CN1514770A - 制造波纹纸板的方法和由此获得的产品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生产波纹纸板的过程，其中生物高聚物乳胶粘合剂用作波纹压制粘合剂。生物高聚物乳胶粘合剂可通过在交联剂如乙二醛存在时挤压塑化生物高聚物获得，尤其是淀粉。乳胶粘合剂的制备和它在波纹压制操作中的应用既不需要凝胶步骤也不需使用苛性钠或硼砂。

Description

制造波纹纸板的方法和由此获得的产品
               相关申请的交叉引用
本申请要求提交于2001年5月2日的美国临时专利申请号60/288,261和提交于2001年5月2日的欧洲专利申请号01201593的权益。
                  关于联邦政府赞助研究的说明
不能申请
                       发明背景
1.发明的技术领域
发明涉及生产波纹纸板的方法，其中使用一种新型的粘合剂使不同纸层彼此粘附，粘附是在适于用新粘合剂生产波纹纸板的条件下。所用粘合剂称为生物高聚物乳胶粘合剂，包括用例如淀粉制造的生物高聚物微小粒子。同样包括在本发明中的是用此方法生产的波纹纸板。
2.相关领域的描述
波纹纸板通过波纹压制操作生产。波纹压制通过使瓦楞夹心原纸经过压波纹机进行，互相啮合的瓦楞纸卷将压波纹剖面传给介质。粘合剂应用于纸顶(在一侧)且衬里纸板用于有粘合剂的纸侧以形成单面。通过将另外的粘合剂加入纸揭开侧，衬里纸板的另一层可粘附在单面上，产生标准单层波纹纸板。波纹压制和压波纹粘合剂的更详细描述可发现于“压波纹粘合剂的制备”，W.O.Koeschell编，Technical Association of the Pulp and Paper Industry，Inc.，1997。以如上所述相同的一般方法可创造许多变化和多种建筑纸板，这是通过使连续的单面纸板相互结合，接着最后应用衬里纸板。波纹压制所用粘合剂在单面和单(和多)层波纹纸板的质量和生产效率中发挥重要作用。
原位煮淀粉的想法首先由Lawrence L.Dreurden提出，他为Robert Gair公司发展了双面压波纹机部分，此部分在1989年取得专利。然而此想法直到Stein Hall公司的Jordan V.Bauer的1963年专利才在商业上得到发展，Jordan V.Bauer构想了使淀粉作为压波纹粘合剂为纸板接受的方法。此方法由一种使用淀粉粘合剂的新方式组成。其中使用高温来形成应用粘合膜后的结合。淀粉粘合剂原理以未煮过淀粉通过煮过淀粉载体的悬浮定律为基础。载体提供足够的粘度或机身使粘合膜沉积在波纹凹槽上。随着结合线经受波纹压制操作的高温，粘合线上的未煮过淀粉成胶状以形成胶接。现在它仍是波纹纸板生产的主导技术。
波纹压制操作中所用常规淀粉粘合剂通常包括两种类型的淀粉—载体淀粉(carrier starch)和浆淀粉(slurry starch)(Peter A.Snyder，国际波纹压制(Corrugating International)，第2卷，4号，2000年10月，175-179页)。载体淀粉被用来在粘合剂制备中携带未煮过浆淀粉成分和在波纹压制操作中传送最初的湿强度和初步粘合。载体淀粉通过煮淀粉到超过其凝胶点来制备，这是在存在化学品如苛性钠和硼砂的情况下。苛性钠和硼砂都加入以修饰胶温度和淀粉粘合剂制备的最终性质。除了波纹压制操作中的波纹纸板，淀粉粘合剂进一步加热到浆淀粉本身转化成粘性淀粉，剩余水被蒸发且在波纹纸板中形成最终的干粘结。要理解的是对于任何待成为粘合剂的淀粉，它必须实际在溶液中。因此，当粘合剂应用于波纹压制操作中时，载体淀粉是波纹压制粘合剂制备中唯一真正粘性成分(Snyder，同前)。浆淀粉仅当在压波纹机中达到足够温度、凝胶点时成为有效的粘合剂。
制备载体/浆淀粉型波纹压制粘合剂(corrugating adhesives)，有时也称为Stein Hall粘合剂，它在波纹压制业很有名。波纹压制粘合剂的载体淀粉成分通常是粘合剂中所用总淀粉的仅一部分。一般载体淀粉可代表5-25％粘合剂制备中加入的总淀粉。此外，加入硼砂以使典型的载体/浆淀粉型粘合剂混合物更稠、更粘(Snyder，同前)。加入苛性钠到粘合剂制备中以降低淀粉的凝胶点(有效降低浆淀粉中原始淀粉的凝胶温度)。因此加入苛性钠改进载体/浆淀粉型粘合剂的总性能并被认为是典型波纹压制粘合剂的主要部分。
