FI61319C - Foerfarande foer framstaellning av huvudsakligen av staerkelsebestaoende papperssaeckslim - Google Patents
Foerfarande foer framstaellning av huvudsakligen av staerkelsebestaoende papperssaeckslim Download PDFInfo
- Publication number
- FI61319C FI61319C FI772355A FI772355A FI61319C FI 61319 C FI61319 C FI 61319C FI 772355 A FI772355 A FI 772355A FI 772355 A FI772355 A FI 772355A FI 61319 C FI61319 C FI 61319C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- starch
- adhesive
- viscosity
- adhesives
- weight
- Prior art date
Links
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 78
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 78
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 75
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 70
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 65
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 19
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 8
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 7
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 7
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 7
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 6
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 4
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 4
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 229940100445 wheat starch Drugs 0.000 description 4
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 235000013808 oxidized starch Nutrition 0.000 description 3
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 3
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 3
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229920000945 Amylopectin Polymers 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 2
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- -1 sodium hydroxide Chemical class 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 239000004826 Synthetic adhesive Substances 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- ZJRXSAYFZMGQFP-UHFFFAOYSA-N barium peroxide Chemical compound [Ba+2].[O-][O-] ZJRXSAYFZMGQFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 1
- 125000002791 glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 1
- 235000011868 grain product Nutrition 0.000 description 1
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001922 sodium perborate Drugs 0.000 description 1
- PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N sodium peroxide Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][O-] PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YKLJGMBLPUQQOI-UHFFFAOYSA-M sodium;oxidooxy(oxo)borane Chemical compound [Na+].[O-]OB=O YKLJGMBLPUQQOI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J103/00—Adhesives based on starch, amylose or amylopectin or on their derivatives or degradation products
- C09J103/02—Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2666/00—Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
- C08L2666/02—Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2666/00—Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
- C08L2666/54—Inorganic substances
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Paper (AREA)
Description
ΓΓ3ί71 ΓλΙ mx KUULUTUSJULKAISU , „ Λ
Wj [β] 11 UTLAGG Ν f NGSSKKI FT 6^319 • C (45) Patentti eyännetty 12 07 1932 LMvfi Patent meddelat T ^ (51) Kv.ik?/int.ct3 C 09 J 5/06 SUOMI —FINLAND (21) Pw*"«lh»k*mM-Pw«nttn*knln| 772355 (22) HakemttpUvi —AMBknlni^·· 03.08.77 (23) Alkupllvi—GUtlghatadag 03.08.77 (41) Tullut JulklMkal — Bllvlt offuntllf Ok. 02 .79
Patentti· ja rekisterihallitut .... . .. , , . ,. , _ ^ * (44) Nihavikilpwion |a kuuL|ullutoun pvm. —
Patent· och registerstyrelsen AmMcm utia*d och uti.tkmt«n publicurad 31.03.82 (32)(33)(31) Pyydetty «tuolkaui —B«finl prior It *t (71) Oy Vehnä Ab, 21200 Raisio, Suomi-Finland(FI) (72) Mikko Maijala, Ihala, Marja-Leena Sarkki, Raisio, Kai Hannus,
Turku, Suomi-Finland(Fl) (7*0 Oy Jalo Ant-Wuorinen Ab (5^0 Menetelmä pääasiassa tärkkelyksestä koostuvan paperisäkkiliiman valmistamiseksi - Förfarande för framställning av huvudsakligen av stärkelse bestäende papperssäckslim Tämä keksintö koskee menetelmää pääasiassa tärkkelyksestä koostuvan paperisäkkiliiman valmistamiseksi, jossa tärkkelys saatetaan pääasiassa vesiliukoiseen muotoon sekoittamalla tärkkelyksen tai pääasiassa tärkkelystä sisältävän aineyhdistelmän vesilietettä lämpötiloissa 130...160°C paineen alaisena.
Koska paperisäkit ovat massa-artikkeleita, joiden käyttö pak-kaustarkoituksiin perustuu ainakin osittain niiden halpaan hintaan, ei suhteellisen kalliiden synteettisten liimojen, kuten muoviliimojen käyttö niiden valmistuksessa ole yleistä. Sen sijaan tunnetaan ennestään lukuisia tärkkelyksestä valmistettuja liimoja, jotka sopivat paperisäkkien liimaukseen. Seikkaperäinen selostus tärkkelyspitoisista paperisäkkiliimoista löytyy muun muassa Rodolf Köhler'in teoksesta "Stärkeklebstoffe", Verlag Paul Parey, Berliini 1971, sivut 54, 75...81 ja 93...94, ja J.A.Radley'n toimittamasta teoksesta "Industrial Uses of Starch and Its Derivatives", Applied Science Publishers Ltd., Lontoo 1976, sivut 11...43.
