一種捲菸用環保型高速接嘴膠及其製備方法
2023-04-30 01:27:01 2
專利名稱：一種捲菸用環保型高速接嘴膠及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種環保型高速接嘴膠及其製備方法，具體涉及一種捲菸用環保型高速接嘴膠及其製備方法，屬於捲菸用膠粘劑領域。
背景技術：
捲菸用膠粘劑主要分為接嘴膠、搭口膠、包裝膠及嘴棒成型膠四種，我國約有170餘家捲菸廠，年產3600萬箱左右，捲菸產量居世界首位，捲菸過程中需要消耗的煙用膠每年可達3萬噸。其中，接嘴膠所佔份額最大，約2萬噸。近年來，為了提高生產效率，捲菸機的車速已從之前的4000-5000支/分鐘提高到了 8000-15000支/分鐘，相應地，捲菸粘合劑就必須能夠滿足高速捲菸的要求，如具有一定的初粘性，乾燥速度快，粘結力強等。接嘴膠的粘度為2800_3300mPa · s,目前，用於高速捲菸機的接嘴膠主要有兩類一類是VAE (乙烯-醋酸乙烯)膠乳或聚醋酸乙烯酯(PVAc)膠乳；另一類是醋酸乙烯和丙烯酸酯類共聚乳液接嘴膠，通過兩者的共聚，達到降低共聚物玻璃化溫度的目的，即獲得內增塑的效果，這是改善醋酸乙烯乳液初粘性能的一種辦法。如專利申請CN200510031185提到的高粘度乳膠是基於醋酸乙烯酯的膠粘劑，用於高速捲菸機接嘴捲菸車速大於8000支/分鐘，具有初粘性好、粘接強度高、粘接平滑、貯存穩定好的特點。通過醋酸乙烯和丙烯酸酯類共聚的方法可獲得流動性、初粘性好、抗寒性良好的高速捲菸接嘴膠。如陳元武在《FHX-2高速捲菸膠粘劑》中提到的醋-丙共聚高速捲菸接嘴膠粘劑是醋酸乙烯與丙烯酸丁酯、不飽和羧酸的三元共聚乳液，該乳液採用通常的種子連續滴加聚合方法，加入了少量分子量調節劑，使得共聚物分子量小，共聚乳液具有良好的粘度穩定性和流動性，且具有初粘力大、乾燥速度快、粘接強度高的特點，可以滿足接嘴車速700(Γ8000支/min的要求。專利申請CN201110068785提到的水基型超高速煙用接嘴膠，是以乙酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸三元單體，在過硫酸銨-亞硫酸氫鈉複合引發劑的作用下，聚合成 三元共聚乳液，然後通過抽真空工藝和添加檸檬三正丁酯增塑劑，降低乙酸乙烯酯含量，並用水調節膠粘劑的粘度、固體含量技術指標，製得的接嘴膠粘接能力強，機速可達到12000-17000支/min，乙酸乙烯酯含量低於1000mg/kg，鄰苯二甲酸總酯類低於500mg/kg,甲醒含量低於50mg/kg。以上接嘴膠的製法中均用到保護膠體PVA和增塑劑，PVA中的羥基基團易吸水，為增加接嘴膠的耐水性，必須封閉羥基，最常見的方法是採用PVA縮醛類來實現，如侯瓊在《EVA乳液改性生產高速捲菸膠》採用PVA縮甲醛作為改性增粘劑，這可能使得接嘴膠中有一定量的醛類物質；同時增塑劑採用的鄰苯二甲酸酯類也是對人體有害物質，儘管專利申請CN201110068785已採用檸檬三正丁酯對增塑劑做了改進，但所得接嘴膠中乙酸乙烯酯、鄰苯二甲酸酯類、甲醛含量仍較高，且接嘴膠的初粘性、粘結強度、耐水性需要改進。
發明內容
本發明以VAE乳液為基料，並添加醋酸乙烯、丙烯酸、丙烯酸丁酯進行聚合改性，提高初粘性和粘接強度，且增塑劑採用環保增塑劑；PVA封閉羥基的方法改變，在降低甲醛含量的同時提高耐水性，所得接嘴膠基本不含對人體有害的醛類物質和鄰苯二甲酸酯類物質、醋酸乙烯單體殘留量低，環保。為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案環保型高速接嘴膠，由含有下述重量含量的原料配比製成
VAE 乳液42-50%
醋酸乙婦酯(VAc) 15-18%
丙烯酸0.6-1.2%
丙烯酸丁酯3-6%
環保增塑劑1-2.2%
PVA6-10%
氨基樹脂0.5-1.2%
引發劑0.2-0.6%
乳化劑0.1-0.8%
pH 關 V;劑0.02-0.05%
消泡劑0.1-0.5%