熟知的是许多波纹纸板生产相关的质量问题与粘合剂和它的应用相联。较差或非统一粘合剂可导致不合规格的产品。过多的粘合剂应用可导致穿过压波纹机的低通量，这是由于粘合剂中的浆淀粉适当加热至粘合剂凝胶点以在最终产品中产生良好的干粘结。通常热板或蒸汽加热滚筒用于压波纹机以产生足够的传热来调整和干燥双面板或单层板中的粘合剂。如果应用太少的粘合剂，所生成波纹纸板一般不合规格，产生过多量的废料。因此考虑到通常的过程波动，一般应用所需两到三倍粘合剂更佳。由于粘合剂包含70到80％的水，压波纹机的最大速度一般被波纹压制操作末端的烘烤线长度限制。
典型的工业压波纹机需要能量输入以加热波纹纸板到足够温度来去除充分水分用于产生最终的干粘结。通过提高粘合剂的固体含量，需要去除来干燥波纹纸板的水更少。然而典型波纹压制粘合剂中的过高固体含量可导致粘合剂制备的过早干燥，使淀粉的浆部分转化成粘性淀粉不充分。这会导致产品质量较差。
美国专利号5,972,091描述了用于波纹压制粘合剂和与之制备粘合剂的淀粉取代组合物。在此专利中作者描述了一种以淀粉和植物胚为基础的新波纹压制粘合剂，淀粉和植物胚首先在干燥形式中混合一起作为预混合物。此预混合物随后用于以多种方式制备典型的波纹压制粘合剂。作者描述了不同类型的波纹压制粘合剂如载体类型、无载体类型和载体-无-载体类型粘合剂。制备各个这些种类粘合剂的过程被描述，粘合剂是以淀粉/植物胚预混合物为基础。作者进一步要求生产波纹纸板方法的权利，波纹纸板生产自这类粘合剂以及以淀粉/植物胚预混合物为基础的粘合剂。作者声称发明的主要好处是这种波纹压制粘合剂所需的硼化合物量减少。然而没有提到这种粘合剂系统对波纹压制过程速度的效果。同样明显的是此淀粉取代组合物需要凝胶发生在压波纹机中以使粘合剂制备适当发挥功能，因此要求波纹压制设备的操作方式确保凝胶在操作中发生。仍然需要使用苛性钠。
美国专利号4,279,658描述了通过化学-机械淀粉转化制备淀粉糊的方法。淀粉在生产位置凝胶，在那里没有可用热能且热能通过在碱存在时使用经受浆的机械剪切来制备。所得糊描述为稳定和在结合到粘合剂前不需要进一步凝胶。用此浆糊制备粘合剂的缺点是它们在波纹压制粘合剂应用中必须仍在使用位置凝胶。同样明显的是在波纹压制中应用这种粘合剂需要凝胶发生在压波纹机中以使粘合剂制备适当发挥功能。这要求波纹压制设备的操作方式确保凝胶在操作中发生，如用标准波纹压制粘合剂通常所完成。
美国专利号5,855,659描述了假定不需煮并可在周围条件下再水化的即时波纹压制粘合剂。此粘合剂的制备首先构成天然淀粉(未煮过)和半纤维素的干燥混合。半纤维素能方便地再水化，因此作为用于未煮过淀粉的载体相发挥功能，从而类似标准Stein Hall型波纹压制粘合剂。此粘合剂的一个缺点是半纤维素必须首先提取自适当来源并随后从萃取液体中重新获得，干燥和与未煮过淀粉混合，这是一种相对复杂的方法。作者进一步描述了再水化可形成块状物并因此需要温度提高。由于仍作为Stein Hall型粘合剂发挥作用，此粘合剂也是一种相当常规的方法。显然此方法需要凝胶发生在压波纹机中以使粘合剂制备适当发挥功能，因此要求波纹压制设备的操作方式确保凝胶在操作中发生。
欧洲专利申请号EP990687描述了支链淀粉马铃薯淀粉，它用作蒸发-干燥、水溶粘合剂(或粘合剂前体)的淀粉物质，任选地与常规粘合剂组合如流变能力改进剂、消泡剂、稳定剂、防腐剂和/或其它，可能是非淀粉-基础的粘合剂或前体。此粘合剂适于波纹纸板。
美国专利号5,133,908描述的方法包括：(1)制备液相，液相本质上由溶剂或溶剂混合物中物质的溶液组成，溶剂混合物可加入一种或更多表面活性剂，(2)制备第二个液相，液相本质上由用于物质的非溶剂混合物的非溶剂组成，非溶剂混合物可加入一种或更多表面活性剂，用于物质的非溶剂或非溶剂混合物在与用于物质的溶剂或溶剂混合物的所有比例中可混合，(3)将(1)或(2)中制备的一个液相通过温和搅拌加至另一个以产生物质微小粒子的胶状悬浮，(4)如果需要，去除所有或部分用于物质的溶剂或溶剂混合物和用于物质的非溶剂或非溶剂混合物以产生所需浓度微小粒子的胶状悬浮或产生微小粒子的粉末。