2 61319
Aikaisemmin käytettiin paperisäkkien valmistuksessa melkein yksinomaan aikalisiä boraksipitoisia dekstriiniliimoja. Dekstriinit valmistetaan paahtamalla tärkkelystä kuumalla alustalla noin 180... 200°C:n lämpötiloissa tai sekoittamalla tärkkelykseen pieniä määriä happoa ja paahtamalla saatua seosta noin 130...150°C:n lämpötiloissa. Valmistustavan seurauksena tärkkelyksen polymeeriset glukoosi-ketjut pilkkoutuvat ja saadaan kylmään veteen liukoisia yleensä hieman värillisiä tuotteita. Dekstriinit sisältävät aina jonkin verran vapautunutta glukoosia. Dekstriiniliimat toimitetaan käyttäjille joko jauheina, jotka käyttäjä liuottaa veteen konsentroiduiksi, jopa 60.. .70 paino-% kuiva-ainetta sisältäviksi liuoksiksi, tai käyttövalmiina liuoksina. Liiman ominaisuuksia parannetaan yleensä lisäämällä 2...5 paino-% boraksia ja 0,5...1 paino-% natriumhydroksidia, joten valmis liima on yleensä alkalinen pH:n ollessa yleensä noin 9.. .10.
Eräs muunnelma esitetään US-patenttijulkaisussa 3 133 836. Tärkkelys käsitellään 100...176,6°C:ssa rajulla höyrykäsittelyllä (1,25...5-kertainen höyrymäärä prosessissa kondensoituvaan nähden). Saadun lopputuotteen viskositeetti on alempi kuin keksimässämme menetelmässä, kun verrataan samassa lämpötilassa käsiteltyjä lietteitä toisiinsa. On ilmeistä, että mainitussa US-julkaisussa kuvattu lämpökäsittely pilkkoo tärkkelyksen pitemmälle kuin menetelmässämme ehdotettu, jolloin myös amyloosi- ja amylopektiiniketjut osittain pilkkoutuvat dekstriineiksi sen lisäksi, että ketjujen väliset ris-tisidokset häviävät kuten ehdottamassamme menetelmässä.
Mainitussa US-julkaisussa patentoidaan menetelmä tärkkelyksen lämpökäsittelemiseksi. Julkaisussa annetaan ymmärtää, että saatua tuotetta voidaan käyttää kankaan loimilankojen viimeistelyyn (esimerkki 2) ja pyykkitärkkinä (esimerkki 3). Esimerkissä 4 valmistetaan saadusta tuotteesta sideaine paperin päällystykseen (päällys-tyssaven ja paperin pinnan välinen sidos) ja esimerkissä 5 käytetään saatua tuotetta paperin pintaliimaukseen (paperinpinnan tiivistys). Kaikki esitetyt käyttötavat edullyttävät tuotteen tunkeutumista tiheän kuitukudoksen sisään, joten saadun lopputuotteen matala viskositeetti on ymmärrettävissä, samoin siihen johtava raju lämpökäsittely. Missään ei kuitenkaan anneta ymmärtää, että saatu tuote soveltuisi myös kahden valmiin ja usein kovan paperipinnan liimaamiseen 61319 toisiinsa, eikä tuotteen viskositeetin pitkäaikaisesta säilymisestä määrätyllä viskositeettialueella ole annettu mitään takeita.
Sittemmin siirryttiin käyttämään tärkkelysliimoja, joissa tärkkelyksen polymeeriketjun pilkkoutuminen on huomattavasti vähäisempää kuin dekstriineissä, ja joilla siitä johtuen on selvästi huonompi liukoisuus veteen. Siten ovat tunnettuja niinsanoituista happo-tärkkelyksistä valmistetut liimat. Nämä tärkkelysmuunnokset valmistetaan liettämällä tärkkelys veteen, lisäämällä sopivaa happoa ja kuumentamalla saatua lietettä korkeintaan 80°C:n lämpötilassa. Saadut tuotteet liukenevat yleensä vain kuumaan veteen ja niitä käytetään paperisäkkien liimaukseen tavallisesti 10...25 paino-% kuiva-ainetta sisältävinä liuoksina.
