CN106085289A - 环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂及其制备方法，淀粉胶粘剂由以下组分以及重量份的原料制成：淀粉：15～30，水：60～80，氢氧化钠：0.2～1，氧化剂：0.05～0.2，交联剂：0.1～0.5，安定剂：0.1～0.5，催干剂：2～10，增强剂：1～5，渗透剂：0.1～1。本发明通过氧化剂的氧化，淀粉分子链上，除了羟基之外，增加了羧基、羰基等基团，提高胶粘剂的初粘性，减少上胶量，有利于快速干燥；通过加入渗透剂，可以使胶粘剂快速渗透纸面，破坏纤维；通过加入交联剂和增强剂可以使胶粘剂自身在瞬间发生交联形成体型结构，促使胶粘剂快干，也能与纸纤维上的基团发生交联反应，从而提高粘合强度和纸板的抗水性能；通过加入催干剂能提高淀粉胶粘剂的干燥速度，从而降低纸机的蒸汽压力。

Description

环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种淀粉胶粘剂，尤其是涉及一种环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂及其制备方法。
背景技术
目前，瓦楞纸板生产所用的胶粘剂，大多采用淀粉胶粘剂，其原料来源广泛，制胶工艺简单，基本上由水、淀粉、碱、硼砂、稳定剂，按一定的配比、一定顺序搅拌反应而成，但在实际使用过程中存在干燥速度慢、车速慢、抗水性差，生产的瓦楞纸板易返潮发软，从而导致粘结强度下降，边压强度下降。使用普通的淀粉胶粘剂生产瓦楞纸板还有一个比较突出的缺点是，所需的蒸汽压力高，生产能耗大，生产三层板蒸汽压力需要6～7公斤，五层板蒸汽压力高达8～9公斤，这与我国现行的节能减排政策背道而驰。
中国发明专利CN1438284，公开一种单面及瓦楞纸板生产线用耐水型淀粉粘合剂及其制法，其特点是水、淀粉、硼砂、氢氧化钠、三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂、苯丙乳液，纯丙乳液搅拌反应而成；此发明所述的胶粘剂具有耐水和防潮性能，但是，使用时干燥速度相对较慢，纸机蒸汽压力高，能耗大。
中国发明专利201010213557.5，公开一种用于高强耐水瓦楞纸箱的粘合剂，该粘合剂中成分重量配比为：玉米淀粉15～25份，水75～80份、片碱0.1～0.4份，硼砂0.3～0.6份、加强剂0.5～1.2份，此发明所述的胶粘剂耐水性好，但是，胶粘剂存在组分相容性差，容易分层。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂，由以下组分以及重量份的原料制成：淀粉：15～30，水：60～80，氢氧化钠：0.2～1，氧化剂：0.05～0.2，交联剂：0.1～0.5，安定剂：0.1～0.5，催干剂：2～10，增强剂：1～5，渗透剂：0.1～1。
所述的淀粉选自玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉或小麦淀粉中的一种或几种混合物。
所述的氧化剂选自过硫酸铵、过硫酸钾或双氧水的一种或几种的混合物。
所述的交联剂选自硼砂、硼酸、碳酸锆铵或碳酸锆钾中的一种或几种的混合物。
所述的安定剂选自硫酸镁、氯化镁或柠檬酸中的一种或几种的混合物。
所述的催干剂选自碳酸钙、二氧化硅、重钙或膨润土中的一种或几种的混合物。
所述的增强剂选自脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂或聚氨酯树脂中的一种或几种的混合物。
所述的渗透剂选自壬基酚聚氧乙烯醚(TX-10)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO-09)、聚乙二醇或聚丙二醇中一种或几种的混合物。
所述的环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
第一步：按重量份将淀粉15～30份、水60～80份在反应釜中混合均匀，然后升温至40～45℃，加入氧化剂0.05～0.2份，反应30～60分钟，得到氧化淀粉；
第二步：按重量份将氢氧化钠0.2～1份加入上述氧化淀粉中，检测糊液的粘度，当粘度达到15秒～35秒时，加入安定剂0.1～0.5份、交联剂0.1～0.5份、催干剂2～10份、增强剂1～5份和渗透剂0.1～1份，搅拌均匀，制备得到环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂。其中，粘度采用涂—4杯测定。
