CZ2009579A3 - Kombinované lepidlo obsahující polyvinylalkohol a pšenicný B-škrob - Google Patents
Kombinované lepidlo obsahující polyvinylalkohol a pšenicný B-škrob Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2009579A3 CZ2009579A3 CZ20090579A CZ2009579A CZ2009579A3 CZ 2009579 A3 CZ2009579 A3 CZ 2009579A3 CZ 20090579 A CZ20090579 A CZ 20090579A CZ 2009579 A CZ2009579 A CZ 2009579A CZ 2009579 A3 CZ2009579 A3 CZ 2009579A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- adhesive
- starch
- filler
- pval
- aromatic amine
- Prior art date
Links
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 title claims abstract description 53
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 title claims abstract description 26
- 239000008107 starch Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 title claims abstract description 23
- 241000209140 Triticum Species 0.000 title description 11
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 title description 11
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 title 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 6
- 150000003336 secondary aromatic amines Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 10
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N diphenylamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC1=CC=CC=C1 DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 3
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 claims 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 claims 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 11
- ZZMVLMVFYMGSMY-UHFFFAOYSA-N 4-n-(4-methylpentan-2-yl)-1-n-phenylbenzene-1,4-diamine Chemical compound C1=CC(NC(C)CC(C)C)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 ZZMVLMVFYMGSMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 101100321449 Arabidopsis thaliana ZHD5 gene Proteins 0.000 description 4
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 4
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 3
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 3
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 3
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 2
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- 244000309466 calf Species 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 235000013384 milk substitute Nutrition 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229940088417 precipitated calcium carbonate Drugs 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 235000008001 rakum palm Nutrition 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
Kombinované lepidlo vyznacené tím, že sestává z 1,5 % hmotn. až 9 % hmotn. polyvinylakoholu (PVAL) o stupni hydrolýzy 80 - 90 %, 0,8 % hmotn. až 3 % hmotn. B-škrobu, plniva, kterým je kaolin o velikosti cástic max. 45 .mi.m nebo sušený saturacní kal, a sekundárního aromatického aminu, pricemž hmotnostní pomer obsahu PVAL k obsahu plniva je od 50/50 do 6/94 a hmotnostní pomer hmoty lepidla se sekundárním aromatickým aminem se pohybuje v rozmezí od 1000/0,5 do 1000/5.
Description
Kombinované lepidlo obsahující polyvinylakohol a pšeničný B-škrob
Oblast techniky
Vynález se týká kombinovaného lepidla obsahujícího polyvinylakohol a pšeničný B-škrob.
Dosavadní stav techniky
Lepidla jsou prostředky k vytvoření lepeného spoje, obsahují makromolekulámí látky s velkou vnitřní soudržností (kohezí), které jsou v důsledku přilnavosti k povrchu (adheze) schopné spojovat tuhé materiály. Mají velkou variabilitu svých užitných vlastností a návrh složení se proto odvozuje podle jejich určení.
Jejich aplikační sféra zahrnuje obory od průmyslu obalů až po lepené kovové konstrukce. Samotné polymemí složky lepidel však svými užitnými vlastnostmi často nesplňují všechny požadavky na vlastnosti materiálu vyplývající z konkrétních aplikací. Na závadu je často nízká mechanická tuhost lepeného spoje nebo nevhodné reologické chování lepidla. Tento nedostatek je obvykle eliminován inkorporací vhodného anorganického plniva, nebo kombinací polymemích materiálů.
Lepidla obsahující jemné částicové anorganické plnivo a syntetické polymery jsou jako materiály v průmyslové praxi široce využívány. Zajištění vysoké pevnosti lepidla a jeho možného strojového nanášení vyžaduje vhodný výběr použitého polymeru/použitých polymerů a povrchově upraveného plniva. Kromě toho se věnuje velká pozornost i obsahu kapalné fáze, která ovlivňuje jak reologické vlastnosti, tak i pevnost lepeného spoje. Pro zvýšení adheze lepidla k plnivu a dosažení vyváženého souboru mechanických vlastností výsledného spoje je proto nezbytné plnivo dodatečně povrchově upravit. Způsob povrchové úpravy plniva je v podstatě určen jeho chemickým charakterem. Povrchová úprava zároveň zabraňuje tvorbě aglomerátů částic plniva při jeho míchání při přípravě lepidla, zlepšuje tak jeho dispergaci a v konečném výsledku tak zlepšuje mechanické vlastnosti lepeného spoje.
