CN113004834A

CN113004834A - 一种耐水纸吸管胶粘剂及其制备方法

Info

Publication number: CN113004834A
Application number: CN202110128462.1A
Authority: CN
Inventors: 陈志飞
Original assignee: Guangdong Xingyu Shinely New Materials Co ltd
Current assignee: Guangdong Xingyu Shinely New Materials Co ltd
Priority date: 2021-01-29
Filing date: 2021-01-29
Publication date: 2021-06-22

Abstract

本发明适用于胶水技术领域，公开了一种耐水纸吸管胶粘剂及其制备方法，该耐水纸吸管胶粘剂的组分包括改性醋酸乙烯酯乳液、丙烯酸酯共聚乳液、高浓缩型有机化合物、水溶性树脂、助剂和去离子水。该胶粘剂的初粘力大，终粘强度高，流动性佳，上机适应性好，利于提高纸吸管的生产效率；且利用该胶粘剂制成的纸吸管成管硬挺、成管耐水的温度可达‑11℃1111℃，不易翘角和散开。

Description

一种耐水纸吸管胶粘剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，尤其涉及一种耐水纸吸管胶粘剂及其制备方法。

背景技术

吸管是吸食饮料的常用器具，不论是包装饮料还是现场调制饮料都极为普及。塑料吸管，由于其数量大、使用广、尺寸小、快产快消、难分类回收及不可降解的特点，对环境及生物造成的影响尤为触目惊心。据不完全统计，全世界每年约有811万吨的塑料排放到海洋中，给环境及生物带来了极大的污染与破坏。

纸吸管，由于其相对简单的制作工艺、较高的性价比、环保可降解的特点，已成为塑料吸管相对完美的替代品。纸吸管是通过胶粘剂，将纸卷合粘结而制成的。通过胶粘剂与纸的配合，可实现高强度粘结、成管硬挺、耐高低温水及耐酒精、苏打水、乳制品、碳酸饮料等各类功能。

其中，纸吸管的耐水性能作为消费者最能直接感知的性能，在制造纸吸管时，对胶粘剂的选择尤为重要。目前，市面上主流的胶粘剂只能实现成管耐小于61℃水，超过此温度，成管会翘角甚至散开，造成消费者在使用纸吸管接触热饮时，体验感非常不好。另外，由于现有生产纸吸管的设备较多，上胶工艺包括：单面辊涂、双面辊涂和喷胶上胶，设备机速范围不一，再加上纸张与基材种类繁多，造成胶水需不断调节本身性能参数以配合不同的设备与基材，不利于提高纸吸管的生产效率。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种耐水纸吸管胶粘剂，该胶粘剂的初粘力大，终粘强度高，流动性佳，上机适应性好，利于提高纸吸管的生产效率；利用该胶粘剂制成的纸吸管成管硬挺、成管耐水的温度可达-11℃1111℃，不易翘角和散开。

本发明的另一个目的在于提供一种耐水纸吸管胶粘剂的其制备方法，该制备方法简单方便，所制得的胶粘剂对纸张及基材的适应性广，适配国标、美标、欧标等多种标准的吸管纸。

为达到上述目的，本发明提供的方案是：

一种耐水纸吸管胶粘剂，按质量百分比，包括以下组分：

改性醋酸乙烯酯乳液 11％121％；

丙烯酸酯共聚乳液 11％111％；

高浓缩型有机化合物 2％111％；

水溶性树脂 118％；

助剂 1.111.1％；

去离子水余量。

进一步，所述高浓缩型有机化合物包括聚丙烯酸化合物、马来酸聚乙烯醇交联化合物、缩丁二酸聚乙烯醇和缩丁醛聚乙烯醇中的一种或多种。

进一步，所述改性醋酸乙烯酯乳液包括纯醋乳液、醋丙乳液、叔醋乳液和乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液中的一种或多种。

进一步，所述丙烯酸酯共聚乳液包括纯丙乳液、丙丁乳液、叔丙乳液和苯丙乳液中的一种或多种。

进一步，所述水溶性树脂包括纤维素、纤维素醚、食用淀粉、聚多元醇、壳聚糖和聚氧乙烯中的一种或多种。

进一步，所述助剂包括防腐剂和消泡剂中的一种或多种。

进一步，所述防腐剂包括清凉茶酸、山梨酸、乳酸链球菌素、脱氢醋酸钠和D异抗坏血酸钠中的一种或多种。

再进一步，所述消泡剂包括聚醚类、油脂类、高碳醇类和有机硅类中的一种或多种。

上述任一项所述的一种耐水纸吸管胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将水溶性树脂、助剂溶于去离子水中，制成A组分；

