CN110819269B

CN110819269B - 一种新型高速高强纸管胶及其制备方法

Info

Publication number: CN110819269B
Application number: CN201911152872.9A
Authority: CN
Inventors: 何辉
Original assignee: Yueyang Paper Co ltd
Current assignee: Yueyang Paper Co ltd
Priority date: 2019-11-22
Filing date: 2019-11-22
Publication date: 2022-04-26
Anticipated expiration: 2039-11-22
Also published as: CN110819269A

Abstract

本发明公开了一种新型高速高强纸管胶及其制备方法，首先在反应釜中加入水，在搅拌状态下加入高岭土、聚乙烯醇，再加入分散剂，继续搅拌升温，保温得到混合溶液；加入盐酸调pH值，再加入甲醛反应，观察反应情况至出现胶水分离现象马上加入氨水，调节pH值，再加入事先搅拌溶解好的玉米淀粉，保温后打开冷却水降温得到聚乙烯醇缩甲醛胶水；向反应釜中滴加事先溶解好的硼酸+硼砂水溶液，滴加完毕后加水调节固含量，继续降温，再加入稀盐酸调节pH值，最后加入消泡剂、防腐杀菌剂后冷却得到新型高速高强纸管胶；该法制备的纸管胶能大幅度提高卷管机生产效率，提升产品品质，且减少纸管生产时出现的“抱管”现象，将胶液中残余的甲醛完全去除。

Description

一种新型高速高强纸管胶及其制备方法

技术领域

本发明属于黏合剂技术领域，具体涉及一种新型高速高强纸管胶及其制备方法。

背景技术

纸管用胶粘剂俗称纸管胶，是制作各种纸管、纸桶、纸罐及相关纸制品的一种专用胶粘剂。各类制品视其他用途不同，对纸管胶具有特殊要求。纸、布、塑料膜、金属箔等薄软材料，常用纸筒(纸管)卷绕成捆，做成纸筒芯卷状成品。这些纸筒一般是用牛皮纸或砂管纸等原料纸机械卷制、粘合而成，所用的粘合剂称为纸筒胶。目前市场上主要使用的纸管胶，多为水溶性黏合剂，主要由聚乙烯醇和玉米淀粉组成，但是采用现有技术制备的该类纸管胶存在以下缺点：

①冬天气温较低时，由于胶液无法完全聚集熔融形成完整的膜，而变成开裂状或粉状，以至于生产出来的纸管就会产生“抱管”现象，纸管的废管率高，从而导致成品率低；

②由于该类纸管胶粘度较大，造成卷管机负荷过高，从而导致车速无法提升；而部分厂家生产低粘度纸管胶则因胶液粘度低不稳定，容易出现胶水分层，从而影响产品使用；

③传统工艺生产的纸管胶甲醛无法有效去除，从而使产品质量不达标。

因此，为解决上述问题，本发明特提供一种新的技术方案。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种新型高速高强纸管胶及其制备方法，该方法制备的纸管胶有较好的制品性能，制品硬度高，耐压强度高，耐水、耐热、抗蠕变，同时还具有良好的上机性能、挂胶少、初粘性好、干燥快、车速高的特点，能大幅度提高卷管机生产效率，提升产品品质，且减少纸管生产时出现的“抱管”现象，将胶液中残余的甲醛完全去除。

为实现以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种新型高速高强纸管胶的制备方法，所述纸管胶的原料成分以质量百分数计分别为：高岭土7-9％、聚乙烯醇7-9％、分散剂0.1-0.2％、甲醛1-1.5％、玉米淀粉溶液0.1-0.3％、硼酸+硼砂水溶液0.3-0.5％、消泡剂0.1-0.3％、防腐杀菌剂0.1-0.3％，余量水；包括以下步骤：

步骤1：首先在反应釜中加入占上述余量水质量40-42％的水，然后在搅拌状态下加入上述质量配比的高岭土、聚乙烯醇、分散剂，继续搅拌20-30min后升温至90-95℃，保温40-60min得到混合溶液；

步骤2：向上述步骤1得到的混合溶液中加入盐酸调pH值至1.8-2.0，再加入上述质量配比的甲醛，反应40-60min，观察反应情况至出现胶水分离现象马上加入氨水，调节pH值至4.8-5.1，加入上述质量配比事先搅拌溶解好的玉米淀粉溶液，保温20-30min后打开冷却水降温至78-80℃，得到聚乙烯醇缩甲醛胶水；

步骤3：向上述步骤2得到的聚乙烯醇缩甲醛胶水中滴加上述质量配比事先溶解好的硼酸+硼砂水溶液，滴加完毕后加入步骤1剩余质量的余量水调节固含量至15-20％，继续降温至58-60℃，再加入稀盐酸调节pH值至3.8-4.0，最后加入上述质量配比的消泡剂、防腐杀菌剂后冷却至40-45℃得到新型高速高强纸管胶。