PCT国际专利出版号WO 00/40617描述了在两相系统中制备淀粉颗粒的方法，该方法包括至少下列步骤：(a)制备第一相，该相包括在水中的淀粉散布；(b)在第二液相中制备第一相的散布和乳液，限制条件是第二相不是水；(c)第一相中存在的淀粉的交联；(d)分离因而形成的淀粉颗粒。第一方面，第二相由疏水液体组成且步骤(b)存在于形成水包油乳液中，此乳液随后转化成油包水乳液。第二方面，第二相由用于淀粉的水-可混合非溶剂组成。粒度非常小的淀粉颗粒可通过此方法以控制方式生成。
PCT国际专利出版号WO 00/69916描述了用挤压法制备生物高聚物纳米级颗粒的方法，其中生物高聚物例如淀粉或淀粉衍生物或它的混合物在交联剂存在时在高剪切力下加工。此专利申请也描述了淀粉纳米级颗粒、所述纳米级颗粒的含水分散体和加工过程制备的压出胶，压出胶浸没后在水介质中膨胀并形成粘性散布。所述淀粉颗粒的颗粒大小分布狭窄，颗粒尺寸低于400纳米，尤其是低于200纳米，且进一步通过它们的粘性表现特征。提到许多用于淀粉纳米级颗粒使用的申请，包括作为粘合剂成分，然而没有提供例子来证明颗粒的粘合剂特性，任何所提到的具体粘合剂申请也没有提供证明。
                               发明概述
发明者惊讶地发现根据WO 00/69916生产的生物高聚物纳米级颗粒如淀粉纳米级颗粒可用作波纹压制中的粘合剂，这是在适于这些粘合剂的条件下。我们称这些粘合剂为生物高聚物乳胶粘合剂。
对于本领域技术人员不明显的是生物高聚物纳米级颗粒的悬浮液，如根据WO00/69916所生产的，可以是现在所用的典型Stein Hall型粘合剂的一种合适的替代品。如前所述，一种典型的波纹压制粘合剂包含淀粉颗粒形式的未煮过浆淀粉主要部分，它们悬浮在溶解淀粉溶液中(载体淀粉)。典型的波纹压制过程要求足够的热传递在波纹压制过程中用于使未煮过淀粉达到其凝胶点。熟知的是天然淀粉颗粒本质上不是粘合剂且仅当它们煮到凝胶点并变得溶解时成为粘合剂。因此不明显的是淀粉个别微粒的其它散布例如根据WO 00/69916所产生未溶解的散布，可适于用作波纹压制过程的粘合剂。
由于多种原因，将生物高聚物乳胶粘合剂用于波纹压制是有吸引力的。例如这些通过波纹压制设施准备使用的粘合剂不需要在波纹压制设施中的凝胶步骤，不需要加入苛性钠，不需要加入硼砂化合物，不需要在波纹压制设施中安装复杂淀粉粘合剂的厨房。此外这些粘合剂在延伸段稳定，而常规波纹压制粘合剂仅在制备后几小时开始失去它们的稳定性。这些新粘合剂不需要凝胶发生在压波纹机中以使粘合剂发挥功能，它转变为减少的能量和/或增加的波纹压制速度。生物高聚物乳胶粘合剂可以高于典型淀粉粘合剂的固体含量、类似粘度制备，因此可提供波纹压制中另外的能量节约。化学物的量降低和简化的粘合剂制备可转变成更安全的工作场所和更低劳动强度的波纹压制操作。
                             发明的详细描述
生物高聚物乳胶粘合剂可如WO 00/69916中所述生产。因此生物高聚物如淀粉和其它多糖如纤维素、半纤维素和树脂以及蛋白质(如明胶、乳清蛋白质)可通过用剪切力和同步交联加工生物高聚物来形成纳米级颗粒。生物高聚物可先修饰，如用阳离子基团、羧甲基基团、酰化、磷酸化、羟烷化、氧化等。优选淀粉和淀粉与其它(生物)聚合物的混合物，混合物含至少50％淀粉。特别优选的是高支链淀粉(即低直链淀粉)，即淀粉的支链淀粉如蜡质淀粉(waxy starch)含量至少为75％，尤其是至少为90％。优选的生物高聚物在加工开始时有至少50％的干物质含量，尤其是至少为60％重量。
