CN109468089A - 一种瓦楞纸胶黏剂制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种瓦楞纸胶黏剂制备方法，包括以下步骤：(1)制备磷酸酯玉米淀粉；(2)称料：按10～15份磷酸酯玉米淀粉，70～75份膨化玉米淀粉，5～7份轻质碳酸钙，3～5份聚乙烯醇，3～5份硼砂，3～5份明矾，3～5份氯化钙，8～10份钠基膨润土，适量防腐剂，100～120份水的重量份配比称料；(3)混合：先在搅拌状态下在水中加入磷酸酯玉米淀粉和膨化玉米淀粉，搅拌糊化20～30min后加入轻质碳酸钙、氯化钙和钠基膨润土，搅拌均匀，接着加入硼砂和明矾搅拌均匀，再加入聚乙烯醇搅拌均匀，最后加入防腐剂搅拌均匀，真空脱泡即可。本发明工艺步骤简单，可操作性强，设备投资少，生产成本低，适合工业化生产。

Description

一种瓦楞纸胶黏剂制备方法
技术领域
本发明涉及一种胶黏剂，尤其是涉及一种瓦楞纸胶黏剂制备方法。
背景技术
瓦楞纸箱在包装领域以它生产原料来源广泛、对产品的保护性能好、绿色无污染等优点一直在商品的流通过程中起着重要作用。在瓦楞纸箱的生产过程中，需要将瓦楞纸用胶黏剂进行黏合，而现在的瓦楞纸胶黏剂存在黏结力与稳定性差，干燥速度慢等温度，从而影响瓦楞纸箱的生产效率。
例如，公开号CN107502226A的中国专利公开了一种用于瓦楞纸板生产线低温快干型淀粉胶黏剂的制备方法，其具体步骤为：包括以下步骤：(1)按照上述配方称取各原料，备用；(2)室温下，将玉米淀粉、高岭土、大豆蛋白粉、海菜粉和菱角淀粉倒入反应釜中，加入去离子水后进行搅拌，直至形成质地均匀的淀粉乳液；(3)调节反应釜所在装置的温度为70-85℃，向反应釜中加入2-5份氢氧化钙；(4)保持反应釜温度为98-115℃，向反应釜中加入聚乙烯醇，待充分反应5-15min后，降温至50-60℃，向反应釜中加入尿素、木质素和硫酸钠，待充分反应15-20min后，继续向反应釜中加入丙烯酸钠，充分反应35-50min；(5)调节反应釜的温度，使温度达到40-50℃，再向反应釜中加入剩余的氢氧化钙，搅拌反应25-50min，使淀粉充分糊化；(6)继续调节反应釜的温度为40-45℃，向反应釜中加入芦荟胶、黄原胶、硼粉和氯丁橡胶粉末，继续搅拌15-30min；(7)再向反应釜中加入EVA乳液、环烷酸锌，搅拌35-50min，即得成品。该制备方法存在以下缺陷：(1)制备方法较为复杂，工序繁琐，对设备要求高，操作难度大，能耗高；(2)胶黏剂配方较为复杂，成本高；(3)得到的胶黏剂为常规的碱法固体淀粉胶黏剂，需要加碱糊化(氢氧化钙)，得到的胶黏剂初黏力较差；(4)胶黏剂易发生沉降，储存时间短。
发明内容
本发明是为了解决现有技术胶黏剂的制备方法所存在的上述技术问题，提供了一种工艺步骤简单，可操作性强，设备投资少，生产成本低，适合工业化生产的瓦楞纸胶黏剂制备方法，制得的瓦楞纸胶黏剂初黏性与稳定性好，具有良好的胶黏强度并能长期保持胶黏性，干燥速度快，易储存，特别适合瓦楞纸的粘接。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的一种瓦楞纸胶黏剂制备方法，包括以下步骤：