FI-patenttihakemuksen 1953/74 esittämässä menetelmässä taas etukäteen ristisidotut tärkkelysrakeet, jotka on saatu reagoittamal-la tavallinen rakeinen tärkkelys kaksi- tai polyfunktionaalisen rea-genssin kanssa, käsitellään 15...30 % kosteutta sisältävinä suulakepuristimessa 120...200°C:ssa 2...200 atm:n (0,2...20 MPa) paineessa ja kuuma massa purkautetaan äkillisesti tavalliseen paineeseen ja lämpötilaan, jolloin tärkkelysrakeet pirstoutuvat mekaaniseksi. Saadun lopputuotteen, joka on edelleen yli 80 %:sesti ristisidottu, liukoisuus veteen on korkeintaan 20 %.
Myös hapetettujen tärkkelyksien käyttö paperisäkkien liimoina on tunnettua. Nämä muunnetut tärkkelykset valmistetaan siten, että tärkkelys lietetään veteen ja sitä käsitellään hapettavilla aineilla kuten vetyperoksidilla, natriumperoksidillä, kaliumpersulfaatil-la, bariumperoksidilla tai natriumhypokloriitilla, tavallisesti pH:n ollessa yli 7 ja lämpötiloissa, jotka ovat käytetyn tärkkelyksen gelatinoitumislämpötilan alapuolella eli yleensä alle 60°C. Hapetettujen tärkkelyksien vesiliukoisuus riippuu hapettimen määrästä, käsittelyajasta ja lämpötilasta. Eräät tuotteet voidaan liuottaa jopa kylmään veteen tosin melko laimeiksi liuoksiksi, eräät liukenevat vain keitettäessä vedessä. Liimojen käyttökonsentraatio on yleensä 15...20 %.
Niinpä DE-patenttijulkaisun 522 555 mukaan valmistetaan liiste-ritärkkelys tärkkelyspitoisesta valkuaista sisältävästä viljatuotteesta hapettamalla tärkkelys persuoloilla, kuten ammoniumpersulfaatilla tai natriumperboraatilla, käyttäen hapetuksen kiihdytyk- 4 61319 seen kuumennusta 3...5 atm:n (0,3...0,5 MPa) paineessa.
Edelleen tunnetaan kemiallisesti pitemmälle muunnettujen tärkkelyksien käyttö paperisäkkien liimauksessa. Ne ovat yleensä hinnaltaan kalliimpia kuin yksinkertaiset tärkkelysliimat, mutta samalla liimausominaisuuksiltaan parempia. Tällaisia muunnettuja tärkkelyksiä ovat tärkkelysesterit ja -eetterit. Edellisistä mainittakoon esimerkkeinä tärkkelysfosfaatit ja -asetaatit, jälkimmäisistä oksietyylitärkkelykset. Lisäksi on tunnettua käyttää muunnettujen tärkkelyksien yhdistelmiä, kuten esimerkiksi US-patentissa 3 844 807 (1974) ehdotettua happotärkkelyksen ja tärkkelyseetterin seosta eräiden lisäaineiden kanssa. Lopuksi on tunnettua lukuisten lisäaineiden käyttö tärkkelyksen lisäksi paperisäkkiliimoissa. Näistä mainittakoon liimasauman vedenkestävyyttä lisäävät polymeeriset hartsit ja dispersiot, kuten urea-formaldehyd-hartsi ja polyvinyyliase-taatti-dispersio.
