聚乙烯醇接技型紙製品澱粉粘合劑及其生產方法
2023-10-10 01:24:49 2
專利名稱：聚乙烯醇接技型紙製品澱粉粘合劑及其生產方法
技術領域：
本發明涉及一種澱粉粘合劑及其生產方法，該澱粉粘合劑主要用於紙製品，特別適用於瓦楞紙箱的粘合。
目前，澱粉粘合劑的研製，主要工藝路線有鹼糊法、糊精法、氧化法三種，其中氧化製作的澱粉粘合劑粘接力大，裱糊後紙板挺度好，已成為目前澱粉粘合劑的主要研製方向。氧化澱粉粘合劑有二步法與一步法。二步法是先製成氧化澱粉，使用前再加糊化劑與交聯劑配成；一步法是澱粉直接氧化、糊化、交聯而成。澱粉粘合劑之所以至今尚未得到廣泛應用，主要原因是其本身存在下列問題①澱粉粘合劑含水量大，一般水份含量在80％以上，再加上國內中小型紙箱廠使用的紙張含水量嚴重超標，國內紙張的含水率標準為10±4％，而紙箱廠使用的紙張大部分含水量在18％以上，國外紙張的含水率標準為6-8％，以致紙箱乾燥速度慢，粘合後挺度小，易塌楞，不經涼曬或烘乾難以出廠。②為了提高幹燥速度，國內採用加入無機填料來提高含固量，這又使得澱粉粘合劑的內聚力提高，對紙張的溼潤性降低，瓦楞紙時有出現開片現象。③粘合劑中未被氧化澱粉中羥基氫鍵的作用，易產生凝膠，使得澱粉粘合劑的保存期短，不適合工業化生產。④澱粉分子結構隨品種、產地不同而有極大的不同，氧化過程不易控制，導致產品質量不穩定。
本發明的目的是提供一種粘合力強、乾燥速度快、質量穩定、保存期長的澱粉粘合劑及其生產方法。
本發明的配方是原料名稱組分(重量％)澱粉6-10過氧化氫0.09-0.48硫酸亞鐵0.02-0.05氫氧化鈉0.555-0.66硼酸或硼砂 0.001-0.05
聚乙烯醇0.8-1.2助劑適 量水 其餘部分為水上述配方中所用的澱粉最好是一級玉米澱粉，助劑為消泡劑、防腐劑、終止劑、增塑劑。
本發明的生產方法是按配方規定的量，在容器中首先加水，然後加澱粉，攪拌混合使之溶脹，再加硫酸亞鐵、過氧化氫，攪拌後加氫氧化鈉，進行糊化氧化60-90分鐘，再加預先配製好的聚乙烯醇水溶液(聚乙烯醇與水的重量比為1∶12.5)進行接枝，攪拌後加入預先配製好的凝膠化試劑硼酸或硼砂水溶液(硼酸或硼砂與水的重量比為1.7∶50)，再攪拌，最後根據四季氣溫不同加適量的消泡劑、防腐劑、終止劑、增塑劑即成產品。
本發明中，澱粉氧化過程是在氧化劑的作用下，葡萄糖單元上的羥甲基(-CH2OH)，氧化成醛基(-CHO)，進而氧化成羧基(-COOH)，減少了澱粉分子中羥基的數量；同時羧基進入澱粉分子中，由於羧基體積大，對澱粉的聚集及退減傾向起了空間位阻作用；同時糖苷鍵的斷裂，使大分子降價，澱粉分子量降低，從而增加了溶解性、流動性和粘結性。但是氧化作用不可能將澱粉中的羥基全部氧化成醛基或羧基，未被氧化的羥基隨著時間的推移以氫鍵連接在一起而發生凝膠，導致產品質量不穩定。本發明利用聚乙烯醇(聚乙烯醇)分子含有大量仲羥基和少量乙醯基這一特點，使聚乙烯醇與氧化澱粉殘留的羥基形成氫鍵，起到了聚乙烯醇與澱粉分子「接枝」的作用，隨著聚乙烯醇線型大分子的引入，對氧化澱粉的聚集及退減傾向起到了空間位阻作用，提高了粘合劑的穩定性和保存期；同時由於聚乙烯醇線型大分子的引入極大地提高了粘合劑的內聚力和對紙的親合力，使粘合劑的粘結力提高；同時，採用接枝工藝，澱粉的氧化達到低氧化程度即可，一般的冷制氧化就可達到要求。