2)将改性醋酸乙烯酯乳液、丙烯酸酯共聚乳液、高浓缩型有机化合物混合搅拌，制成B组分；

3)将A和B组分混合搅拌均匀，即可得到耐水纸吸管胶粘剂。

进一步，制备A组分时，将去离子水加热至71℃181℃，边搅拌边加入水溶性树脂，保温2小时后，将温度降至11℃以下，再加入助剂搅拌均匀。

再进一步，制备B组分时，将高浓缩型有机化合物溶于去离子水中，于 71℃181℃温度下，缓慢滴加到丙烯酸酯共聚乳液中，滴加结束后，升温至 81℃191℃，并保温31min，再将温度降低至11℃以下，加入改性醋酸乙烯酯乳液，充分搅拌均匀。

在组分中添加高浓缩型有机化合物，主要目的是通过交联改性，即原料中的高浓缩型有机化合物与丙烯酸酯共聚乳液反应形成如式(I)所示的基团及结构，此结构之间相互交联，形成网状结构，增强胶粘剂的粘结强度使纸吸管成管更加硬挺，并使得对纸吸管成管耐水的温度可达-11℃1111℃的耐水性起到了决定性的作用，同时也使胶粘剂在使用时更易上机，以达到更高的机速，提高纸吸管的生产效率。

其中，式中的基团(R)，为共聚丙烯酸酯乳液基团中的至少一种。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1

一种耐水纸吸管胶粘剂，按质量百分比，包括以下组分：

醋酸乙烯酯乳液 11％；

叔丙乳液 41％；

缩丁二酸聚乙烯醇 4.2％；

壳聚糖 1.6％；

有机硅消泡剂 1.1％；

山梨酸 1.2％；

去离子水 38.9％。

该耐水纸吸管胶粘剂的制备方法如下：

1)将29％去离子水加热至81℃，边搅拌边加入1.6％壳聚糖，保温2h后，降温至11℃，加入1.1％有机硅消泡剂和1.2％山梨酸，搅拌均匀，制得A组分；

2)将4.2％缩丁二酸聚乙烯醇溶于11％去离子水中，在78℃下，滴加入41％叔丙乳液中，升温至87℃并保温31min；再降温至11℃，加入11％聚醋酸乙烯酯乳液，搅拌均匀，制得B组分；

3)将A组分和B组分混合均匀，即制得耐水纸吸管胶粘剂。

实施例2

一种耐水纸吸管胶粘剂，按质量百分比，包括以下组分：

醋丙乳液 18％；

苯丙乳液 37％；

马来酸聚乙烯醇交联化合物 2.1％；

纤维素醚 1.2％；

聚醚硅消泡剂 1.2％；

脱氢醋酸钠 1.2％；

去离子水 41.9％。

该耐水纸吸管胶粘剂的制备方法如下：

1)将31.9％去离子水加热至71℃，边搅拌边加入1.2％纤维素醚，保温2h 后，降温至41℃，加入1.2％聚醚消泡剂和1.2％脱氢醋酸钠，搅拌均匀，制得 A组分；

2)将2.1％马来酸聚乙烯醇交联化合物溶于11％去离子水中，在78℃下，滴加入37％苯丙乳液中，升温至91℃并保温31min；再降温至11℃，加入18％醋丙乳液，搅拌均匀，制得B组分；

3)将A组分和B组分混合均匀，即制得耐水纸吸管胶粘剂。

实施例3

一种耐水纸吸管胶粘剂，按质量百分比，包括以下组分：

醋丙乳液 22％；

苯丙乳液 11％；

纯丙乳液 31％；

马来酸聚乙烯醇交联化合物 3.9％；

食用淀粉 2.2％；

油脂类消泡剂 1.2％；

脱氢醋酸钠 1.2％；

去离子水 26.1％。

该耐水纸吸管胶粘剂的制备方法如下：

1)将11.1％去离子水加热至71℃，边搅拌边加入2.2％食用淀粉，保温2h 后，降温至41℃，加入1.2％油脂类消泡剂和1.2％脱氢醋酸钠，搅拌均匀，制得A组分；