Tärkkelysliimojen käytön yleinen ongelma on liimattujen pintojen riittävän nopean alkutarttuvuuden aikaansaaminen, erikoisesti nopeilla säkkikoneilla ja säkin pohjasauman liimauksessa. Alan ammattimiehet käyttävätkin usein säkin pohjasauman liimaukseen erilaista liimaa kuin sivusaumaan. Liimasauman lujuudessa on usein myös toivomisen varaa. Eräs vaikeus liittyy liiman viskositeettiin, joka helposti tulee liian suureksi. Tosin on tällöin laimentaminen vedellä mahdollista, mutta samalla lisääntyy liimasaumasta haihdutettavan veden määrä. Liiman liian korkea ja myös liian matala viskositeetti aiheuttavat helposti liiman roiskumista säkkikoneella. Lisäksi on liimojen viskositeetin pysyvyydessä sekä mekaanisen rasituksen että mahdollisen säilytyksen aikana paljon toivomisen varaa. Lopuksi voidaan todeta, että useilla tärkkelysliimoilla on liian "pitkä" rakenne, mikä alan ammattimiesten ilmaisuna merkitsee, että liimasäiettä voidaan venyttää hyvinkin pitkäksi säikeen katkeamatta. Ilmeisesti suuri osa edellä luetelluista vaikeuksista johtuu siitä, että tunnetuissa tärkkelyspitoisissa paperisäkkiliimoissa dekstrii-niliimoja lukuunottamatta tärkkelyksen polymeerirakenteelle ominaiset polymeeriketjujen väliset ristisidokset ovat muunnettuja tärkkelyksiä valmistettaessa tapahtuvien reaktioiden jälkeenkin edelleen suurimmaksi osaksi olemassa. Tähän viittaa myös säkkiliimoina käytettyjen lievästi hydrolysoitujen tai muunnettujen tärkkelyksien 61319 haitallinen retrogradatio, joka tapahtuu liimojen jäähtyessä esimerkiksi säilytyksen aikana. Nimitys on annettu kuumassa vesiliuoksessa liuenneen tärkkelyksen osittaiselle erottumiselle liukenemattomana saostumana liuoksen jäähtyessä. Erottuminen on palautumaton ja johtuu tärkkelyksen sisältämän suoraketjuisen amyloosin kiteytymisestä ja yhteenkasautumisesta.
Keksinnön mukaisella menetelmällä on tavoitteena saada aikaan paperisäkkien liimaukseen nopeillakin säkkikoneilla sopiva pääasiassa tärkkelyksestä valmistettu liima, jolla on hyvä alkutarttuvuus ja jonka antama liimasauma on luja, paperisäkkiliima, jota voidaan yhtä hyvin käyttää kaikkien sä-kinsaumojen liimaukseen, ja jonka viskositeetti voidaan pitää helposti säkkikoneelle sopivalla viskositeettialueella ja pysyy käytännössä muuttumattomana liiman pitemmäkin mekaanisen käsittelyn ja/tai säilytyksen aikana, paperisäkkiliima, jonka taipumus retrogradatioon on mahdollisimman vähäinen, paperisäkkiliima, joka voidaan valmistaa säkkitehtaassa tavanomaisesta muuntamattomasta tärkkelyksestä tai etupäässä muuntamaton-ta tärkkelystä sisältävästi aineyhdistelmästä yksinkertaisella tavalla.
On havaittu, että kun tärkkelys lietetään veteen 12...16 paino-% tärkkelystä sisältäväksi lietteeksi ja tätä lietettä sekoitetaan suljetussa tilassa 130...160°C:n lämpötiloissa ylipaineen alaisena, joka lämpötilasta riippuen saattaa olla 0,25...0,7 MPa, tärkkelys-jyvät rikkoutuvat ja tärkkelyksen molemmat polymeeriosat suoraket-juinen amyloosi ja haaraketjuinen amylopektiini irtautuvat toisistaan. Käsittelyäjasta ja lämpötilasta riippuen saattavat tärkkelyksen glukoosipolymeeriketjut irtautua täysin toisistaan ketjujen välisten ristisidosten hävitessä. Näin saadaan sarja tärkkelyksen vesiliuoksia, joille on ominaista matala viskositeetti ja huomattavasti vähentynyt taipumus retrogradatioon. Lisäksi niillä on "lyhyt" rakenne, mikä ilmenee liimasäikeen katkeamisena sitä hieman venytettäessä. Kun esimerkiksi 15 paino-% tärkkelystä sisältävää vesilietettä sekoitetaan voimakkaasti 160°C:ssa 0,7 MPa:n ylipaineessa muutaman sekunnin ajan, saadaan tärkkelysliuos, jonka viskositeetti 90°C:ssa on 700...1000 mPa s ja 25°C:ssa 2000...3000 mPa s mitattuna Brookfield-viskometrillä käyttäen karaa 4 ja nopeutta 20 kierrosta minuutissa.