本文使用剪切力的加工指机械处理，尤其是在高剪切条件下以高温(高于40℃，尤其是高于60℃，低于聚合物的降解点，直到如200℃尤其是直到140℃)进行的挤压处理。此剪切可通过应用每克生物高聚物至少100焦耳比机械能(SME)(specific mechanical energy)来实现。取决于所用加工设备，最小能量可更高；同样当使用非预凝胶物质时最小SME可更高，如至少250J/g，尤其是至少500J/g。机械处理在高温方便地进行。在淀粉的情况中，可通过使用碱性介质或使用预凝胶淀粉来缓和高温。在机械处理中，生物高聚物以高浓度存在，优选至少为50wt％，水溶剂如水或水/醇混合物。可应用高压(如5和150巴之间)以促进在高浓度加工。除了水或水/醇混合物可存在增塑剂，如5-40％生物高聚物重量水平的多羟基化合物(乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、甘油、糖醇、尿素、柠檬酸酯等)。然而水可作为增塑剂。增塑剂(即水和其它如甘油)总量优选在15和50％之间。滑润剂如卵磷脂、其它磷脂或甘油一酸酯也可以如0.5-2.5％重量水平存在。酸或碳水化合物-降解酶可以0.01-5％生物高聚物重量水平存在，优选的酸是固体或半固体有机酸，如马来酸、柠檬酸、草酸、乳酸、葡糖酸，酶如淀粉酶；酸或酶协助轻微解聚作用，解聚作用假定为生产特定大小的纳米级颗粒过程中的优势。
生产生物高聚物乳胶方法中的重要步骤是机械处理中的交联。交联优选是可逆的，即机械处理步骤后交联部分或全部裂开。适当的可逆交联剂包括那些在低水浓度形成化学键的，它们在存在更高水浓度时分离或水解。此交联模式导致加工中暂时的高粘度，加工后是较低粘度。可逆交联剂的例子是可逆形成半缩醛的二醛和多醛、酸酐和混合酐等。适当的二醛和多醛是戊二醛、乙二醛、高碘酸盐氧化碳水化合物等。乙二醛是用于生成乳胶颗粒的特别合适的交联剂。这种交联剂可单独或作为可逆交联剂使用，或作为可逆和非可逆交联剂混合物使用。因此常规交联剂如表氯醇和其它环氧化物、三磷酸、二乙烯砜可用作多糖生物高聚物的非可逆交联剂，二醛、硫醇剂等可用于蛋白质生物高聚物。交联反应可以是酸-或碱-催化。交联剂水平可方便地在0.1和10％生物高聚物重量之间。交联剂可在机械处理开始时存在，但在非预凝胶生物高聚物如颗粒淀粉的情况中，优选的是交联剂稍后加入，即在机械处理中。
机械处理的交联生物高聚物随后通过在适当溶剂中散布来形成乳胶，通常溶剂是水或另外的羟基溶剂如醇，形成乳胶浓度在4和50wt.％之间，尤其是在10和和40wt.％之间。散布前可进行低温研磨步骤，但用温和加热搅拌同样作用良好。此处理导致胶在水吸收诱导同时或之后破裂成乳胶。可利用此粘性性质来应用颗粒，如改进混合等。如果需要，散布的生物高聚物可用上述相同或其它交联剂进一步交联。
使用生物高聚物乳胶作为生产波纹纸板中的粘合剂不需要高碱度，高碱度来自使用现有技术方法中的苛性钠，因此粘合剂中的pH可在过程中保持低于10，尤其是低于9。同样使用这些乳胶不需要高温使粘合剂有活性，从而过程中应用的热可保持低到仅用于干燥所必需。因此有粘合剂在上面的板表面温度可保持低于150℃或甚至低于130℃，此表面温度假定为最大相当于干燥设备如滚筒和板的表面温度。
波纹纸板可包括附于衬里片(liner sheet)任一侧的的一种波纹介质(单层板)和一些(二、三或甚至更多个)彼此粘附且外部覆盖衬里的单层板(多层板)。波纹介质和衬里通过连续或间断粘合层附着，其中生物高聚物颗粒通常可辨别。
                                实施例
下列例子用于进一步阐明本发明。例子不想在任何方面限制发明。
                 实施例1.生物高聚物乳胶粘合剂的制备
使用WO 00/69916中所述技术通过反应挤压加工来制备生物高聚物乳胶粘合剂。天然马铃薯淀粉(PN)、小麦淀粉(WN)、玉米淀粉(CN)和蜡质种玉米淀粉(WCN)用于制备纳米级颗粒。包括淀粉纳米级颗粒的压出胶颗粒随后用机械搅动散布在水中。纳米级颗粒(直至35％(w/v)固体)用3叶片式搅拌机以200rpm在45℃分散15到60分钟。发现所得生物高聚物乳胶的稳定性取决于淀粉和交联水平。
有甘油和乙二醛的PN、CN和WN挤压样品制成的散布在乙二醛含量小于4份时仅稳定几小时，获得自这些散布的干膜不透明。这阐明于表1的PN淀粉部分。用于有4和5份乙二醛的反应性挤压PN的所获得散布稳定至多几天，获得自这些散布的干膜透明。24％(w/v)散布稳定7天且12％(w/v)散布稳定1个月。