(1)制备磷酸酯玉米淀粉：将40～50g玉米淀粉与50～60g水混合后，加入4～6g磷酸氢钠，调匀后加入磷酸调整pH至5.5～6.0，浸泡2～3h后，过滤，过滤物在20～30℃下干燥至含水量≤10％，再升温至40～50℃干燥5～6h，冷却后粉碎过筛，得到的微黄色粉末即为磷酸酯玉米淀粉。本发明中第一干燥阶段必须在20～30℃下进行，否则会出现胶凝现象，给下一阶段的干燥和粉碎带来困难；在制备过程中还要控制磷酸氢钠的加入量，过量的磷酸氢钠会加深磷酸酯玉米淀粉的色泽，使磷酸酯玉米淀粉容易潮解；本发明中制得的磷酸酯玉米淀粉与原淀粉比较，黏度、稳定性均有所提高，制得的胶黏剂具有更好的使用性能。
(2)称料：按以下重量份配比称取各组分：10～15份磷酸酯玉米淀粉，70～75份膨化玉米淀粉，5～7份轻质碳酸钙，3～5份聚乙烯醇，3～5份硼砂，3～5份明矾，3～5份氯化钙，8～10份钠基膨润土，适量防腐剂，100～120份水。本发明对胶黏剂的配方进行了优化，以磷酸酯玉米淀粉与膨化玉米淀粉为主要黏结成分，磷酸酯玉米淀粉以提高本发明的黏结强度，但是添加量不能过多，否则便会影响胶黏剂的流动性，使其不易涂抹均匀，膨化玉米淀粉采用膨化糊化，比加热糊化或加碱糊化的初黏力更大；轻质碳酸钙为干燥剂，能提高本发明干燥速度，但是轻质碳酸钙极易沉降，为解决该问题本发明中加入了钠基膨润土，钠基膨润土具有优异的悬浮性，不沉淀，能使本发明形成稳定的悬浮液，避免轻质碳酸钙发生沉降，同时钠基膨润土还能堵塞并填充瓦楞纸表面的孔隙，阻止胶黏剂中的水分向纸板内部渗透，加速胶层干燥，从而达到快干的目的；聚乙烯醇为增黏剂；硼砂为交联剂，但需要控制硼砂用量，用量过多，会导致胶黏剂内淀粉分子间的凝聚力过强而形成凝胶，失去黏结力；氯化钙为增塑剂，提高胶层的韧性，但是用量过多会降低初黏力，因此需要控制氯化钙的用量；明矾能提高胶黏剂的初黏力，能有效防止淀粉分子间的凝聚力过强，还能提高胶黏剂的稳定性，延长胶黏剂的储存时间。
(3)混合：先在搅拌状态下在水中加入磷酸酯玉米淀粉和膨化玉米淀粉，搅拌糊化20～30min后加入轻质碳酸钙、氯化钙和钠基膨润土，搅拌均匀，接着加入硼砂和明矾搅拌均匀，再加入聚乙烯醇搅拌均匀，最后加入防腐剂搅拌均匀，真空脱泡即可。本发明的混合顺序非常关键，直接影响本发明的混合均匀程度及稳定性，本发明中先在水中加入磷酸酯玉米淀粉和膨化玉米淀粉进行糊化，以保证糊化效果，再加入轻质碳酸钙、氯化钙和钠基膨润土，使得颗粒组分能充分分散，接着加入硼砂和明矾进行交联，再加入聚乙烯醇调整黏度，最后加入防腐剂；本发明的混合步骤工艺步骤简单，可操作性强，设备投资少，生产成本低，适合工业化生产。
作为优选，步骤(1)中，玉米淀粉在50～60℃下恒温干燥至含水量≤2％。对玉米淀粉进行预干燥，预干燥能避免玉米淀粉成团，影响后续的酯化反应。
作为优选，步骤(1)中，浸泡温度控制在75℃以下。
作为优选，步骤(1)中，干燥后的过滤物粉碎后过160～200目筛。
作为优选，所述防腐剂为山梨酸钾或尼泊金酯。
因此，本发明具有如下有益效果：
(1)公开了磷酸酯玉米淀粉制备方法，磷酸酯玉米淀粉与原淀粉比较，黏度、稳定性均有所提高，制得的胶黏剂具有更好的使用性能；
(2)对胶黏剂的配方进行了优化，得到的瓦楞纸胶黏剂初黏性与稳定性好，具有良好的胶黏强度并能长期保持胶黏性，干燥速度快，易储存，特别适合瓦楞纸的粘接；
(3)制备方法工艺步骤简单，可操作性强，设备投资少，生产成本低，适合工业化生产。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明做进一步的描述。
在本发明中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
实施例1