6 61319
Nyt on todettu, että edellä kuvatulla läntpömekaanisella käsittelyllä valmistettuja tärkkelyslietteitä voidaan hyvällä menestyksellä käyttää joko sellaisenaan tai tietyillä lisäaineilla lisättyinä paperisäkkien liimaukseen nykyaikaisissa nopeissa paperisäkki-koneissa. Edelleen on todettu, että samaa liimaa voidaan käyttää sekä säkkien sivu- että pohjasauman liimaukseen. Liimojen viskositeetti säilyy käyttökelpoisella viskositeettialueella pitkäaikaisen-kin mekaanisen rasituksen, kuten sekoituksen, pumppauksen, putkistossa kierrätyksen ja liimatelojen puristuksen alaisena, eikä liiman säilytys aiheuta siinä haitallisia muutoksia. Keksinnön mukaisen paperisäkkiliiman antamalle hyvälle alkutarttuvuudelle ja lujalle liimasaumalle ei toistaiseksi voida antaa varmaa selitystä, mutta oletetaan, että veden haihtuessa liimasaumasta tärkkelyksen polymee-riketjut siirtyvät jälleen lähemmäksi toisiaan ja suuntautuvat samalla siten, että polymeeriketjujen väliset ristisidokset syntyvät uudelleen. Liimaan voidaan lisätä joko ennen lämpömekaanista käsittelyä tai sen jälkeen tavallisesti käytettyjä lisäaineita. Näitä ovat epäorgaaniset emäkset, kuten natriumhydroksidi, jotka lisättyinä ennen lämpömekaanista käsittelyä alentavat tärkkelyksen gelati-nointilämpötilaa ja mahdollistavat siten alempien lämpötilojen käytön lämpömekaanisessa käsittelyssä, ja jotka lisättyinä valmiiseen liimaan karheuttavat liimattavaa pintaa ja nopeuttavat siten liiman tunkeutumista pintaan. Edelleen voidaan käyttää boraksia edistämään tärkkelyksen polymeeriketjujen välisten sidosten syntymistä ja kar-boksimetyyliselluloosaa tai muita vastaavia joko synteettisiä tai luonnon hyytelöaineita lisäämään liiman viskositeettia. Edelleen voidaan keksinnön mukaiseen liimaan lisätä liimasauman vedenkestä-vyyttä lisääviä synteettisiä hartseja, kuten urea-formaldehydi-hart-sia tai synteettisiä polymeeridispersioita, kuten polyvinyyliasetaat-tia.
Liimaan voidaan lisätä myös joko ennen lämpömekaanista käsittelyä tai sen jälkeen mineraalisia täyteaineita, kuten kaoliinia, talkkia tai kalsiumkarbonaattia, joiden käytön tarkoituksena on lisätä liiman kuiva-ainetta ja siten vähentää liimasaumasta haihdutettavan veden määrää, ja toisaalta lisättynä ennen lämpömekaanista käsittelyä tunkeutumalla vesilietteessä tärkkelysjyvien väliin eristää jyviä toisistaan ja siten edistää kunkin yksityisen tärkkelysjyvän jou- 7 61319 tumista lämpömekaanisen käsittelyn kohteeksi samanaikaisesti ja yhtä tehokkaasti. Lisäksi voivat mineraaliset täyteaineet valmiissa liimassa säännöstellä liiman imeytymistä liimattaviin pintoihin estäen liian nopean imeytymisen. Sopivat käyttömäärät mineraalisille täyteaineille, joista suositellaan kaoliinin käyttöä, ovat 5...30 paino-% liiman kuiva-aineesta.
Tärkkelyksen tai pääasiassa tärkkelystä sisältävän aineyhdistelmän lämpömekaaninen käsittely ja lisä- sekä täyteaineiden käyttö sovitetaan keksinnön mukaan sellaiseksi, että lopullisen käyttövalmiin liiman viskositeetti on viskositeettialueella 1000...4000 mPa s mitattuna 25°C:ssa Brookfield-viskometrillä, kara 4 ja nopeus 20 r/ min. Tämä vaatimus asettaa muun muassa viskositeettiin vaikuttavien lisäaineiden käyttömäärille rajoituksia; niinpä natriumhydrok-sidia voidaan käyttää korkeintaan 2 paino-% liiman kuiva-aineesta, boraksia korkeintaan 10 paino-% ja karboksimetyyliselluloosaa samoin korkeintaan 10 paino-%. Mineraalisilla täyteaineilla, kuten kaoliinilla on vain vähäinen vaikutus liiman viskositeettiin.
Lämpömekaanisesti käsitellyn tärkkelyksen tai pääasiassa tärkkelystä sisältävän aineyhdistelmän vesiliete voidaan myös kuivata sinänsä tunnetuilla tavoilla sellaiseen kuiva-ainepitoisuuteen, että saatu helposti pakattavissa ja kuljetettavissa oleva jauhe on kestävä mikrobiologista hajoamista vastaan. Keksinnön piiriin kuuluvat siten myös kuivatut, edellä kuvatulla tavalla lämpömekaanisesti käsitellyt, tärkkelystä tai pääasiassa tärkkelystä sisältävät pape-risäkkiliimat.
