CZ307080B6 - Kombinované lepidlo obsahující polyvinylalkohol a pšeničný B-škrob - Google Patents
Kombinované lepidlo obsahující polyvinylalkohol a pšeničný B-škrob Download PDFInfo
- Publication number
- CZ307080B6 CZ307080B6 CZ2009-579A CZ2009579A CZ307080B6 CZ 307080 B6 CZ307080 B6 CZ 307080B6 CZ 2009579 A CZ2009579 A CZ 2009579A CZ 307080 B6 CZ307080 B6 CZ 307080B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- adhesive
- starch
- polyvinyl alcohol
- wheat
- pval
- Prior art date
Links
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 title claims description 46
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 title claims description 46
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 title claims description 24
- 239000008107 starch Substances 0.000 title claims description 24
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 title claims description 18
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 title claims description 16
- 241000209140 Triticum Species 0.000 title description 11
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 title description 11
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 17
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 claims description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 11
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 8
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 8
- 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 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 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
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 3
- 238000009738 saturating Methods 0.000 claims description 3
- 150000003336 secondary aromatic amines Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 claims description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 10
- 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
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 4
- 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
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 3
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 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
- 235000008001 rakum palm Nutrition 0.000 description 2
- 238000007670 refining 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
- 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
- 239000003795 chemical substances by application Substances 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
- 238000002156 mixing Methods 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
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 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)
Description
Vynález se týká kombinovaného lepidla obsahujícího polyvinylalkohol a pšeničný B-škrob.
Dosavadní stav techniky
Lepidla jsou prostředky k vytvoření lepeného spoje, obsahují makromolekulami 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 zm při rafinaci oddělují, takže výsledným produktem je komerční A-škrob o velikosti zrn 10 až 40 pm a B-škrob s menšími 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-fenyIendiaminu, nebo Nalkyl-N'-aryl-l,4-fenylendiaminu, nebo reakčního produktu difenylaminu s dimethylketonem. Složení kombinovaného lepidla obsahujícího polyvinylalkohol a pšeničný B-škrob je předmětem dále popsaného řešení podle vynálezu.
- 1 CZ 307080 B6
Podstata vynálezu
Podstatou vynálezu je kombinované lepidlo obsahující polyvinylalkohol a pšeničný B-škrob, kde je jako plnivo použit kaolin nebo sušený saturační kal. Lepidlo sestává z:
- 1,5 až 9 % hmotn. polyvinylalkoholu (PVAL) o stupni hydrolýzy 80 až 90 % a polymeračním stupni takovém, aby dynamická viskozita 4% roztoku při 20 °C dosahovala 15 až 55 mPa.s, nebo směsi dvou nebo tří různých polyvinylalkoholů vyhovujícím těmto parametrům;
- 0,8 až 3 % hmotn. B-škrobu;
- 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 sacharózy do 1,5 %,
- 0,05 až 0,5 % hmotn. sekundárního aromatického aminu, kterým je N,N'-diaryl-l,4fenylendiamin, nebo N-alkyl-N'-aryl-l,4-fenylendiamin, nebo dialkyldifenylamin, nebo diaryldifenylamin, nebo reakční produkt difenylaminu s dimethylketonem
- zbytek do 100 % hmotn. tvoří voda.
Obsah PVAL je s plnivem v hmotnostním poměru od 50/50 do 6/94.
Lepidlo podle vynálezu je s výhodou připravováno mícháním směsi jednotlivých jeho složek společně s dalšími přípravky jako je např. odpěňovadlo, antibakteriální prostředek apod. ve dvou teplotních režimech, kde první je realizován při teplotě 70 až 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 uskutečnění 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 min 1 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 (25 x 25 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.
-2CZ 307080 B6
| Složení lepidla, % hmotnostní | Pevnost lepeného spoje Fniax (N) lepidlo nanášeno střední raklí, 3 min penetrace |
| PÍ 15,7 % kaolinu 1,6 % B-škrobu 2,4 % PVAL 0,1 % sekund, aromatický amin(1) 80,2 % vody | 39,8 |
| P3 15,7 % kaolinu 2,4 % B-škrobu 2.4 % PVAL 0,1 % sekund, aromatický amin(l) 79.4 % vody | 118,3 |
| lepidlo HB 33 | 35,4 |
n 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 io 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 (25 x 25 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 % sekund, aromatický amin(1) 75.6 % vody | 128,2 |
| BS2 21,9% saturačního kalu 2,4 % B-škrobu 2,4 % PVAL 0,1 % sekund, aromatický amin(l) 73,2 % vody | 129,4 |
| lepidlo HB 33 | 35,4 |
(1) N-l,3-dimethylbutyl-N’-fenyl-p-fenylendiamin (Dusantox 6PPD, Duslo a.s., Šala)
Průmyslová využitelnost
Kombinované lepidlo obsahující polyvinylalkohol a pšeničný B-škrob podle vynálezu je využitelné ke slepování papírových dutinek, lepenek a papíru jako lepidlo, zajišťující vysokou pevnost lepeného spoje.
