CN112625651B - 一种烟草包装专用的环保水性胶水及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子材料技术领域，提供一种烟草包装专用的环保水性胶水及其制备方法，该环保水性胶水按以下重量份数的原材料制备而成：明胶粉80‑120份，蔗糖5‑15份，甘油2‑10份，氯化钙0.5‑5份，硫酸镁0.1‑1份，亚硫酸氢钠0‑5份，异噻唑啉酮0.1‑1份以及水40‑60份。本发明的环保水性胶水流动性好，剥离强度高，热稳定性好，且实现了高速贴合的时间周期，十八项醛酮和五苯测试结果符合环保需求。同时，本发明的环保水性胶水以水为介质，天然动物蛋白胶为主要原料，满足了烟草和食品级的标准要求，并且制备方法简单，便于操作，能耗低，适合规模化生产。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种烟草包装专用的环保水性胶水及其制备方法。
背景技术
目前市面的烟草包装胶水主要使用各种水性包装胶水。如丙烯酸酯胶水、聚氨酯胶水等。水性胶粘剂的优点是以水代替有机溶剂，不存在燃烧爆炸的潜在危险，不污染环境，对操作人员无毒害, 复合制品残留溶剂低。目前已经规模化投放市场的水性复膜胶有水性丙烯酸类和水性聚氨酯类。水性丙烯酸乳液胶粘剂已经由单组份发展到双组份，由单一的用于轻包装结构产品的复膜胶发展到了重包装、冷冻包装、水煮包装等高性能包装胶。由于其使用成本低于溶剂型胶粘剂，迅速的占有了较大市场份额。
但是，目前市面上的水性胶粘剂还存在以下一些缺点：第一 ，受剥离强度的限制，单组份水性复膜胶主要应用在膨化食品、饼干糖果、调味品等轻包装领域。双组份的水性复膜胶虽提高了剥离强度、耐热和耐化学等性能，但提高有限，性能还与酯溶型聚氨酯胶粘剂有差距；第二，由于使用挥发速度较慢的水作溶剂，现有配方很难实现高速贴合的时间周期，即实现快速固化（2-4）秒；第三，市场上大多的水性丙烯酸复膜胶还不能完全做到没有有机溶剂，为了解决水的表面张力高致使胶水不能在低表面能的塑料膜上润湿的问题，部分制造商采用加入有机溶剂和润湿剂提高润湿性的办法，其它的一些助剂如含硫的链转移剂，有机硅的消泡剂也必不可少。所以说目前的水性丙烯酸复膜胶还不能做到完全的环保化。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种烟草包装专用的环保水性胶水及其制备方法，满足低气味的环保要求和烟草、食品级的等级要求，提高了剥离强度，缩短了贴合周期，实现烟草包装高速有效贴合。
本发明采用的技术方案如下。
一种烟草包装专用的环保水性胶水，包括如下重量配比的组分：明胶粉80-120份，蔗糖5-15份，甘油2-10份，氯化钙0.5-5份，硫酸镁0.1-1份，亚硫酸氢钠0-5份，异噻唑啉酮0.1-1份以及水40-60份。
其中明胶粉为所用的天然动物蛋白胶，蔗糖和甘油为增塑剂， 氯化钙和硫酸镁为凝固剂，亚硫酸氢钠为增粘剂，异噻唑啉酮为防腐剂，水为溶剂。
本发明还提供一种上述的烟草包装专用的环保水性胶水的制备方法，包括以下步骤：
（1）按配比称取相应重量份数的明胶粉和去离子水加入500 ml的三口烧瓶中，在室温条件下，以180-200 rpm的速度均匀混合15分钟；通入氮气，加入相应重量份数的蔗糖、甘油，持续以280-300 rpm的速度搅拌15分钟；
（2）降低转速至100-120rpm，升高温度至80℃，缓慢的加入相应重量份数的异噻唑啉酮和亚硫酸氢钠，在该条件下冷凝回流1h；
（3）冷凝回流1h后，停止升温，持续以100-120rpm的速度搅拌至体系温度降至室温，分批次的将氯化钙和硫酸镁原料加入其中，添加完毕后，继续在室温、以100-120rpm的速度搅拌30分钟，结束后静置一段时间，既得到所需的环保水性胶水。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明的环保水性胶水流动性好，剥离强度高，热稳定性好，且实现了高速贴合的时间周期（2-4秒），十八项醛酮和五苯测试结果符合环保需求。同时，本发明的环保水性胶水以水为介质，天然动物蛋白胶为主要原料，满足了烟草和食品级的标准要求，并且制备方法简单，便于操作，能耗低，适合规模化生产。