Edellä kuvattu lämpömekaaninen käsittely voidaan soveltaa mihin tahansa tärkkelykseen tai tärkkelysjohdannaiseen, joten raaka-aineina voidaan käyttää tavanomaisia raakatärkkelyksiä, kuten vehnä-, maissi-, peruna- ja riisitärkkelyksiä tai muunnettuja tärkkelyksiä, kuten hapetettuja tärkkelyksiä, tärkkelysestereitä ja -eettereitä. Liiman pääasiassa tärkkelystä sisältävänä aineosana voidaan myös käyttää lämpömekaanisesti käsiteltyjä viljajauhoja, joissa tärkkelyksen osuus viljajauhojen kuiva-aineesta on suurempi kuin 60 paino-%, tai vehnätärkkelyksen valmistuksessa saatua tärkkelysfraktiota, joka sisältää tärkkelyksen lisäksi 1...8 paino-% pentosaaneja ja 1...10 paino-% proteiineja fraktion kuiva-aineesta. Edullisimpia keksinnön mukaisen paperisäkkiliiman raaka-aineita ovat tavanomaiset muuntamattomat tärkkelykset ja edellä mainittu pentosaaneja ja 8 61319 proteiineja sisältävä tärkkelysfraktio.
Keksintöä kuvataan vielä seuraavin esimerkin, jotka kuvaavat eräitä keksinnön sovellutusmuotoja, mutta eivät rajoita keksinnön piiriä esimerkeissä kuvattuun.
Esimerkki 1: 15 kg perunatärkkelystä lietettiin 85 litraan vettä ja lietettä kuumennettiin sekoittaen 160°C:ssa 0,7 MPa:n ylipaineessa kolmen sekunnin ajan suoralla höyryllä. Saadun liimalietteen kuiva-ainepitoisuus oli 14 paino-% ja viskositeetti noin 2000 mPa s mitattuna 25°C:ssa Brookfield-viskometrillä käyttäen karaa 4 ja nopeutta 20 rpm. Liiamuskokeet tehtiin paperisäkkipaperilla käyttäen 60 ym:n paksuista liimasaumaa, jonka leveys oli 50 mm. Liimasauman lujuus määritettiin mittaamalla voima, joka tarvitaan irroittamaan liima-pinnat toisistaan, alan ammattimiesten käyttämällä Alwetron-laitteel-la käyttäen vetonopeutta 100 mm/min. Saatiin seuraavat tulokset:
Kuivumisaika (min) 5 10 30 1000
Irroitusvoima (N/m) 100 110 250 350
Esimerkki 2: 15 kg vehnätärkkelystä ja 2,5 kg kaoliinia lietettiin 85 litraan vettä ja lietettä käsiteltiin suoralla höyryllä esimerkin 1 mukaisella tavalla. Saadun liimalietteen kuiva-ainepitoisuus oli noin 16 paino-% ja viskositeetti noin 2200 mPa s mitattuna 25°C:ssa. Liimasauman lujuudeksi Alwetron-mittauksissa saatiin seuraavat tulokset:
Kuivumisaika (min) 5 10 30 1000
Irroitusvoima (N/m) 120 140 295 380
Paperisäkkikoneella mitattiin liiman viskositeetit eri liima-teloilla, jolloin liima joutui erisuuruisen mekaanisen rasituksen alaiseksi. Saatiin seuraavat tulokset:
Alkuperäinen liima 2200 mPa s
Sivusauman liimaus 1900 mPa s
Pituussauman liimaus 1700 mPa s
Pohjasauman liimaus 1500 mPa s
Viskositeetin aleneminen mekaanisessa rasituksessa on yleensä ominaista tärkkelysliimoille, mutta ajokoe paperisäkkikoneella osoitti viskositeetin säilyvän erinomaisesti toivotulla viskositeetti-alueella.