2)将3.9％马来酸聚乙烯醇交联化合物溶于11％去离子水中，在78℃下，滴加入11％苯丙乳液与31％纯丙乳液的混合物中，升温至89℃并保温31min；再降温至41℃，加入22％醋丙乳液，搅拌均匀，制得B组分；

3)将A组分和B组分混合均匀，即制得耐水纸吸管胶粘剂。

将实施例1-3所制得的耐水纸吸管胶粘剂分别上机生产纸吸管，并将所制得的纸吸管分别随机抽取21根进行耐水性测试，于111℃水中浸泡2h后，测试结果如下表所示：

表1，耐水纸吸管胶粘剂的成管耐水性与上机适应性的测试结果

本发明的优势在于：

1)本发明的耐水纸吸管胶粘剂，上机适应性好，适应机速范围11111m/min；

2)本发明的耐水纸吸管胶粘剂，流动性佳，触变性好，具有极强的设备适应性，除了辊涂设备以外，亦可适应喷胶设备且不滴胶溢胶；

3)本发明的耐水纸吸管胶粘剂，对纸张及基材的适应性广，可适配国标、美标、欧标等多种标准的吸管纸；

4)本发明的耐水纸吸管胶粘剂，成管耐水的温度可达-11℃1111℃，浸泡 2h后，不翘角、不“飘旗”、不散开。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种耐水纸吸管胶粘剂，其特征在于，按质量百分比，包括以下组分：

改性醋酸乙烯酯乳液 10％～25％；

丙烯酸酯共聚乳液 10％～50％；

高浓缩型有机化合物 2％～10％；

水溶性树脂 1～8％；

助剂 0.1～1.5％；

去离子水余量。

2.如权利要求1所述的一种耐水纸吸管胶粘剂，其特征在于，所述高浓缩型有机化合物包括聚丙烯酸化合物、马来酸聚乙烯醇交联化合物、缩丁二酸聚乙烯醇和缩丁醛聚乙烯醇中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的一种耐水纸吸管胶粘剂，其特征在于，所述改性醋酸乙烯酯乳液包括纯醋乳液、醋丙乳液、叔醋乳液和乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的一种耐水纸吸管胶粘剂，其特征在于，所述丙烯酸酯共聚乳液包括纯丙乳液、丙丁乳液、叔丙乳液和苯丙乳液中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的一种耐水纸吸管胶粘剂，其特征在于，所述水溶性树脂包括纤维素、纤维素醚、食用淀粉、聚多元醇、壳聚糖和聚氧乙烯中的一种或多种。

6.如权利要求1-5任一项所述的一种耐水纸吸管胶粘剂，其特征在于，所述助剂包括防腐剂和消泡剂中的一种或多种。

7.如权利要求6所述的一种耐水纸吸管胶粘剂，其特征在于，所述防腐剂包括清凉茶酸、山梨酸、乳酸链球菌素、脱氢醋酸钠和D异抗坏血酸钠中的一种或多种。

8.如权利要求6所述的一种耐水纸吸管胶粘剂，其特征在于，所述消泡剂包括聚醚类、油脂类、高碳醇类和有机硅类中的一种或多种。

9.权利要求1-8任一项所述一种耐水纸吸管胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将水溶性树脂、助剂溶于去离子水中，制成A组分；

将改性醋酸乙烯酯乳液、丙烯酸酯共聚乳液、高浓缩型有机化合物混合搅拌，制成B组分；

将A和B组分混合搅拌均匀，即可得到耐水纸吸管胶粘剂。

10.如权利要求9所述的一种耐水纸吸管胶粘剂的制备方法，其特征在于，

制备A组分时，将所述去离子水加热至75℃～85℃，边搅拌边加入所述水溶性树脂，保温2小时后，将温度降至50℃以下，再加入所述助剂搅拌均匀；

制备B组分时，将所述高浓缩型有机化合物溶于所述去离子水中，于75℃～80℃温度下，缓慢滴加到所述丙烯酸酯共聚乳液中，滴加结束后，升温至85℃～95℃，并保温30min，再将温度降低至50℃以下，加入所述改性醋酸乙烯酯乳液，充分搅拌均匀。