进一步地，一种新型高速高强纸管胶，其原料成分以质量百分数计：高岭土7％、聚乙烯醇7％、六偏磷酸钠0.2％、甲醛1.5％、玉米淀粉溶液0.1％、硼酸+硼砂水溶液0.5％、消泡剂0.3％、防腐杀菌剂0.3％，水83.1％。

进一步地，所述步骤1中分散剂为六偏磷酸钠。

进一步地，所述步骤2中加入的玉米淀粉溶解浓度为30-35％。

进一步地，所述步骤2中氨水用量占原料总质量0.3-0.5％。

进一步地，所述步骤3中硼酸+硼砂水溶液的硼酸与硼砂的配比为3：2，溶液浓度为12-15％。

进一步地，所述步骤3中稀盐酸浓度为15-16％。

本发明的有益效果是：(1)制备的纸管胶有较好的制品性能，制品硬度高，耐压强度高，耐水、耐热、抗蠕变，同时还具有良好的上机性能、挂胶少、初粘性好、干燥快、车速高的特点，能大幅度提高卷管机生产效率，提升产品品质，且减少纸管生产时出现的“抱管”现象，将胶液中残余的甲醛完全去除；

(2)本发明的核心在于针对现有技术胶水中甲醛去除不彻底，胶水在低粘度状态下不稳定等问题，利用盐酸在催化状态下聚乙烯醇和甲醛发生反应，同时加入氨水调节PH值并与残余的甲醛反应达到去除甲醛的目的；

(3)本发明采用硼酸和硼砂与聚乙烯醇缩甲醛胶水进行交联，可大幅度提高胶水的粘结力，从而提高纸管的粘结强度，由于胶液进行分离后可将游离的甲醛完全释放出来由氨水进行捕捉，可将胶液中残余的甲醛进行完全去除，同时胶液再聚集融合形成完整的胶膜，避免出现胶水开裂状或粉状，减少纸管生产时出现的“抱管”现象，同时提高产品的稳定性，并且此胶水粘度最低达到500mpa.s，较低的粘度可降低卷管机的负荷，提高车速，大幅度提高了生产效率，降低成本。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。

实施例1：

一种新型高速高强纸管胶的制备方法，所述纸管胶的原料成分以质量百分数计分别为：高岭土7％、聚乙烯醇7％、六偏磷酸钠0.2％、甲醛1.5％、玉米淀粉溶液0.1％、硼酸+硼砂水溶液0.5％、消泡剂0.3％、防腐杀菌剂0.3％，水83.1％；包括以下步骤：

步骤1：首先在反应釜中加入占上述余量水质量40％的水，然后在搅拌状态下加入上述质量配比的高岭土、聚乙烯醇、分散剂，继续搅拌20min后升温至90℃，保温40min得到混合溶液；

步骤2：向上述步骤1得到的混合溶液中加入盐酸调pH值至2.0，再加入上述质量配比的甲醛，反应40min，观察反应情况至出现胶水分离现象马上加入0.3％氨水，调节pH值至5.1，加入上述质量配比事先搅拌溶解好的玉米淀粉溶液，浓度为30％，保温20min后打开冷却水降温至80℃，得到聚乙烯醇缩甲醛胶水；

步骤3：向上述步骤2得到的聚乙烯醇缩甲醛胶水中滴加上述质量配比事先溶解好的硼酸+硼砂水溶液，硼酸+硼砂水溶液的硼酸与硼砂的配比为3：2，溶液浓度为12％，滴加完毕后加入43.1％的水调节固含量至15％，继续降温至58℃，再加入稀盐酸调节pH值至3.9，稀盐酸浓度为15％，最后加入上述质量配比的消泡剂、防腐杀菌剂后冷却至40℃得到新型高速高强纸管胶。

实施例2：

一种新型高速高强纸管胶的制备方法，所述纸管胶的原料成分以质量百分数计分别为：高岭土9％、聚乙烯醇8％、六偏磷酸钠0.1％、甲醛1％、玉米淀粉溶液0.3％、硼酸+硼砂水溶液0.3％、消泡剂0.1％、防腐杀菌剂0.1％，水81.1％；包括以下步骤：

步骤1：首先在反应釜中加入占上述余量水质量41％的水，然后在搅拌状态下加入上述质量配比的高岭土、聚乙烯醇、分散剂，继续搅拌30min后升温至95℃，保温60min得到混合溶液；

步骤2：向上述步骤1得到的混合溶液中加入盐酸调pH值至1.8，再加入上述质量配比的甲醛，反应60min，观察反应情况至出现胶水分离现象马上加入0.5％氨水，调节pH值至4.8，加入上述质量配比事先搅拌溶解好的玉米淀粉溶液，浓度为35％，保温30min后打开冷却水降温至78℃，得到聚乙烯醇缩甲醛胶水；

步骤3：向上述步骤2得到的聚乙烯醇缩甲醛胶水中滴加上述质量配比事先溶解好的硼酸+硼砂水溶液，硼酸+硼砂水溶液的硼酸与硼砂的配比为3：2，溶液浓度为15％，滴加完毕后加入步骤1剩余质量的余量水调节固含量至17％，继续降温至60℃，再加入稀盐酸调节pH值至3.8，稀盐酸浓度为16％，最后加入上述质量配比的消泡剂、防腐杀菌剂后冷却至45℃得到新型高速高强纸管胶。