9 61319
Vaihdeltaessa esimerkin mukaisen liiman kuiva-ainepitoisuutta 14....18 paino-% ja käyttölämpötilaa 22...32°C todettiin liiman viskositeetin silti hyvin pysyvän rajoitetulla viskositeettialueella:
Liiman kuiva-aine Liiman viskositeetti (paino-%) (mPa s) 14.. .15 1500...1700 15.. .16 1700...1900 16.. .17 1900...2200 17.. .18 2200...2600
Esimerkki 3; 15 kg maissitärkkelystä lietettiin 80 litraan vettä ja lietteeseen sekoitettiin 0,15 kg natriumhydroksidia 15 paino-%:sena vesi-liuoksena. Lietettä käsiteltiin suoralla höyryllä esimerkin 1 mukaisella tavalla lämpötilassa 130°C. Saadun liimalietteen kuiva-ainepitoisuus oli 14 paino-% ja viskositeetti 2000...2200 mPa s mitattuna 25°C:ssa. Liimalietteeseen lisättiin 10 paino-% kokonais-liimamäärästä kaupallista tavanomaista polyvinyyliasetaatti-disper-siorta. Liimauskokeet tehtiin esimerkin 1 mukaisesti, käytettäen liimattavina pintoina bitumilla käsiteltyä paperia. Liimasauman lujuuden Alwetron-mittauksissa saatiin seuraavat tulokset:
Kuivumisaika (min) 10 30 1000
Irroitusvoima (N/m) 40 100 320 Käytettäessä liimauskokeissa polyeteenillä päällytettyä paperia saatiin samaa liimaa käyttäen seuraavat lujuusarvot:
Kuivumisaika (h) 24 46 1 viikko
Irroitusvoima (N/m) 60 150 500
Esimerkki 4: 15 kg vehnätärkkelystä ja 2,5 kg kaoliinia lietettiin 85 litraan vettä ja saatua lietettä käsiteltiin esimerkin 1 mukaisella tavalla suoralla höyryllä lämpötilassa 145°C. Saadun liimalietteen viskositeetti oli 25°C:ssa mitattuna 3500...4000 mPa s.
Esimerkki 5: 13 kg vehnätärkkelysfraktiota, joka tärkkelyksen lisäksi sisälsi 3,4 paino-% pentosaaneja ja 4,3 paino-% proteiineja, lietettiin 85 litraan vettä ja käsiteltiin esimerkin 1 mukaisella tavalla suoralla höyryllä 160°C:ssa. Tämän jälkeen lietteeseen sekoitettiin 2,5 kg kaoliinia. Liiman viskositeetti oli 1000...1500 mPa s mitattuna 25°C:ssa.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI772355A FI61319C (fi) | 1977-08-03 | 1977-08-03 | Foerfarande foer framstaellning av huvudsakligen av staerkelsebestaoende papperssaeckslim |
| GB13707/78A GB1559667A (en) | 1977-08-03 | 1978-04-07 | Method of manufacturing a predominantly starch containing paper bag adhesive |
| SE7804484A SE442405B (sv) | 1977-08-03 | 1978-04-19 | Forfarander for framstellning av ett sterkelselim for limning av pappersseckar |
| DE19782820320 DE2820320A1 (de) | 1977-08-03 | 1978-05-10 | Verfahren zur herstellung von hauptsaechlich aus staerke bestehendem papiersack-klebstoff |
| AT357878A AT358691B (de) | 1977-08-03 | 1978-05-17 | Verfahren zur herstellung von hauptsaechlich aus staerke bestehendem papiersack-klebstoff |
| FR7822796A FR2399471A1 (fr) | 1977-08-03 | 1978-08-02 | Procede pour preparer un adhesif pour sacs en papier contenant essentiellement de l'amidon |
| NO782649A NO150125C (no) | 1977-08-03 | 1978-08-02 | Fremgangsmaate ved fremstilling av papirsekklim hovedsakelig bestaaende av stivelse |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI772355A FI61319C (fi) | 1977-08-03 | 1977-08-03 | Foerfarande foer framstaellning av huvudsakligen av staerkelsebestaoende papperssaeckslim |
| FI772355 | 1977-08-03 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI772355A7 FI772355A7 (fi) | 1979-02-04 |
| FI61319B FI61319B (fi) | 1982-03-31 |
| FI61319C true FI61319C (fi) | 1982-07-12 |
Family
ID=8510998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI772355A FI61319C (fi) | 1977-08-03 | 1977-08-03 | Foerfarande foer framstaellning av huvudsakligen av staerkelsebestaoende papperssaeckslim |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT358691B (fi) |
| DE (1) | DE2820320A1 (fi) |
| FI (1) | FI61319C (fi) |
| FR (1) | FR2399471A1 (fi) |
| GB (1) | GB1559667A (fi) |
| NO (1) | NO150125C (fi) |