去離子水15-27%所述的VAE乳液為市售型號為BJ-707，固含量為55%。所述的環保增塑劑為檸檬酸三丁酯或環氧大豆油；所述的PVA為由1788與1799按照2 1比例混合溶解自製而成，固含量為15% ；所述引發劑為過硫酸銨或過硫酸鉀；所述的乳化劑為0P-10或TX-10中任意一種或以任意比例混合；所述pH調節劑為蘋果酸鈉、碳酸氫鈉或磷酸二氫鈉中任意一種以任意比例混合；所述的消泡劑為乙醇，乙醇不僅沒有其他醇類的特殊氣味，同時又具有優良的消泡效果；本發明進一步提供一種環保型高速接嘴膠的製備方法，按照如下步驟I)取42-50%的VAE乳液加入到密封容器中，打開攪拌機，設定攪拌速度為100-150轉/分鐘，向容器內依次添加15-18%的VAc，3-6%的丙烯酸丁酯，O. 6-1. 2%的丙烯酸及部分去離子水(約佔去離子水總量的一半)後持續攪拌混合均勻；2)打開加熱裝置，加熱升溫至70_75°C，加入一定量的引發劑(約佔總引發劑量的三分之一)，調整攪拌速度為200-250轉/分鐘，並繼續升溫至85-90°C，在I個小時內將剩餘的引發劑添加完。再次升溫至95°C，添加PVA為6-10%，氨基樹脂O. 5-1. 2%，保溫攪拌1-1. 2個小時。降溫至45-55°C，按順序添加環保增塑劑1-2. 2%，乳化劑O. 1-0. 8%，pH調節劑O. 02-0. 05%，消泡劑O. 1-0. 5%及剩餘的去離子水，繼續攪拌約O. 8-1. 5小時，靜置冷卻，過濾出料。
由以上方案製得的環保型高速接嘴膠成本低、用氨基樹脂對PVA的羥基進行封端的方法避免了引入醛類物質，環保增塑劑為非鄰苯二甲酸酯類物質，因此所得接嘴膠基本不含對人體有害的醛類物質和鄰苯二甲酸酯類物質，且醋酸乙烯酯單體殘餘量低，固含量為45. 2-52%，粘度為2800-3300mPa *s，具有良好的初粘性、粘接強度和耐水性，適用於車速12000-15000支/分鐘的高速捲菸機。本發明的環保型高速接嘴膠經檢測後，各性能指標如下所示
權利要求
1.一種捲菸用環保型高速接嘴膠，其特徵在於，由含有下述重量含量的原料配比製成VAE乳液42-50%醋酸乙烯酯15-18%內烯酸0.6-].2%丙烯酸丁酯3-6%環保增塑劑1-2.2%PVA6-10%氨基樹脂0.5-1 V引發劑0.2-0.6%乳化劑O. !-0.8%pH調節劑0.02-0.05%消泡劑0.1-0.5%去離子水15-27%。
2.一種如權利要求1所述的環保型高速接嘴膠，其特徵在於，所述VAE乳液為市售型號為BJ-707，固含量為55%。
3.—種如權利要求1所述的環保型高速接嘴膠，其特徵在於，所述PVA為由1788與 1799按照2 1比例混合溶解自製而成，固含量為15%。
4.一種如權利要求1所述的環保型高速接嘴膠，其特徵在於，所述環保增塑劑為檸檬酸三丁酯或環氧大豆油。
5.一種如權利要求1所述的環保型高速接嘴膠，其特徵在於，所述引發劑為過硫酸銨或過硫酸鉀。
6.一種如權利要求1所述的環保型高速接嘴膠，其特徵在於，所述乳化劑為0P-10或 TX-10中任意一種或以任意比例混合。
7.—種如權利要求1所述的環保型高速接嘴膠，其特徵在於，所述pH調節劑為蘋果酸鈉、碳酸氫鈉或磷酸二氫鈉中任意一種以任意比例混合。
8.—種如權利要求1所述的環保型高速接嘴膠，其特徵在於，所述消泡劑為乙醇。
9.一種如權利要求1所述的環保型高速接嘴膠的製備方法，其特徵在於，按照如下步驟1)取42-50%的VAE乳液加入到密封容器中，打開攪拌機，設定攪拌速度為100-150轉 /分鐘，向容器內依次添加15-18%的VAc，3-6%的丙烯酸丁酯，O. 6-1. 2%的丙烯酸及約佔總量一半的去離子水後持續攪拌混合均勻；2)打開加熱裝置，加熱升溫至70-75°C，加入約佔總量三分之一的引發劑調整攪拌速度為200-250轉/分鐘，並繼續升溫至·85-90°C，在I個小時內將剩餘的引發劑添加完；再次升溫至95 0C，添加PVA6-10%,氨基樹脂O. 5-1. 2%，保溫攪拌1-·1. 2個小時。降溫至45-55 °C，按順序添加增塑劑1-2. 2%， 乳化劑O. 1-0. 8%，pH調節劑O. 02-0. 05%,消泡劑O. 1-0. 5%及剩餘的去離子水，繼續攪拌約O. 8-1. 5小時，靜置冷卻，過濾出料。
全文摘要
本發明公開一種捲菸用環保型高速接嘴膠及其製備方法。該環保型高速接嘴膠以VAE乳液為基料，並添加醋酸乙烯、丙烯酸、丙烯酸丁酯進行聚合改性，且增塑劑採用環保增塑劑，PVA的羥基使用氨基樹脂封端，所得高速接嘴膠基本不含對人體有害的醛類物質和鄰苯二甲酸酯類物質，醋酸乙烯酯單體殘餘量低，固含量為47.4-52.0%，粘度為2800-3300mPa·s，具有良好的初粘性、粘接強度和耐水性適用於車速12000-15000支/分鐘的高速捲菸機。
文檔編號C09J11/06GK103045136SQ201210571930
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者宋軍軍, 朱清梅, 胡連芹 申請人:海南必凱水性塗料有限公司