CN110591600B - 一种抗褶皱胶水及其制备方法 - Google Patents

一种抗褶皱胶水及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种抗褶皱胶水，其特征在于包括如下重量百分比的组分：增粘助剂2‑7％；改性淀粉0‑10％；淀粉衍生物50‑80％；消泡剂0‑1％；防腐剂0.01‑1.0％；其余为水。本发明还公开了上述胶水的制备方法。与现有技术相比，本申请能提高胶水固含量且无色透明、存储稳定。

Description

一种抗褶皱胶水及其制备方法
技术领域
本发明属于粘合剂技术领域，具体涉及一种抗褶皱胶水及其制备方法。
背景技术
胶水在施胶过程中，胶水中的水分极易浸透纸张，使得纸张在胶水粘结干燥过程中因为水分的蒸发而变得褶皱不平。
市面上的办公用的液体胶水，大部分是采用聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚醋酸乙烯酯乳液作为粘结剂的水性胶。其中聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮类液体胶，一般含水量高于80％；聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮作为一种水溶性高分子，其浓度太高会使得胶变得非常稠而不利于生产和使用。聚醋酸乙烯酯乳液胶的含水量可以做到相对较低的水平，但其固含量一般不超过50％，这样的含水量也会使得纸张变褶皱，且含水量越低成本越高。
为了克服胶水易使纸张褶皱的问题，专利号为ZL201310347890.9的发明专利《一种抗褶皱胶水》(授权公布号为CN103540272B)提供了一种抗褶皱的胶水，其包括重量百分比为20-50％水，5-25％糖、40-70％淀粉、1-10％氧化剂、0-1％消泡剂、0-1％防腐剂、0.0005-0.001％食品色素黄6#，制得的胶水的固含量为50％-80％。该专利通过添加40-70％淀粉来降低胶水中水分的含量使得在粘结过程中不易使纸张褶皱，但过多的淀粉会提高胶水的粘稠度，为此，该专利通过添加1-10％氧化剂来氧化淀粉，降低粘稠度，提高胶水的粘结性；然而淀粉经氧化后得到的胶水是不透明的且稳定性相对较差，不容易长期贮存。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能提高固含量且无色透明、存储稳定的抗褶皱胶水。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种上述胶水的制备方法。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种抗褶皱胶水，其特征在于包括如下重量百分比的组分：增粘助剂2-7％；改性淀粉0-10％；淀粉衍生物50-80％；消泡剂0-1％；防腐剂0.01-1.0％；其余为水。
作为改进，所述增粘助剂包括聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇水溶性高分子粘合剂中的一种。如此，能有效增加胶水的粘结性能，同时可以用来调节胶水的粘度，且与所添加的改性淀粉、淀粉衍生物可以做到互溶不影响胶水的稳定性和外观透明度。
作为改进，所述改性淀粉包括有羟丙基淀粉醚、羧甲基淀粉醚中的至少一种。如此，改性淀粉有良好的水溶性，溶于水后能保持胶体的透明度，且能增加胶水的固含量及粘结性能，并可以在纸张与胶水之间形成一层膜来阻止水分过多的进入纸张。
优选的，所述淀粉衍生物包括有果葡萄糖浆、麦芽糊精、麦芽糖浆、葡萄糖浆中的至少一种。如此，能利用淀粉衍生物在水中良好的溶解性，进一步提升胶水的固含量，并可以在纸张与胶水之间形成一层膜来阻止水分过多的渗入纸张。
所述消泡剂优选为聚醚类消泡剂。如此，使得消泡剂能溶于胶水且不影响胶水外观的透明。
所述消泡剂优选为美国陶氏化学公司生产的型号为DOW P1000 TB的消泡剂或德国明凌生产的型号为Agitan 290的消泡剂。当然，也可选择其他型号的聚醚类消泡剂。
所述胶水的固含量为65-85％。
所述防腐剂包括有重量百分比为0.01-0.05％的英国托尔公司生产的型号为THORB20的苯并异噻唑啉酮、0.5-1％的苯氧乙醇。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种如上所述的抗褶皱胶水的制备方法，其特征在于依次包括有如下步骤：