表1：淀粉压出胶的组成和所得乳胶的粘度
    样品     预混合物[pph]* 交联剂注射[pph]     乳胶粘度**(mPa.s)
    淀粉     水     甘油  乙二醛     水
    1     CN     21     18  2     17     ＞10,000
2 WN 21 18 3 17 ＞10,000
    3     PN     21     18  3     17     ＞10,000
    4     PN     21     18  4     17     7,000
    5     PN     21     18  5     17     400
    6     PN     21     18  2     17     ＞10,000
    7     WCN     21     18  2     17     400
*pph＝占每一百份干淀粉的份数
**粘度用布氏粘度计测量100s-1混合后在2.5s-1剪切速度的20％(w/w)散布。
与用于PN淀粉获得的结果相反，仅有2份乙二醛的24％散布反应性挤压WCN淀粉被发现粘度低且稳定超过6个月。样品5和7的颗粒大小范围通过气动激光器光散射(DLS)确定并发现此范围狭窄，从50-100纳米。
两种粘合剂散布分别以20和26％(w/w)固体制备，这是通过用3叶片式搅拌机以200rpm在45℃混合粉状压出胶15到60分钟。
            实施例2.典型(Stein Hall型)波纹压制粘合剂的制备
标准波纹压制粘合剂用玉米淀粉(获得自Roquette的COLLYS HV)制备成20.4％(w/w)总干固体含量[相当于25.6％(w/v)]。标准粘合剂由表2所述载体相和颗粒浆相组成。载体相通过在60℃机械搅动下使淀粉溶解于水中来制备，使用3.26份玉米淀粉、0.33份氢氧化钠和29.66份水[淀粉固体＝9.8％(w/w)]。载体相随后可冷却至室温。制备颗粒相是通过将0.30份硼砂和16.47份玉米淀粉加入50.00份水[淀粉固体＝24.7％(w/w)]，并在室温机械搅动下搅拌混合物。在室温机械搅动下将载体相加入颗粒相[总淀粉固体＝19.7％(w/w)或24.8(w/v)]。此样品用于实施例4的试验性波纹压制实验。
表2：典型的Stein Hall型波纹压制粘合剂的配方
    Stein Hall 1     Stein Hall 2
    玉米淀粉     COLLYS HV     COLLYS R
    固体％(w/w)     20     26
    载体相     成分(pph)     成分(pph)
    玉米淀粉     3.26     2.64
    氢氧化钠颗粒     0.33     0.97
    水     29.66     36.38
    颗粒浆相
    玉米淀粉     16.47     23.33
    硼砂     0.30     0.31
    水     50.00     36.38
第二种Stein Hall型粘合剂以相似方式制备，使用改进的玉米淀粉(获得自Roquette的COLLYS R)到26.0％(w/w)总干固体含量[相当于35.7％(w/v)]。载体相通过在60℃机械搅动下使淀粉溶解于水中来制备，使用2.64份玉米淀粉、0.97份氢氧化钠和36.38份水[淀粉固体＝6.6％(w/w)]。载体相随后可冷却至室温。制备颗粒相是通过将0.31份硼砂和23.33份玉米淀粉加入36.38份水[淀粉固体＝38.9％(w/w)]，并在室温机械搅动下搅拌混合物。在室温机械搅动下将载体相加入颗粒相[总淀粉固体＝26.0％(w/w)或35.7(w/v)]。此样品用于实施例3的粘度-温度实验。
所得典型的Stein Hall型波纹压制粘合剂在30℃仅几小时后开始失去它们的稳定性。
实施例3.比较生物高聚物乳胶粘合剂和典型Stein Hall型波纹压制粘合剂