(1)制备磷酸酯玉米淀粉：先将玉米淀粉在50℃下恒温干燥至含水量≤2％，再将40g玉米淀粉与50g水混合后，加入4g磷酸氢钠，调匀后加入磷酸调整pH至5.5，浸泡2h，浸泡温度控制在75℃以下，过滤，过滤物在20℃下干燥至含水量≤10％，再升温至40℃干燥5h，冷却后粉碎过过160目筛，得到的微黄色粉末即为磷酸酯玉米淀粉；
(2)称料：按以下重量配比称取各组分：10kg磷酸酯玉米淀粉，70kg膨化玉米淀粉，5kg轻质碳酸钙，3kg聚乙烯醇，3kg硼砂，3kg明矾，3kg氯化钙，8kg钠基膨润土，0.03kg防腐剂山梨酸钾，100kg水；
(3)混合：先在搅拌状态下在水中加入磷酸酯玉米淀粉和膨化玉米淀粉，搅拌糊化20min后加入轻质碳酸钙、氯化钙和钠基膨润土，搅拌均匀，接着加入硼砂和明矾搅拌均匀，再加入聚乙烯醇搅拌均匀，最后加入防腐剂搅拌均匀，真空脱泡即得瓦楞纸胶黏剂。
实施例2
(1)制备磷酸酯玉米淀粉：先将玉米淀粉在60℃下恒温干燥至含水量≤2％，再将50g玉米淀粉与60g水混合后，加入6g磷酸氢钠，调匀后加入磷酸调整pH至6.0，浸泡3h，浸泡温度控制在75℃以下，过滤，过滤物在30℃下干燥至含水量≤10％，再升温至50℃干燥6h，冷却后粉碎过过200目筛，得到的微黄色粉末即为磷酸酯玉米淀粉；
(2)称料：按以下重量配比称取各组分：15kg磷酸酯玉米淀粉，75kg膨化玉米淀粉，7kg轻质碳酸钙，5kg聚乙烯醇，5kg硼砂，5kg明矾，5kg氯化钙，10kg钠基膨润土，0.05kg防腐剂山梨酸钾或尼泊金酯，120kg水；
(3)混合：先在搅拌状态下在水中加入磷酸酯玉米淀粉和膨化玉米淀粉，搅拌糊化30min后加入轻质碳酸钙、氯化钙和钠基膨润土，搅拌均匀，接着加入硼砂和明矾搅拌均匀，再加入聚乙烯醇搅拌均匀，最后加入防腐剂搅拌均匀，真空脱泡即得瓦楞纸胶黏剂。
实施例3
(1)制备磷酸酯玉米淀粉：先将玉米淀粉在55℃下恒温干燥至含水量≤2％，再将45g玉米淀粉与55g水混合后，加入5g磷酸氢钠，调匀后加入磷酸调整pH至5.8，浸泡2.5h，浸泡温度控制在75℃以下，过滤，过滤物在25℃下干燥至含水量≤10％，再升温至45℃干燥5.2h，冷却后粉碎过过180目筛，得到的微黄色粉末即为磷酸酯玉米淀粉；
(2)称料：按以下重量配比称取各组分：12kg磷酸酯玉米淀粉，72kg膨化玉米淀粉，6kg轻质碳酸钙，4kg聚乙烯醇，4kg硼砂，3.5kg明矾，3.2kg氯化钙，8.5kg钠基膨润土，0.04kg防腐剂山梨酸钾或尼泊金酯，110kg水；
(3)混合：先在搅拌状态下在水中加入磷酸酯玉米淀粉和膨化玉米淀粉，搅拌糊化25min后加入轻质碳酸钙、氯化钙和钠基膨润土，搅拌均匀，接着加入硼砂和明矾搅拌均匀，再加入聚乙烯醇搅拌均匀，最后加入防腐剂搅拌均匀，真空脱泡即得瓦楞纸胶黏剂。
实施例4
(1)制备磷酸酯玉米淀粉：先将玉米淀粉在55℃下恒温干燥至含水量≤2％，再将45g玉米淀粉与55g水混合后，加入5g磷酸氢钠，调匀后加入磷酸调整pH至5.8，浸泡2.5h，浸泡温度控制在75℃以下，过滤，过滤物在25℃下干燥至含水量≤10％，再升温至45℃干燥5.5h，冷却后粉碎过过180目筛，得到的微黄色粉末即为磷酸酯玉米淀粉；
(2)称料：按以下重量配比称取各组分：12kg磷酸酯玉米淀粉，72kg膨化玉米淀粉，6kg轻质碳酸钙，3.5kg聚乙烯醇，4kg硼砂，3.5kg明矾，4.5kg氯化钙，9kg钠基膨润土，0.04kg防腐剂山梨酸钾或尼泊金酯，110kg水；