一、将水和增粘助剂混合，选择性地加入消泡剂，并在85-90℃的条件下溶解30-60分钟；
二、降温到60-70℃，选择性地加入改性淀粉，溶解60-90分钟；当改性淀粉的含量为0时，可直接跳过该步骤；
三、加入淀粉衍生物，保持温度40-50℃，混合溶解30-60分钟；
四、加入防腐剂搅拌15-30分钟，即得抗褶皱胶水。
当所述步骤二中添加有改性淀粉时，待溶解60-90分钟后，加入重量百分比为≤0.25％，浓度为1mol/l的盐酸溶液将溶液的pH调整到2.0-3.0之间，将温度升高到80-85℃，恒温30分钟；然后，降温到40-50℃，加入重量百分比为≤0.25％，浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液并搅拌5-10分钟，将溶液的pH调整到中性。如此，来降低改性淀粉的浓度。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明制得的胶水的固含量在65-85％之间，所添加的淀粉衍生物、改性淀粉在水中的溶解度非常高，能有效地提升胶水的固含量，减少水分含量，能防止水分过多地渗透进入待粘结纸张；同时，淀粉衍生物、改性淀粉在水中溶解度高，但对于胶水粘度的增加不明显，能保证胶水较好的流动性，使胶水易使用；且淀粉衍生物、改性淀粉与聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇高分子粘合剂等增粘助剂之间的兼容性较好，能使得溶液保持无色透明，不会因为兼容性问题使胶体变得浑浊或不稳定；本发明制得的胶水的粘度为3000-5000cps，PH值4.0-7.0，纸张涂胶粘结后纸张未发生明显褶皱；且组分中90％的成分为天然来源，安全环保，制得的胶水无色透明，储存稳定，储存两年产品性能基本不会出现问题。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
一种抗褶皱胶水，包括如下重量百分比的组分：聚乙烯吡咯烷酮7％；羟丙基淀粉10％；麦芽糊精50％；聚醚类消泡剂DOW P1000 TB 1％；防腐剂THOR B20 0.01％；防腐剂苯氧乙醇0.5％；其余为水。
制备该胶水的方法为：将水和聚乙烯吡咯烷酮混合，加入聚醚类消泡剂DOWP1000TB，并在85℃的条件下溶解40分钟；然后，降温到60℃，加入羟丙基淀粉，溶解60分钟；加入重量百分比为0.2％，浓度为1mol/l的盐酸溶液，将溶液的pH调整到2.0-3.0之间，将温度升高到80℃，恒温30分钟；然后，降温到50℃，加入重量百分比为0.25％，浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液搅拌8分钟，将pH调整到中性；加入麦芽糊精，保持温度40℃，混合溶解40分钟；最后，加入防腐剂搅拌20分钟，即得抗褶皱胶水。
经测试，本实施例制得的胶水的固含量为68.0％，粘度:5000cps，pH值5.0，破纸时间30s。将胶水用于粘接纸张，发现纸张基本没有发生褶皱。同时通过3个循环的冻融测试(低温-17℃冻16小时，25℃溶解8小时，此为一个循环)，证明胶水耐低温性能良好，还通过了50℃、56天的耐高温测试来模拟胶水2年的储存期限测试。
实施例2：
一种抗褶皱胶水，包括如下重量百分比的组分：聚乙烯吡咯烷酮5％；羟丙基淀粉5％；麦芽糖浆75％；聚醚类消泡剂DOW P1000 TB 1％；防腐剂THOR B20 0.01％；防腐剂苯氧乙醇0.5％；其余为水。
制备该胶水的方法为：将水和聚乙烯吡咯烷酮混合，加入聚醚类消泡剂DOWP1000TB，并在85℃的条件下溶解40分钟；然后，降温到60℃，加入羟丙基淀粉，溶解60分钟；加入重量百分比为0.2％，浓度为1mol/l的盐酸溶液，将溶液的pH调整到2.0-3.0之间，将温度升高到82℃，恒温30分钟；然后，降温到45℃，加入重量百分比为0.25％，浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液搅拌10分钟，将pH调整到中性；加入麦芽糖浆，保持温度40℃，混合溶解40分钟；最后，加入防腐剂搅拌20分钟，即得抗褶皱胶水。