实施例3：

一种新型高速高强纸管胶的制备方法，所述纸管胶的原料成分以质量百分数计分别为：高岭土8％、聚乙烯醇9％、六偏磷酸钠0.15％、甲醛1.2％、玉米淀粉溶液0.2％、硼酸+硼砂水溶液0.4％、消泡剂0.2％、防腐杀菌剂0.2％，水80.65％；包括以下步骤：

步骤1：首先在反应釜中加入占上述余量水质量42％的水，然后在搅拌状态下加入上述质量配比的高岭土、聚乙烯醇、分散剂，继续搅拌26min后升温至93℃，保温50min得到混合溶液；

步骤2：向上述步骤1得到的混合溶液中加入盐酸调pH值至1.9，再加入上述质量配比的甲醛，反应55min，观察反应情况至出现胶水分离现象马上加入0.4％氨水，调节pH值至5.0，加入上述质量配比事先搅拌溶解好的玉米淀粉溶液，浓度为32％，保温25min后打开冷却水降温至79℃，得到聚乙烯醇缩甲醛胶水；

步骤3：向上述步骤2得到的聚乙烯醇缩甲醛胶水中滴加上述质量配比事先溶解好的硼酸+硼砂水溶液，硼酸+硼砂水溶液的硼酸与硼砂的配比为3：2，溶液浓度为13％，滴加完毕后加入38.65％水调节固含量至20％，继续降温至59℃，再加入稀盐酸调节pH值至4.0，稀盐酸浓度为15.5％，最后加入上述质量配比的消泡剂、防腐杀菌剂后冷却至43℃得到新型高速高强纸管胶。

将上述实施例制备的纸管胶进行质量指标检测，检测结果如下表。

从上述表中可以看出，本发明制备的纸管胶的粘度最低达到了500mpa.s，较低的粘度可降低卷管机的负荷，提高车速，大幅度提高了生产效率，降低成本；且游离甲醛含量最低达到0.05％，几乎可以看作已经全部去除；因此，本发明制备的纸管胶有较好的制品性能，制品硬度高，耐压强度高，耐水、耐热、抗蠕变，同时还具有良好的上机性能、挂胶少、初粘性好、干燥快、车速高的特点，能大幅度提高卷管机生产效率，提升产品品质，且减少纸管生产时出现的“抱管”现象，将胶液中残余的甲醛完全去除。

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员理解和使用本发明。熟悉本领域的技术人员可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例。本领域技术人员根据本发明的原理，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高速高强纸管胶的制备方法，其特征在于，其原料成分以质量百分数计：高岭土7-9%、聚乙烯醇7-9%、分散剂0.1-0.2%、甲醛1-1.5%、玉米淀粉溶液0.1-0.3%、硼酸+硼砂水溶液0.3-0.5%、消泡剂0.1-0.3%、防腐杀菌剂0.1-0.3%，余量水；包括以下步骤：

步骤1：首先在反应釜中加入占上述余量水质量40-42%的水，然后在搅拌状态下加入上述质量配比的高岭土、聚乙烯醇、分散剂，继续搅拌20-30min后升温至90-95℃，保温40-60min得到混合溶液；

步骤3：向上述步骤2得到的聚乙烯醇缩甲醛胶水中滴加上述质量配比事先溶解好的硼酸+硼砂水溶液，滴加完毕后加入步骤1剩余质量的余量水调节固含量至15-20%，继续降温至58-60℃，再加入稀盐酸调节pH值至3.8-4.0，最后加入上述质量配比的消泡剂、防腐杀菌剂后冷却至40-45℃得到高速高强纸管胶。

2.根据权利要求1所述的一种高速高强纸管胶的制备方法，其特征在于，其原料成分以质量百分数计：高岭土7%、聚乙烯醇7%、六偏磷酸钠0.2%、甲醛1.5%、玉米淀粉溶液0.1%、硼酸+硼砂水溶液0.5%、消泡剂0.3%、防腐杀菌剂0.3%，水83.1%。

3.根据权利要求1所述的一种高速高强纸管胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1中分散剂为六偏磷酸钠。

4.根据权利要求1所述的一种高速高强纸管胶的制备方法，其特征在于，所述步骤2中加入的玉米淀粉溶解浓度为30-35%。

5.根据权利要求1所述的一种高速高强纸管胶的制备方法，其特征在于，所述步骤2中氨水用量占原料总质量0.3-0.5%。

6.根据权利要求1所述的一种高速高强纸管胶的制备方法，其特征在于，所述步骤3中硼酸+硼砂水溶液的硼酸与硼砂的配比为3：2，溶液浓度为12-15%。

7.根据权利要求1所述的一种高速高强纸管胶的制备方法，其特征在于，所述步骤3中稀盐酸浓度为15-16%。