比较实施例1和2制备粘合剂的温度依赖粘度性质。粘合剂制备都是26％固体(w/w)且温度设在25、30、40、50、60、70或80℃。所选生物高聚物乳胶粘合剂制备自WCN。在理想温度平衡粘合剂样品30秒后测量粘度。表3显示不同样品在不同温度的粘度。
        表3：不同波纹压制粘合剂的粘度性质
    温度(℃)   生物高聚物乳胶粘合剂(mPa.s)   Stein Hall型粘合剂(mPa.s)
    25   1121   10,221
    30   1066   9707
    40   809   7132
    50   607   5074
    60   423   5580
    70   276   80,882
    80   184   ＞100,000
可见对于生物高聚物乳胶粘合剂，粘度随着温度上升而下降。对于典型SteinHall型波纹压制粘合剂，粘度下降直到温度到达颗粒浆淀粉的凝胶点，在凝胶点粘度极大增加。在所有情况中生物高聚物乳胶粘合剂的粘度低于Stein Hall型粘合剂，甚至在相同固体含量也是如此。此数据表明可制备比Stein Hall粘合剂固体含量高许多的生物高聚物乳胶粘合剂，其粘性类似于Stein Hall型粘合剂。此外，此数据显示生物高聚物乳胶粘合剂没有Stein Hall型粘合剂通常遇到的凝胶点。
            实施例4.在波纹压制应用中使用生物高聚物乳胶粘合剂
使用试行设施比较实施例1的生物高聚物乳胶粘合剂(21％(w/w)固体；LauryCup粘度为15-20秒)性能和实施例2的标准Stein Hall型粘合剂(20％(w/w)固体；Laury Cup粘度为15-20秒)。试行压波纹机是工业单面压波纹机的缩尺版本。进行试行波纹压制实验来比较两种粘合剂，使用有指针的A型13cm宽剖面(槽尺寸：宽＝8.6mm-高＝4.5mm)。测试两种称为“普通”和“重”的纸组合以辨别一般所用不同重量的纸。进一步描述如下：(1)普通＝测试衬里140g/m2+Wellenstoff 112g/m2；(2)重＝牛皮纸衬里190g/m2+半化学槽150g/m2
一种特殊装置可在此压波纹机上测量湿强度。金属指针搁在波纹纸板槽上，有悬臂支撑可调整重量。悬臂杆上的重量可通过在刻度尺上滑动砝码来调节。槽和衬里间湿粘结的阻力对应于此刻度尺上砝码的位置，湿粘结又称为湿强度。因此测量的湿强度值报导用于压波纹机的生产速度，且取决于具体评估粘合剂的湿强度。在对此试行压波纹机的多年广泛经验上，这个值对于可接受湿强度必须至少20。
使用一种标准方法来确定粘合剂的干粘结，此方法称为针粘附测试(PinAdhesion Test)(P.A.T.)值或针粘附。测试件(宽＝3cm)在干燥空气(30℃/30％RH)中预处理，随后在23℃/50％RH的空气中处理和测试。使用94512型Lorentzen压力来测量湿强度的最大力。此分离力以N/cm表示。
对于所有数据(在所有速度的样品)，胶沉淀水平在3到5g/m2(干基础)的范围内。表4结果证明生物高聚物乳胶粘合剂与标准Stein Hall型粘合剂相比显著改进波纹压制性能。表4所述温度是加热滚筒的温度。当使用Stein Hall型粘合剂时，压波纹机对于普通和重克重纸组合的限速分别是小于245m/min和146m/min。观察的“白胶缺点”(white glue defect)显然证明存在由高速产生的未凝胶淀粉颗粒，在此速度没有足够热传递给纸。结果针粘附低于最小4N/cm的要求。
相反，当用生物高聚物乳胶粘合剂运行时(小球)，压波纹机能以高至350m/min的速度运行所有纸等级，350m/min是此压波纹机的最大速度，所测针粘附值远高于最小4N/cm的要求。湿强度直到200m/min的速度判断为可接受，超过此速度测试出于安全考虑不可行。然而，在所有情况中生物高聚物乳胶超过200m/min的干粘结远高于最小要求。尽管不测试重克重，观察到当提供足够PAT值使用生物高聚物乳胶时更低温度可用于压波纹机，这表明波纹压制操作中显著能量节约的可能。
表4：生物高聚物乳胶粘合剂(小球)相较于标准Stein Hall型粘合剂的性能
淀粉粘合剂   纸   速度m/min   温度℃   湿强度试验   针粘附N/cm 评价
