艺简单、且反应时间短、粘接力强、纸板质量高的新型淀粉胶黏剂。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。
一种用于瓦楞纸板生产线的低温胶黏剂，包括以下成分：水、淀粉、氧化剂、糊化剂、交联剂、催化剂及终止反应剂，其中，各成份重量配比为：水200~300份；淀粉40~50份；作为氧化剂的H2O2：2~2.2份；作为糊化剂的NaOH和二甲基亚砜：5~6份；作为交联剂的硼砂：0.6~1份；作为催化剂的FeSO4：0.2~0.3份；作为终止反应剂的Na2SO3：0.5~0.6份。
下面结合三个具体实例对本发明进行进一步说明：
实例一、（1）配方：水250份；淀粉40份；氧化剂：2.1份；糊化剂：5份；交联剂：0.6份；催化剂：0.2份；终止反应剂：0.5份。
（2）制备工艺：
①配置淀粉乳液：将一定40kg的淀粉倒入反应釜中，加入250kg的水进行搅拌，直至形成质地均匀的乳液；②氧化：调节反应釜的温度控制按钮，使温度达到35℃，加入2kg浓度为10%的FeSO4溶液和7kg浓度为30%的H2O2溶液，搅拌约1h，使淀粉乳液得以充分氧化；③糊化：继续调节反应釜的温度控制按钮，使温度达到60℃，搅拌速度调至400r/s，将12.5kg浓度为20%NaOH溶液和浓度为20%的二甲基亚砜混合液加至淀粉乳液中，继续搅拌20min后，将另外12.5kg浓度为20%的NaOH溶液和浓度为20%的二甲基亚砜混合液全部加入且继续搅拌20min，使淀粉充分糊化；④终止氧化：加入2.5kg浓度为20%的Na2SO3溶液，终止氧化反应⑤交联反应：加入6kg重的浓度为10%的硼砂溶液，充分搅拌30min，改变淀粉直链结构及支链结构，使分子内部联系更紧密，从而增强粘接力，反应结束后即可制得低成本、高性能用于瓦楞纸板的淀粉胶黏剂。
实例二、（1）配方：水300份；淀粉50份；氧化剂：2.1份；糊化剂：6份；交联剂：1份；催化剂：0.3份；终止反应剂：0.6份。
（2）制备工艺：
①配置淀粉乳液：将一定50kg的淀粉倒入反应釜中，加入300kg的水进行搅拌，直至形成质地均匀的乳液；②氧化：调节反应釜的温度控制按钮，使温度达到35℃，加入3kg浓度为10%的FeSO4溶液和7kg浓度为30%的H2O2溶液，搅拌约1h，使淀粉乳液得以充分氧化；③糊化：继续调节反应釜的温度控制按钮，使温度达到60℃，搅拌速度调至400r/s，将15kg浓度为20%NaOH溶液和浓度为20%的二甲基亚砜混合液加至淀粉乳液中，继续搅拌20min后，将另外15kg浓度为20%的NaOH溶液和浓度为20%的二甲基亚砜混合液全部加入且继续搅拌20min，使淀粉充分糊化；④终止氧化：加入3kg浓度为20%的Na2SO3溶液，终止氧化反应⑤交联反应：加入10kg重的浓度为10%的硼砂溶液，充分搅拌30min，改变淀粉直链结构及支链结构，使分子内部联系更紧密，从而增强粘接力，反应结束后即可制得低成本、高性能用于瓦楞纸板的淀粉胶黏剂。
实例三、（1）配方：水250份；淀粉45份；氧化剂：2.1份；糊化剂：5份；交联剂：1份；催化剂：0.3份；终止反应剂：0.5份。
（2）制备工艺：
①配置淀粉乳液：将一定45kg的淀粉倒入反应釜中，加入250kg的水进行搅拌，直至形成质地均匀的乳液；②氧化：调节搅拌桶所在装置的温度控制按钮，使温度达到35℃，加入3kg浓度为10%的FeSO4溶液和7kg浓度为30%的H2O2溶液，搅拌约1h，使淀粉乳液得以充分氧化；③糊化：继续调节反应釜的温度控制按钮，使温度达到60℃，搅拌速度调至400r/s，将12.5kg浓度为20%NaOH溶液和浓度为20%的二甲基亚砜混合液加至淀粉乳液中，继续搅拌20min后，将另外12.5kg浓度为20%的NaOH溶液和浓度为20%的二甲基亚砜混合液全部加入且继续搅拌20min，使淀粉充分糊化；④终止氧化：加入2.5kg浓度为20%的Na2SO3溶液，终止氧化反应⑤交联反应：加入10kg重的浓度为10%的硼砂溶液，充分搅拌30min，改变淀粉直链结构及支链结构，使分子内部联系更紧密，从而增强粘接力，反应结束后即可制得低成本、高性能用于瓦楞纸板的淀粉胶黏剂。
以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部改动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (5)

1.一种用于瓦楞纸板生产线的低温胶黏剂，其特征在于：包括以下成分：水、淀粉、氧化剂、糊化剂、交联剂、催化剂及终止反应剂。
2.根据权利要求1所述的用于瓦楞纸板生产线的低温胶黏剂，其特征在于：各成份重量配比为：水为200~300份，淀粉为40~50份，氧化剂为2~2.2份，糊化剂为5~6份，交联剂为0.6~1份，催化剂为0.2~0.3份，终止反应剂为0.5~0.6份。
3.根据权利要求1所述的用于瓦楞纸板生产线的低温胶黏剂，其特征在于：各成份重量配比为：水为250份，淀粉为45份，氧化剂为2份，糊化剂为5份，交联剂为1份，催化剂为0.3份，终止反应剂为0.5份。
4.根据权利要求1~3中任一所述用于瓦楞纸板生产线的低温胶黏剂，其特征在于：
所述淀粉为玉米淀粉；所述氧化剂为浓度为30%的H2O2溶液；所述糊化剂为浓度为20%NaOH溶液和浓度为20%的二甲基亚砜混合液； 所述交联剂为浓度为10%的硼砂溶液；
所述催化剂为浓度为10%的FeSO4溶液；所述终止反应剂为浓度为20%的Na2SO3溶液。
5.一种用于权利要求1所述瓦楞纸板生产线的低温胶黏剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步，配置淀粉乳液：将40~50份重的淀粉倒入反应釜中，加入200~300份重的水进行搅拌，直至形成质地均匀的乳液；
第二步，氧化：调节反应釜的温度达到35℃，加入适量的2~3份重浓度为10%的催化剂FeSO4和6~7份重浓度为30%的氧化剂H2O2，搅拌约1h，使淀粉乳液得以充分氧化；
第三步，糊化：继续调节反应釜的温度达到60℃，搅拌速度调至400r/s，将12.5~15份重浓度为20%NaOH溶液和浓度为20%的二甲基亚砜混合液加至淀粉乳液中，继续搅拌20min后，将另一份12.5~15份重浓度为20%NaOH溶液和浓度为20%的二甲基亚砜混合液全部加入且继续搅拌20min，使淀粉充分糊化；
第四步，终止氧化：加入2.5~3份重浓度为20%的终止反应剂Na2SO3溶液，进行终止氧化反应；
第五步，交联反应：加入6~10份重浓度为10%的硼砂，充分搅拌30min。
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