经测试，本实施例制得的胶水的固含量为71.0％，粘度:4000cps，pH值5.0，破纸时间60s。将胶水用于粘接纸张，发现纸张基本没有发生褶皱。同时通过3个循环的冻融测试(低温-17℃冻16小时，25℃溶解8小时，此为一个循环)，证明胶水耐低温性能良好，还通过了50℃、56天的耐高温测试来模拟胶水2年的储存期限测试。
实施例3：
一种抗褶皱胶水，包括如下重量百分比的组分：聚乙烯吡咯烷酮5％；麦芽糊精70％；聚醚类消泡剂DOW P1000 TB 1％；防腐剂THOR B20 0.01％；防腐剂苯氧乙醇0.5％；其余为水。
制备该胶水的方法为：将水和聚乙烯吡咯烷酮混合，加入聚醚类消泡剂DOWP1000TB，并在85℃的条件下溶解40分钟；然后，降温到40℃，加入麦芽糊精，保持温度40℃，混合溶解40分钟；最后，加入防腐剂搅拌20分钟，即得抗褶皱胶水。
经测试，本实施例制得的胶水的固含量为76.0％，粘度:4500cps，pH值4.5，破纸时间60s。将胶水用于粘接纸张，发现纸张基本没有发生褶皱。同时通过3个循环的冻融测试(低温-17℃冻16小时，25℃溶解8小时，此为一个循环)，证明胶水耐低温性能良好，还通过了50℃、56天的耐高温测试来模拟胶水2年的储存期限测试。
实施例4：
一种抗褶皱胶水，包括如下重量百分比的组分：聚乙烯吡咯烷酮7％；羟丙基淀粉10％；葡萄糖浆70％；聚醚类消泡剂DOW P1000 TB 1％；防腐剂THOR B20 0.01％；防腐剂苯氧乙醇0.5％；其余为水。
制备该胶水的方法为：将水和聚乙烯吡咯烷酮混合，加入聚醚类消泡剂DOWP1000TB，并在85℃的条件下溶解40分钟；然后，降温到60℃，加入羟丙基淀粉，溶解60分钟；加入重量百分比为0.2％，浓度为1mol/l的盐酸溶液，将溶液的pH调整到2.0-3.0之间，将温度升高到80℃，恒温30分钟；然后，降温到50℃以下，加入重量百分比为0.25％，浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液搅拌8分钟，将pH调整到中性；加入葡萄糖浆，保持温度40℃，混合溶解40分钟；最后，加入防腐剂搅拌20分钟，即得抗褶皱胶水。
经测试，本实施例制得的胶水的固含量为77.0％，粘度:5000cps，pH值5.5，破纸时间20s。将胶水用于粘接纸张，发现纸张基本没有发生褶皱。同时通过3个循环的冻融测试(低温-17℃冻16小时，25℃溶解8小时，此为一个循环)，证明胶水耐低温性能良好，还通过了50℃、56天的耐高温测试来模拟胶水2年的储存期限测试。
实施例5：
一种抗褶皱胶水，包括如下重量百分比的组分：聚乙烯吡咯烷酮7％；；葡萄糖浆80％；聚醚类消泡剂DOW P1000 TB 1％；防腐剂THOR B20 0.01％；防腐剂苯氧乙醇0.5％；其余为水。
制备该胶水的方法为：将水和聚乙烯吡咯烷酮混合，加入消泡剂，并在85℃的条件下溶解40分钟；然后，降温到40℃，加入葡萄糖浆，保持温度40℃，混合溶解40分钟；最后，加入防腐剂搅拌20分钟，即得抗褶皱胶水。
经测试，本实施例制得的胶水的固含量为75.0％，粘度:5000cps，pH值5.5，破纸时间30s。将胶水用于粘接纸张，发现纸张基本没有发生褶皱。同时通过3个循环的冻融测试(低温-17℃冻16小时，25℃融解8小时，此为一个循环)，证明胶水耐低温性能良好，还通过了50℃、56天的耐高温测试来模拟胶水2年的储存期限测试。
实施例6：
一种抗褶皱胶水，包括如下重量百分比的组分：聚乙烯醇2％；羟丙基淀粉10％；葡萄糖浆80％；聚醚类消泡剂明凌Agitan 290 0.5％；防腐剂THOR B20 0.02％；防腐剂苯氧乙醇0.9％；其余为水。
制备该胶水的方法为：将水和聚乙烯醇混合，加入聚醚类消泡剂明凌Agitan 290，并在90℃的条件下溶解30分钟；然后，降温到70℃，加入羟丙基淀粉，溶解90分钟；加入重量百分比为0.25％，浓度为1mol/l的盐酸溶液，将溶液的pH调整到2.0-3.0之间，将温度升高到85℃，恒温30分钟；然后，降温到40℃，加入重量百分比为0.25％，浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液搅拌5分钟，将pH调整到中性；加入葡萄糖浆，保持温度50℃，混合溶解30分钟；最后，加入防腐剂搅拌150分钟，即得抗褶皱胶水。