Překvapivě bylo zjištěno, že pšeničný B-škrob ve vhodném poměru s frakcemi polyvinylalkoholu a s vhodným anorganickým plnivem (kaolin nebo saturační kal bez jakékoliv další povrchové úpravy) vykazuje významně vyšší pevnost lepeného spoje při zachování možnosti strojového zpracování pro lepení papírových lepenek.
B-škrob vzniká jako vedlejší produkt škrobárenské technologie. Při zpracování pšeničné mouky na škrob se dvě velikostní skupiny škrobových zrn při rafinaci oddělují, takže výsledným produktem je komerční A-škrob o velikosti zrn 10-40 pm a B-škrob s menšími ·*·· · ·· ·· ·· ♦· ··· · · * · · · · · • · «··· · · · · • φ · ♦ · · · · · · · · · ··· ······ · • · ··· ·· ·· ·· ·· škrobovými zrny. Klasicky se používá jako surovina pro výrobu lihu, přídavek do krmiv pro dobytek nebo se aplikuje jako náhražka mléka v krmivech pro telata. Saturační kaly vznikající jako odpad při čeření a saturaci surové cukerné šťávy při výrobě cukru jsou v podstatě sráženým uhličitanem vápenatým, na jehož částicích jsou adsorbovány různé organické sloučeniny, převážně organické kyseliny a jejich vápenaté soli. Doposud se saturační kaly obvykle dále zhodnocují pouze jako hnojivo.
Bylo dále zjištěno, že ztužující účinek saturačního kalu a B-škrobu se výrazně zvyšuje inkorporací sekundárních aromatických aminů, především N,N'-diaryl-l,4 fenylendiaminu, nebo N-alkyI-N'-aryl-l,4-fenylendiaminu, nebo reakčního produktu difeny laminu s dimethylketonem.
Složení kombinovaného lepidla obsahujícího polyvinylakohol a pšeničný B-škrob je předmětem dále popsaného řešení podle vynálezu.
Podstata vynálezu
Podstatou vynálezu je kombinované lepidlo obsahující polyvinylakohol a pšeničný B-škrob, kde je jako plnivo použit kaolin nebo sušený saturační kal. Lepidlo sestává z:
1,5 % hmotn. až 9 % hmotn. polyvinylakoholu (PVAL) o stupni hydrolýzy 80-90 % a polymeračním stupni takovém, aby dynamická viskozita 4% roztoku při 20 °C dosahovala 15-55 mPa.s, nebo směsi 2-3 PVAL vyhovujícím těmto parametrům;
- 0,8 % hmotn. až 3 % hmotn. B-škrobu;
a plnivo, kterým je kaolin o velikosti částic max. 45 pm nebo saturační kal vznikající při výrobě cukru dodatečně vysušený na sušinu 93 až 97 % o velikosti částic max. 95 pm, obsahu sacharosy do 1,5 %, a sekundárního aromatického aminu, kterým je N,N'-diaryl-l,4 fenylendiamin, nebo
N-aikyl-N'-aryl-l,4-fenylendiamin, nebo dialkyldifenylamín, nebo diaryldifenylamin, nebo reakční produkt difenylaminu s dimethylketonem a vody.
Obsah PVAL je s plnivem v hmotnostním poměru od 50/50 do 6/94. Hmotnostní poměr hmoty lepidla se sekundárním aromatickým aminem je od 1000/0,5 do 1000/5.
Lepidlo podle vynálezu je s výhodou připravováno mícháním směsi těchto látek společně s dalšími přípravky jako je např. odpěňovadlo, antibakteriální prostředek apod. ve dvou teplotních režimech, kde první je realizován při teplotě 70-90 °C a následně se směs ochladí pod 60 °C a pokračuje míchání směsi. Dávkování složek směsi se provádí v první i druhé fázi.
Výhodou řešení podle vynálezu v porovnání s doposud známými kombinovanými lepidly je, že plnivo nevyžaduje dodatečnou povrchovou úpravu a zároveň umožňuje dosažení vysoké úrovně pevnosti lepeného spoje.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Byly posouzeny vybrané mechanické vlastnosti lepeného spoje na bílém kartonu o plošné hmotnosti 220 g/m2 komerčního lepidla firmy Amylon HB33 s lepidlem podle vynálezu, kde jako plnivo byl využit kaolín a lepidlo obsahovalo pšeničný B-škrob. Lepidlo bylo připraveno v míchané duplikátorové nádobě při teplotách 80 a 55 °C při otáčkách míchadla 50 min1 po dobu 3 hodin.