(3)混合：先在搅拌状态下在水中加入磷酸酯玉米淀粉和膨化玉米淀粉，搅拌糊化25min后加入轻质碳酸钙、氯化钙和钠基膨润土，搅拌均匀，接着加入硼砂和明矾搅拌均匀，再加入聚乙烯醇搅拌均匀，最后加入防腐剂搅拌均匀，真空脱泡即得瓦楞纸胶黏剂。
实施例5
(1)制备磷酸酯玉米淀粉：先将玉米淀粉在60℃下恒温干燥至含水量≤2％，再将40g玉米淀粉与50g水混合后，加入4g磷酸氢钠，调匀后加入磷酸调整pH至5.5，浸泡2h，浸泡温度控制在75℃以下，过滤，过滤物在20℃下干燥至含水量≤10％，再升温至45℃干燥5.5h，冷却后粉碎过过180目筛，得到的微黄色粉末即为磷酸酯玉米淀粉；
(2)称料：按以下重量配比称取各组分：15kg磷酸酯玉米淀粉，70kg膨化玉米淀粉，7kg轻质碳酸钙，3.5kg聚乙烯醇，4kg硼砂，3.5kg明矾，4kg氯化钙，9kg钠基膨润土，0.035kg防腐剂山梨酸钾或尼泊金酯，110kg水；
(3)混合：先在搅拌状态下在水中加入磷酸酯玉米淀粉和膨化玉米淀粉，搅拌糊化25min后加入轻质碳酸钙、氯化钙和钠基膨润土，搅拌均匀，接着加入硼砂和明矾搅拌均匀，再加入聚乙烯醇搅拌均匀，最后加入防腐剂搅拌均匀，真空脱泡即得瓦楞纸胶黏剂。
通过本发明制得的瓦楞纸胶黏剂性能参数如下：
固化时间(23±2℃，相对湿度70％)≤20s；
黏度(25℃)：2～5mPa·s；
黏度变化(50±1℃，28d)≤初始黏度的50％；
黏结强度≥0.72MPa。
本发明工艺步骤简单，可操作性强，设备投资少，生产成本低，适合工业化生产，制得的瓦楞纸胶黏剂初黏性与稳定性好，具有良好的胶黏强度并能长期保持胶黏性，干燥速度快，易储存，特别适合瓦楞纸的粘接，具有较大的应用前景。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (5)

1.一种瓦楞纸胶黏剂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备磷酸酯玉米淀粉：将40～50g玉米淀粉与50～60g水混合后，加入4～6g磷酸氢钠，调匀后加入磷酸调整pH至5.5～6.0，浸泡2～3h后，过滤，过滤物在20～30℃下干燥至含水量≤10％，再升温至40～50℃干燥5～6h，冷却后粉碎过筛，得到的微黄色粉末即为磷酸酯玉米淀粉；
(2)称料：按以下重量份配比称取各组分：10～15份磷酸酯玉米淀粉，70～75份膨化玉米淀粉，5～7份轻质碳酸钙，3～5份聚乙烯醇，3～5份硼砂，3～5份明矾，3～5份氯化钙，8～10份钠基膨润土，适量防腐剂，100～120份水；
(3)混合：先在搅拌状态下在水中加入磷酸酯玉米淀粉和膨化玉米淀粉，搅拌糊化20～30min后加入轻质碳酸钙、氯化钙和钠基膨润土，搅拌均匀，接着加入硼砂和明矾搅拌均匀，再加入聚乙烯醇搅拌均匀，最后加入防腐剂搅拌均匀，真空脱泡即可。
2.根据权利要求1所述的一种瓦楞纸胶黏剂制备方法，其特征在于，步骤(1)中，玉米淀粉在50～60℃下恒温干燥至含水量≤2％。
3.根据权利要求1或2所述的一种瓦楞纸胶黏剂制备方法，其特征在于，步骤(1)中，浸泡温度控制在75℃以下。
4.根据权利要求3所述的一种瓦楞纸胶黏剂制备方法，其特征在于，步骤(1)中，干燥后的过滤物粉碎后过160～200目筛。
5.根据权利要求1所述的一种瓦楞纸胶黏剂制备方法，其特征在于，所述防腐剂为山梨酸钾或尼泊金酯。
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