Stein Hall   普通   50   190   ＞40   5.0 良好粘附
Stein Hall   普通   100   190   ＞40   4.4 良好粘附
Stein Hall   普通   245   190   20   2.5 白胶缺点
Stein Hall   重   30   190   ＞40   4.5 良好粘附
Stein Hall   重   100   190   ＞40   5.1 良好粘附
Stein Hall   重   146   190   20   3.1 白胶缺点
    小球   普通   50   100-120     ＞40     4.9 良好粘附
    小球   普通   100   100-120     35     5.0 良好粘附
    小球   普通   150   100-120     29     5.4 良好粘附
    小球   普通   200   100-120     26     5.2 良好粘附
    小球   普通   350   100-120     n.m.**     5.0 良好粘附
    小球   重   50   190*     ＞40     7.3 良好粘附
    小球   重   100   190*     35     6.1 良好粘附
    小球   重   150   190*     22     6.0 良好粘附
    小球   重   330   190*     n.m.**     5.9 良好粘附
*没有评估更低的温度
**太快而无法测量湿强度
尽管本发明关于一些实施方案描述相当详细，本领域技术人员会赞同本发明可不同于所述实施方案进行实践，实施方案提出是为了阐明而不是限制。因此，所附权利要求书的范围不应限于本文所含实施方案的描述。

Claims (10)

1.一种生产波纹纸板的方法，其特征在于，使用生物高聚物乳胶粘合剂作为波纹压制粘合剂，且其中所述波纹压制操作在使用生物高聚物乳胶粘合剂最佳的条件下进行。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物高聚物乳胶粘合剂可在交联剂存在时用剪切力通过塑化生物高聚物来获得。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述生物高聚物选自淀粉、纤维素、半纤维素、蛋白质、这些生物高聚物的衍生物以及这些生物高聚物或其衍生物的混合物。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述生物高聚物是淀粉，优选高支链淀粉类型的淀粉。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述淀粉含有至少75％，尤其是至少90％的支链淀粉组成。
6.如上述任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述乳胶粘合剂包括离散的生物高聚物纳米级颗粒，其大小小于1000纳米，具体在50和250纳米之间。
7.如上述任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述乳胶粘合剂用作稳定的含水分散体，此分散体的干固体含量在10和50％(w/v)之间，优选在20和35％(w/v)之间。
8.如上述任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法在制备和波纹压制操作中不需要凝胶步骤，且其中使用的表面温度不超过150℃和/或粘合剂pH不超过9。
9.如上述任一权利要求所述的方法，其特征在于，至少一种波纹介质附于至少一个衬里。
10.波纹纸板，其特征在于，至少一种波纹介质和至少一个衬里通过一个含有生物高聚物颗粒的层来粘附，所述颗粒大小在50和1000纳米之间。
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