经测试，本实施例制得的胶水的固含量为75.0％，粘度:4000cps，pH值5.5，破纸时间90s。将胶水用于粘接纸张，发现纸张基本没有发生褶皱。同时通过3个循环的冻融测试(低温-17℃冻16小时，25℃融解8小时，此为一个循环)，证明胶水耐低温性能良好，还通过了50℃、56天的耐高温测试来模拟胶水2年的储存期限测试。
实施例7：
一种抗褶皱胶水，包括如下重量百分比的组分：聚乙烯吡咯烷酮5％；羧甲基淀粉醚5％；果葡萄糖浆70％；聚醚类消泡剂明凌Agitan 290 0.5％；防腐剂THOR B20 0.02％；防腐剂苯氧乙醇0.9％；其余为水。
制备该胶水的方法为：将水和聚乙烯吡咯烷酮混合，加入聚醚类消泡剂明凌Agitan290，并在88℃的条件下溶解60分钟；然后，降温到65℃，加入羧甲基淀粉，溶解75分钟；加入果葡萄糖浆，保持温度45℃，混合溶解60分钟；最后，加入防腐剂搅拌30分钟，即得抗褶皱胶水。
经测试，本实施例制得的胶水的固含量为67.0％，粘度:3500cps，pH值5.5，破纸时间90s。将胶水用于粘接纸张，发现纸张基本没有发生褶皱。同时通过3个循环的冻融测试(低温-17℃冻16小时，25℃融解8小时，此为一个循环)，证明胶水耐低温性能良好，还通过了50℃、56天的耐高温测试来模拟胶水2年的储存期限测试。
实施例8：
一种抗褶皱胶水，包括如下重量百分比的组分：聚乙烯吡咯烷酮5％；羧甲基淀粉醚5％；果葡萄糖浆70％；防腐剂THOR B20 0.05％；防腐剂苯氧乙醇1％；其余为水。
制备该胶水的方法为：将水和聚乙烯吡咯烷酮混合，并在85℃的条件下溶解40分钟；然后，降温到60℃，加入羧甲基淀粉，溶解60分钟；加入果葡萄糖浆，保持温度40℃，混合溶解40分钟；最后，加入防腐剂搅拌20分钟，即得抗褶皱胶水。
经测试，本实施例制得的胶水的固含量为68％，粘度:3600cps，pH值5.5，破纸时间90s。将胶水用于粘接纸张，发现纸张基本没有发生褶皱。同时通过3个循环的冻融测试(低温-17℃冻16小时，25℃融解8小时，此为一个循环)，证明胶水耐低温性能良好，还通过了50℃、56天的耐高温测试来模拟胶水2年的储存期限测试。

Claims (5)

1.一种抗褶皱胶水，其特征在于包括如下重量百分比的组分：增粘助剂2-7%；改性淀粉5-10%；淀粉衍生物50-80%；消泡剂0-1%；防腐剂0.01-1.0%；其余为水；
所述增粘助剂包括聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇水溶性高分子粘合剂中的一种；
所述改性淀粉包括有羟丙基淀粉醚、羧甲基淀粉醚中的至少一种；
所述淀粉衍生物包括有果葡萄糖浆、麦芽糊精、麦芽糖浆、葡萄糖浆中的至少一种；
所述的抗褶皱胶水的制备方法依次包括有如下步骤：
一、将水和增粘助剂混合，选择性地加入消泡剂，并在85-90℃的条件下溶解30-60分钟；
二、降温到60-70℃，加入改性淀粉，溶解60-90分钟，待溶解60-90分钟后，加入重量百分比为≤0.25%，浓度为1mol/l的盐酸溶液将溶液的pH调整到2.0-3.0之间，将温度升高到80-85℃，恒温30分钟；然后，降温到40-50℃，加入重量百分比为≤0.25%，浓度为1mol/l的氢氧化钠溶液并搅拌5-10分钟，将溶液的pH调整到中性；
三、加入淀粉衍生物，保持温度40-50℃，混合溶解30-60分钟；
四、加入防腐剂搅拌15-30分钟，即得抗褶皱胶水；
制得的抗褶皱胶水无色透明，且胶水的粘度为3000-5000cps，pH值4.0-7.0。
2.根据权利要求1所述的抗褶皱胶水，其特征在于：所述消泡剂为聚醚类消泡剂。
3.根据权利要求2所述的抗褶皱胶水，其特征在于：所述消泡剂为美国陶氏化学公司生产的型号为DOW P1000 TB的消泡剂或德国明凌生产的型号为Agitan 290的消泡剂。
4.根据权利要求1所述的抗褶皱胶水，其特征在于：所述胶水的固含量为65-85%。
5.根据权利要求1所述的抗褶皱胶水，其特征在于：所述防腐剂包括有重量百分比为0.01-0.05%的英国托尔公司生产的型号为THOR B20的苯并异噻唑啉酮、0.5-1%的苯氧乙醇。
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