| SE (1) | SE442405B (fi) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE502192C2 (sv) * | 1990-12-11 | 1995-09-11 | Eka Nobel Ab | Upplösningsförfarande avsett för en lösning innehållande höghaltjoniserad stärkelse |
| DE102010026241A1 (de) * | 2010-06-28 | 2011-12-29 | Mondi Ag | Sack mit einer zur Auflösung in feuchter Umgebung ausgelegten Sackwandung und Verwendung des Sackes als Zementsack |
| DE102014006649A1 (de) * | 2014-05-07 | 2015-11-12 | Dy-Pack Verpackungen Gustav Dyckerhoff Gmbh | Papiersack und Leim für dessen Herstellung |
| CN114106732A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-03-01 | 珠海科技学院 | 一种可降解的胶粘剂及其制备方法与应用 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3133836A (en) * | 1962-03-26 | 1964-05-19 | Penick & Ford Ltd | Method of treating starch with steam |
| FR2306247A1 (fr) * | 1975-04-01 | 1976-10-29 | Vehnae Ab Oy | Procede pour preparer un liant renfermant un amidon, utile en particulier pour coller le carton ondule |
-
1977
- 1977-08-03 FI FI772355A patent/FI61319C/fi not_active IP Right Cessation
-
1978
- 1978-04-07 GB GB13707/78A patent/GB1559667A/en not_active Expired
- 1978-04-19 SE SE7804484A patent/SE442405B/sv not_active IP Right Cessation
- 1978-05-10 DE DE19782820320 patent/DE2820320A1/de active Granted
- 1978-05-17 AT AT357878A patent/AT358691B/de not_active IP Right Cessation
- 1978-08-02 FR FR7822796A patent/FR2399471A1/fr active Granted
- 1978-08-02 NO NO782649A patent/NO150125C/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATA357878A (de) | 1980-02-15 |
| DE2820320C2 (fi) | 1991-12-19 |
| FI61319B (fi) | 1982-03-31 |
| FR2399471A1 (fr) | 1979-03-02 |
| GB1559667A (en) | 1980-01-23 |
| AT358691B (de) | 1980-09-25 |
| NO150125C (no) | 1984-08-22 |
| NO150125B (no) | 1984-05-14 |
| FI772355A7 (fi) | 1979-02-04 |
| FR2399471B1 (fi) | 1983-03-04 |
| SE7804484L (sv) | 1979-02-04 |
| DE2820320A1 (de) | 1979-02-15 |
| SE442405B (sv) | 1985-12-23 |
| NO782649L (no) | 1979-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3668712B1 (en) | Microfibrillated cellulose as rheology modifier in adhesives | |
| CA2334484C (en) | Dextrinization of starch | |
| AU2019297499B2 (en) | Microfibrillated cellulose for controlling viscosity and gel temperature in starch-based adhesives | |
| KR20130096684A (ko) | 콩과식물 전분에 기초한 혼합물을 함유하는 수성 접착제 조성물 | |
| ES2266088T3 (es) | Metodo para la produccion de carton corrugado y producto obtenido con el mismo. | |
| US4374217A (en) | Cold-setting starch adhesive | |
| FI61319C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av huvudsakligen av staerkelsebestaoende papperssaeckslim | |
| US2463148A (en) | Waterproof adhesive and bonding process | |
| US4912209A (en) | Starch based corrugating adhesives | |
| CN107849411A (zh) | 含有淀粉的粘合剂组合物及其用途 | |
| EP3444310A1 (en) | Microfibrillated cellulose as rheology modifier in adhesives | |
| US6716280B2 (en) | Starch-based corrugating adhesive compositions | |
| Kennedy et al. | Starch and dextrins in prepared adhesives | |
| US4157318A (en) | Starch carrier composition for adhesive containing urea as a selatinizing agent | |
| US5454862A (en) | Process for preparing a hot-melt adhesive composition, a hot-melt adhesive composition and articles made by using the same | |
| US4978411A (en) | Process of using starch based corrugating adhesives | |
| NL8202310A (nl) | Werkwijze ter bereiding van een plakmiddel. | |
| US2496440A (en) | Multiweb bonded paper products | |
| US3205091A (en) | Process for making remoistenable gummed surfaces | |
| JPS6111982B2 (fi) | ||
| Radley | Adhesives from starch and dextrin | |
| NL9000791A (nl) | Plakmiddel voor de fabricage van golfkarton, droog mengsel en combinatie van componenten geschikt voor het bereiden van dat plakmiddel, alsmede golfkarton dat met dat plakmiddel is geplakt. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MA | Patent expired | ||
| MA | Patent expired |
Owner name: OY VEHNAE AB |