Složení lepidla a mechanické vlastnosti lepeného spoje jsou uvedeny v tabulce 1. Vrstvení lepidla bylo prováděno střední raklí.
Tabulka 1: Složení lepidla a maximální síla k rozvrstvení lepeného spoje ve směru z (25x25 mm) lepidla podle vynálezu, kde jako plnivo byl využit kaolín a lepidlo obsahovalo pšeničný B-škrob, přidávaný v 2. fázi, a lepidla HB33, výrobce Amylon a.s., Havlíčkův Brod.
| Složení lepidla, % hmotnostní | Pevnost lepeného spoje Fmax (N) lepidlo nanášeno střední raklí, 3 min penetrace |
| PÍ 15,7 % kaolinu 1,6 % B-škrobu 2,4 % PVAL 0,1 dsp sekund, aromatický amin11) | 39,8 |
| P3 15,7 % kaolinu 2,4 % B-škrobu 2,4 % PVAL 0,1 dsp sekund, aromatický amin(l) | 118,3 |
| B5 12.6 % kaolinu 5.6 % B-škrobu 2,4 % PVAL 0,1 dsp sekund, aromatický amin(l) | 149,9 |
| lepidlo HB 33 | 35,4 |
G) N-l,3-dimethylbutyl-N’-fenyl-p-fenylendiamin (Dusantox 6PPD, Duslo a.s., Šala)
Příklad 2
Byly posouzeny vybrané mechanické vlastnosti lepeného spoje na bílém kartonu o plošné hmotnosti 220 g/m2 komerčního lepidla firmy Amylon HB33 s lepidlem podle vynálezu, kde jako plnivo byl využit sušený saturační kal a lepidlo obsahovalo pšeničný B-škrob, Lepidlo bylo připraveno v míchané duplikátorové nádobě při teplotách 80 a 55 °C při otáčkách míchadla 50 min'1 po dobu 3 hodin.
Složení lepidla a mechanické vlastnosti lepeného spoje jsou uvedeny v tabulce 2. Vrstvení lepidla bylo prováděno střední raklí.
Tabulka 2: Složení lepidla a maximální síla k rozvrstvení lepeného spoje ve směru z (25x25 mm) a lepidla podle vynálezu, kde jako plnivo byl využit sušený saturační kal a lepidlo obsahovalo pšeničný B-škrob, přidávaný v 2. fázi, a lepidla HB33.
| Složení lepidla, % hmotnostní | Pevnost lepeného spoje Fmax (N) lepidlo nanášeno střední raklí, 3 min penetrace |
| BS1 19,5 % saturačního kalu 2,4 % B-škrobu 2,4 % PVAL 0,1 dsp sekund, aromatický amin(l) | 128,2 |
| BS2 21,9 % saturačního kalu 2,4 % B-škrobu 2,4 % PVAL 0,1 dsp sekund, aromatický amin(1) | 129,4 |
| lepidlo HB 33 | 35,4 |
(1) N-l,3-dimethylbutyl-N’-fenyl-p-fenyiendiamin (Dusantox 6PPD, Duslo a.s., Šala)
Průmyslová využitelnost
Kombinované lepidlo obsahující polyvinylakohol a pšeničný B-škrob podle vynálezu je využitelné ke slepování papírových dutinek, lepenek a papíru jako lepidlo, zajišťující vysokou pevnost lepeného spoje.
Claims (3)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Kombinované lepidlo vyznačené tím, že sestává z 1,5 % hmotn. až 9 % hmotn. polyvinylakoholu (PVAL) o stupni hydrolýzy 80-90 % a polymeračním stupni takovém, aby dynamická viskozita 4% roztoku při 20 °C dosahovala 15-55 mPa.s, nebo směsi 2-3 PVAL vyhovujícím těmto parametrům; 0,8 % hmotn. až 3 % hmotn. B-škrobu a plniva, kterým je kaolin o velikosti částic max. 45 pm, a sekundárního aromatického aminu, kterým je N,N'diaryl-1,4 fenylendiamin, nebo N-alkyl-N'-aryl-l,4-fenylendiamin, nebo dialkyldifenylamin, nebo diaryldifenylamin, nebo reakční produkt difenylaminu s dimethylketonem, přičemž hmotnostní poměr obsahu PVAL k obsahu plniva je od 50/50 do 6/94 a hmotnostní poměr hmoty lepidla se sekundárním aromatickým aminem se pohybuje v rozmezí od 1000/0,5 do 1000/5.