附图说明
图1 为本发明实施例3的热稳定性测试结果示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。参考以下详细说明更易于理解本发明的上述以及其他特征、方面和优点。
如表1所示，本发明的主要原材料配比为：
表1 实验原料的正交配方
按表1所示配比进行烟草包装专用的环保水性胶水的制备，制备步骤如下：
（1）按配比称取相应重量份数的明胶粉和去离子水加入500 ml的三口烧瓶中，在室温条件下，以180-200 rpm的速度均匀混合15分钟；通入氮气，加入相应重量份数的蔗糖、甘油，持续以280-300 rpm的速度搅拌15分钟；
（2）降低转速至100-120rpm，升高温度至80℃，缓慢的加入相应重量份数的异噻唑啉酮和亚硫酸氢钠，在该条件下冷凝回流1h；
（3）冷凝回流1h后，停止升温，持续以100-120rpm的速度搅拌至体系温度降至室温，分批次的将氯化钙和硫酸镁原料加入其中，添加完毕后，继续在该条件下搅拌30分钟，结束后静置一段时间，既得到所需的环保水性胶水。
对所得实施例1-6的样品进行各种性能测试、十八项醛酮和五苯测试、气味测试、热稳定性测试等，测试结果如表2至表4及图1所示。
表2 实施例1-6的性能测试数据
表3-1实施例1的十八项醛酮和五苯测试数据
表3-2实施例2的十八项醛酮和五苯测试数据
表3-3实施例3的十八项醛酮和五苯测试数据
表3-4实施例4的十八项醛酮和五苯测试数据
表3-5实施例5的十八项醛酮和五苯测试数据
表3-6实施例6的十八项醛酮和五苯测试数据
表4 实施例1-6的气味测试数据
根据实施例1-6的实验结果发现：实施例3、4、5、6在固化时间方面速度最佳，只要3s就可以满足烟草包装的固化要求；但是，从胶水的开放时间和剥离强度等性能方面进行分析，发现只有实施例3、4能够满足高质量和高效率贴合的生产线；除此之外，胶水的热稳定性测试结果表面胶水的热稳定温度达到300 ℃，能够完全满足烟草包装的耐高温的使用需求；并且，实施例3、4的气味测试、十八项醛酮和五苯测试都能够满足环保的标准。综上所述，实施例3、4制备的水性胶水流动性好，剥离强度高，热稳定性好，且实现了高速贴合的生产周期，十八项醛酮和五苯测试结果完全满足烟草和食品级的标准要求。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
以上所述仅为本发明较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、等比例缩放、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种烟草包装专用的环保水性胶水，其特征在于，该环保水性胶水包括如下重量配比的组分：明胶粉80-120份，蔗糖5-15份，甘油2-10份，氯化钙0.5-5份，硫酸镁0.1-1份，亚硫酸氢钠0-5份，异噻唑啉酮0.1-1份以及去离子水40-60份；
上述的烟草包装专用的环保水性胶水的制备方法包括以下步骤：
（1）按配比称取相应重量份数的明胶粉和去离子水加入500 ml的三口烧瓶中，在室温条件下，以180-200 rpm的速度均匀混合15分钟；通入氮气，加入相应重量份数的蔗糖、甘油，持续以280-300 rpm的速度搅拌15分钟；
（2）降低转速至100-120rpm，升高温度至80℃，缓慢的加入相应重量份数的异噻唑啉酮和亚硫酸氢钠，在该条件下冷凝回流1h；
（3）冷凝回流1h后，停止升温，持续以100-120rpm的速度搅拌至体系温度降至室温，分批次的将氯化钙和硫酸镁原料加入其中，添加完毕后，继续在室温、以100-120rpm的速度搅拌30分钟，结束后静置一段时间，既得到所需的环保水性胶水。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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