Claims (2)
1. Kombinované lepidlo, vyznačené tím, že sestává z
1,5 až 9 % hmotn. polyvinylalkoholu (PVAL) o stupni hydrolýzy 80 až 90 % a polymeračním stupni takovém, aby dynamická viskozita 4% roztoku při 20 °C dosahovala 15 až 55 mPa.s nebo směsi dvou nebo tří různých polyvinylalkoholů vyhovujícím těmto parametrům;
0,8 až 3 % hmotn. B-škrobu;
plniva, kterým je kaolin o velikosti částic max. 45 pm nebo sušený saturační kal;
0,05 až 0,5 % hmotn. sekundárního aromatického aminu, kterým je N,N'-diaryl-l,4-fenylendiamin, nebo N-alkyl-N'-aryl-l,4-fenylendiamin, nebo dialkyldifenylamin, nebo diaryldifenylamin, nebo reakční produkt difenylaminu s dimethylketonem;
zbytek do 100 % hmotn. tvoří voda, přičemž hmotnostní poměr obsahu PVAL k obsahu plnívaje od 50/50 do 6/94.
2. Způsob výroby lepidla podle nároku 1, vyznačený tím, že se jednotlivé složky lepidla postupně smíchají s vodou a případně s přídavkem dalších látek jako jsou antibakteriální látky, dispergační činidla a odpěňovadla v promíchávané duplikátorové nádobě s řízeným teplotním režimem ve dvou technologických krocích.
Konec dokumentu
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 CZ2009579A3 (cs) | 2011-04-20 |
| CZ307080B6 true 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) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1368387A (en) * | 1972-05-05 | 1974-09-25 | Staley Mfg Co A E | Prepasted wallcovering and their preparation |
| 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 |
| CZ412397A3 (cs) * | 1995-06-19 | 1998-07-15 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Systém lepidel pro lepení etiket a jeho použití |
| 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
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1368387A (en) * | 1972-05-05 | 1974-09-25 | Staley Mfg Co A E | Prepasted wallcovering and their preparation |
| CZ412397A3 (cs) * | 1995-06-19 | 1998-07-15 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Systém lepidel pro lepení etiket a jeho použití |
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2009579A3 (cs) | 2011-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10526516B2 (en) | Protein adhesives containing an anhydride, carboxylic acid, and/or carboxylate salt compound and their use | |
| Zhang et al. | Nano-scale blocking mechanism of MMT and its effects on the properties of polyisocyanate-modified soybean protein adhesive | |
| ES2619849T3 (es) | Adhesivos que contienen proteína, y fabricación y uso de los mismos | |
| EP2470337B1 (en) | Stable acid denatured soy/urea adhesives and methods of making same | |
| DK2753633T3 (en) | PROTEIN-CONTAINING ADHESIVES, THEIR PREPARATION AND APPLICATION THEREOF | |
| BRPI1009413B1 (pt) | composições adesiva e polipeptídica, artigo, adesivo e métodos de ligar um primeiro artigo a um segundo artigo e de produzir um material compósito | |
| Zhang et al. | Improvement of the water resistance of soybean protein-based wood adhesive by a thermo-chemical treatment approach | |
| BR112018067594B1 (pt) | Processo para melhorar o desgaste de ferramenta e lâmina para a fabricação de um painel compósito | |
| JP6895204B2 (ja) | 接着性組成物、接着方法および接着された製品 | |
| CZ307080B6 (cs) | Kombinované lepidlo obsahující polyvinylalkohol a pšeničný B-škrob | |
| Gao et al. | Whey‐protein based environmentally friendly wood adhesives | |
| KR101938832B1 (ko) | 천연물을 기재로 한 내수합판용 접착제 조성물 및 제조방법 | |
| EP2021428A1 (en) | Adhesive system | |
| Gómez-Jiménez-Aberasturi | Eco-friendly materials for chemical products manufacturing: adhesives derived from biomass and renewable resources | |
| EP3492541A1 (en) | Compositions based on emulsions of wax and particulate inorganic compounds for improved water-repellency, and the use thereof | |
| Gebremedhin | A review on the preparation of natural adhesive from natural liquid of plants and animals | |
| Šumiga et al. | Adhesion Strength of Temperature Varied Nanocellulose Enhanced Water Based Paper and Cardboard Adhesives | |
| US20240218223A1 (en) | Adhesive, waterproofing and sealing glue, made from natural components, and the process for obtaining it | |
| WO2024061769A1 (en) | Adhesive | |
| WO2023121441A1 (en) | Adhesive from wet bacterial biomass | |
| Papadopoulou et al. | Application of whey proteins in wood-based panels | |
| Wang | Modification of Whey Protein and Its Applications in Environmentally Safe Paper Glues | |
| KR101717840B1 (ko) | 수용성 소재를 이용한 고형체 제조방법 | |
| Jin | Plant protein-based nanocomposite materials: modification of layered nanoclay by surface coating and enhanced interactions by enzymatic and chemical cross-linking | |
| CN109021861A (zh) | 一种纸箱用胶粘剂及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20090831 |