- 2. Kombinované lepidlo podle nároku 1. vyznačené tím, že plnivem je sušený saturační kal.
- 3. Způsob výroby lepidla podle nároku 1. a 2. vyznačený tím, že se postupné smíchání těchto látek s vodou (podle potřeby společně s přídavkem dalších jako jsou antibakteriální látky, dispergační činidla a odpěňovadla) realizuje v promíchávané duplikátorové nádobě s řízeným teplotním režimem ve dvou technologických krocích.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2009-579A CZ307080B6 (cs) | 2009-08-31 | 2009-08-31 | Kombinované lepidlo obsahující polyvinylalkohol a pšeničný B-škrob |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2009-579A CZ307080B6 (cs) | 2009-08-31 | 2009-08-31 | Kombinované lepidlo obsahující polyvinylalkohol a pšeničný B-škrob |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2009579A3 true CZ2009579A3 (cs) | 2011-04-20 |
| CZ307080B6 CZ307080B6 (cs) | 2018-01-03 |
Family
ID=43875496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2009-579A CZ307080B6 (cs) | 2009-08-31 | 2009-08-31 | Kombinované lepidlo obsahující polyvinylalkohol a pšeničný B-škrob |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ307080B6 (cs) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3810783A (en) * | 1972-05-05 | 1974-05-14 | Staley Mfg Co A E | Remoistenable,prepasted wall covering and method of making |
| DE19521564A1 (de) * | 1995-06-19 | 1997-01-02 | Henkel Kgaa | Klebstoff-System zum Verkleben von Rundumetiketten |
| JPH09249864A (ja) * | 1996-03-18 | 1997-09-22 | Sekisui Chem Co Ltd | 接着剤組成物およびそれを用いた紙管 |
| CN1884413A (zh) * | 2006-07-07 | 2006-12-27 | 东莞市志爱电子科技有限公司 | 无甲丁醛环保型人造板粘合剂 |
-
2009
- 2009-08-31 CZ CZ2009-579A patent/CZ307080B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ307080B6 (cs) | 2018-01-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Nano-scale blocking mechanism of MMT and its effects on the properties of polyisocyanate-modified soybean protein adhesive | |
| CN104804669B (zh) | 瓦楞纸板矿物胶、制备方法及其应用 | |
| Cinelli et al. | Whey protein layer applied on biodegradable packaging film to improve barrier properties while maintaining biodegradability | |
| CN101928546B (zh) | 一种无甲醛木材胶粘剂及其制备方法 | |
| EP2470337B1 (en) | Stable acid denatured soy/urea adhesives and methods of making same | |
| WO2014020447A2 (en) | Protein adhesives containing an anhydride, carboxylic acid, and/or carboxylate salt compound and their use | |
| Wang et al. | Physicochemical and adhesive properties, microstructure and storage stability of whey protein-based paper glue | |
| CN107652916A (zh) | 一种抗菌瓦楞纸板矿物胶及其制备方法 | |
| JP6895204B2 (ja) | 接着性組成物、接着方法および接着された製品 | |
| CZ2009579A3 (cs) | Kombinované lepidlo obsahující polyvinylalkohol a pšenicný B-škrob | |
| US3058835A (en) | Blood adhesive and method of producing the same | |
| CN1817998A (zh) | 含有基于豆类淀粉的混合物的水溶性粘合剂组合物 | |
| CN104277738A (zh) | 一种防霉变纸箱粘合剂 | |
| KR101938832B1 (ko) | 천연물을 기재로 한 내수합판용 접착제 조성물 및 제조방법 | |
| EP2021428A1 (en) | Adhesive system | |
| JP2021503539A (ja) | 変性澱粉、その製造方法、それを含む接着剤組成物、及び前記接着剤組成物を用いて製造された多層紙 | |
| US20240218223A1 (en) | Adhesive, waterproofing and sealing glue, made from natural components, and the process for obtaining it | |
| EP4405267B1 (en) | Compostable coldseal cohesive | |
| Gebremedhin | A review on the preparation of natural adhesive from natural liquid of plants and animals | |
| WO2024061769A1 (en) | Adhesive | |
| Papadopoulou et al. | Application of whey proteins in wood-based panels | |
| CN1644641A (zh) | 一种新型白乳胶及其制备方法 | |
| WO2023121441A1 (en) | Adhesive from wet bacterial biomass | |
| CN108659736A (zh) | 一种新型瓦楞纸板粘合剂及其制配方法 | |
| RU2263698C1 (ru) | Полимерный клей |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20090831 |