聚乙烯醇氧化澱粉接枝體系使粘合劑的粘結力、抗凝凍性、保存期、質量穩定性、乾燥速度比公知的澱粉粘合劑都有了極大的提高，但快乾性能還不理想，尤其對於水份含量嚴重超標的紙張。為了提高產品的快乾性能，本發明採用控制聚乙烯醇與硼酸(或硼砂)發生凝膠化反應的方法來提高粘合劑的乾燥速度，硼酸(或硼砂)可與聚乙烯醇發生強的反應形成雙二醇絡合物而凝膠化，反應式如下
在硼酸(或硼砂)濃底低的情況下形成一種較弱的單二醇絡合物而且可以控制，當粘合劑上膠後，體系水份被紙少量吸收後，粘合劑體系中硼酸(或硼砂)濃度提高後迅速發生不可逆轉的凝膠化反應，形成膠膜，從而達到快幹的目的。這與國內目前澱粉粘合劑經常採用的物理方法具有本質的不同。
本發明較現在的氧化澱粉粘合劑乾燥速度快2-3倍，粘合1-2小時即可進入下道工序，並具有粘結力強、易保存(保持期40-60天)，流動性好，抗凝凍性強，生產過程可冷制，節省能源，成本低，產品質量穩定等優點。
本發明的實施例如下本發明的配方原料規格組分(重量％)玉米澱粉食用一級8過氧化氫工業30％0.95硫酸亞鐵工業品 0.035氫氧化鈉工業品30％ 2.025硼酸工業品 0.0255聚乙烯醇工業品 1.0其他助劑適量水其餘部分為水常溫下，按上述實施例配方規定的量，在搪瓷反應釜中先加水，然後加玉米澱粉，經攪拌混合使之溶脹，在攪拌的條件下加硫酸亞鐵，過氧化氫，攪拌10分鐘，加入氫氧化鈉，進行糊化氧化80分鐘左右，再加預先配製好的聚乙烯醇水溶液(聚乙烯醇與水的重量比為1∶12.5)，進行接枝，攪拌20分鐘，再加入配製好的凝膠化試製硼酸水溶液(硼酸與水的重量比為1.7∶50)，攪拌10分鐘，最後根據四季氣溫不同添加適量的消泡劑、防腐劑、終止劑、增塑劑即可。
聚乙烯醇接枝型紙製品澱粉粘合劑，主要用於紙製品的粘合，特別適用於瓦楞紙的粘合。
權利要求
1.一種聚乙烯醇接枝型紙製品澱粉粘合劑，其特徵在於選用了如下配方原料名稱組分(重量％)澱粉6-10過氧化氫0.09-0.48硫酸亞鐵0.02-0.05氫氧化鈉0.555-0.66硼酸或硼砂 0.001-0.05聚乙烯醇0.8-1.2助劑適 量水 其餘部分為水
2.根據權利要求1所述的聚乙烯醇接枝型紙製品澱粉粘合劑，其特徵在於配方中所用的澱粉是食用一級玉米澱粉。
3.根據權利要求1所述的聚乙烯醇接枝型紙製品澱粉粘合劑，其特徵在於配方中所用的助劑為消泡劑、防腐劑、終止劑、增塑劑。
4.根據權利要求1所述的聚乙烯醇接枝型紙製品澱粉粘合劑，其特徵在於按配方規定的量，在容器中首先加水，然後加澱粉，攪拌混合使之溶脹，再加硫酸亞鐵、過氧化氫，攪拌後加氫氧化鈉，進行糊化氧化60-90分鐘，再加預先配製好的聚乙烯醇水溶液(聚乙烯醇與水的重量比為1∶12.5)進行接枝，攪拌後加入預先配製好的凝膠化試劑硼酸或硼砂水溶液(硼酸或硼砂與水的重量比為1.7∶50)，再攪拌，最後根據四季氣溫不同加適量的消泡劑、防腐劑、終止劑、增塑劑等即成產品。
全文摘要
一種聚乙烯醇接枝型紙製品澱粉粘合劑及其生產方法,其特點是以澱粉為主體原料,水為溶劑,澱粉溶脹後,加硫酸亞鐵、過氧化氫進行糊化氧化,加聚乙烯醇水溶液進行接枝,再加凝膠化試劑硼酸或硼砂水溶液,最後加其他助劑而成。本發明採用化學方法來增強澱粉粘合劑的乾燥速度,較現在的澱粉粘合劑乾燥速度快2—3倍,本發明並具有粘結力強、易保存、流動性好、抗凝凍性強、生產過程可冷制、節省能原、成本低、產品質量穩定等優點。
文檔編號C09J151/00GK1228460SQ9810459
公開日1999年9月15日 申請日期1998年3月10日 優先權日1998年3月10日
發明者祝成 申請人:祝成