所述的环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂一般的应用方法：输送到生产线的糊槽中，通过上糊辊涂覆瓦楞纸楞峰上，升温，糊化，完成贴合。
通过氧化剂的氧化，淀粉分子链上，除了羟基之外，增加了羧基、羰基等基团，提高胶粘剂的初粘性，减少上胶量，有利于快速干燥；通过加入渗透剂，可以使胶粘剂快速渗透纸面，破坏纤维；通过加入交联剂和增强剂可以使胶粘剂自身在瞬间发生交联形成体型结构，促使胶粘剂快干，同时，也能与纸纤维上的基团发生交联反应，从而提高粘合强度和纸板的抗水性能；通过加入催干剂能提高淀粉胶粘剂的干燥速度，以更少的热量就能使淀粉糊干燥，从而降低纸机的蒸汽压力。
与现有技术相比，本发明的优点及有益效果在于：
1、制备胶粘剂过程中，加入氧化剂对淀粉分子进行氧化，使淀粉分子链上增加了羧基、羰基等基团，提高淀粉胶的初粘性，可以减少贴合的上胶量，有利于快速干燥。
2、胶粘剂中加入渗透剂，可以使淀粉胶粘剂渗透到纸里，破坏纤维，提高贴合强度。
3、通过加入交联剂和增强剂可以使胶粘剂自身在瞬间发生交联形成体型结构的，促使胶粘剂快干，同时，也能与纸纤维上的基团发生交联反应，从而提高粘合强度和纸板的抗水性能。
4、通过加入催干剂能提高淀粉胶粘剂的干燥速度，以更少的热量就能使淀粉糊干燥，从而降低纸机的蒸汽压力。
5、本发明主要成分为淀粉与水，选择的添加剂多为环保性能优良的化学物质，使得瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂环保性能好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明各实施方式的基本制备工艺是，原料经计量，将淀粉和水加入反应釜中，充分搅拌，升温至40～45℃，加入氧化剂，反应30～60分钟，得到氧化淀粉，然后加入氢氧化钠，跟踪糊液的粘度，当粘度达到15秒～35秒时，加入安定剂、交联剂、催干剂、增强剂和渗透剂，搅拌均匀，制备得到瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂。
一般的应用方法：输送到生产线的糊槽中，通过上糊辊涂覆瓦楞纸楞峰上，升温，糊化，完成贴合。
以下实施例中，粘度均采用涂—4杯测定。
实施例1
将20份(重量)淀粉和水70份(重量)加入反应釜中，充分搅拌，升温至40～45℃，加入0.1份(重量)双氧水，反应45分钟，得到氧化淀粉，然后加入0.9份(重量)氢氧化钠，跟踪糊液的粘度，当粘度达到20秒时，加入0.5份(重量)硫酸镁、0.5份(重量)硼砂、5份(重量)碳酸钙、2.5份(重量)脲醛树脂和0.5份(重量)TX-10，搅拌均匀，得到淀粉胶粘剂。
应用效果：此淀粉胶粘剂初粘性强，用此粘接剂贴合好的纸板时，三层板纸机蒸汽压力从7公斤降至5公斤，五层板纸机蒸汽压力从9公斤降至7公斤。
实施例2
将25份(重量)淀粉和水65份(重量)加入反应釜中，充分搅拌，升温至40～45℃，加入0.05份(重量)过硫酸钠，反应30分钟，得到氧化淀粉，然后加入0.95份(重量)氢氧化钠，跟踪糊液的粘度，当粘度达到25秒时，加入0.75份(重量)硫酸镁、0.75份(重量)硼酸、4份(重量)重钙、3.5份(重量)三聚氰胺甲醛树脂和0.5份(重量)AEO-09，搅拌均匀，得到淀粉胶粘剂。
应用效果：此淀粉胶粘剂初粘性强，用此粘接剂贴合好的纸板时，三层板纸机蒸汽压力从7公斤降至4公斤，五层板纸机蒸汽压力从9公斤降至6公斤。
实施例3
将20份(重量)淀粉和水60份(重量)加入反应釜中，充分搅拌，升温至40～45℃，加入0.1份(重量)过硫酸钾，反应60分钟，得到氧化淀粉，然后加入0.9份(重量)氢氧化钠，跟踪糊液的粘度，当粘度达到30秒时，加入0.5份(重量)氯化镁、0.5份(重量)硼酸、5份(重量)碳酸钙、5份(重量)膨润土、2.5份(重量)环氧树脂和0.5份(重量)TX-10，搅拌均匀，得到淀粉胶粘剂。
应用效果：此淀粉胶粘剂初粘性强，用此粘接剂贴合好的纸板时，三层板纸机蒸汽压力从7公斤降至3.5公斤，五层板纸机蒸汽压力从9公斤降至5公斤。
实施例4
一种环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂，由以下组分以及重量份的原料制成：
淀粉(木薯淀粉)：15，水：60，氢氧化钠：0.2，氧化剂(过硫酸铵)：0.05，交联剂(硼砂)：0.1，安定剂(硫酸镁)：0.1，催干剂(碳酸钙)：2，增强剂(脲醛树脂)：1，渗透剂(壬基酚聚氧乙烯醚)：0.1。
制备方法，包括以下步骤：
第一步：按重量份将淀粉15份、水60份在反应釜中混合均匀，然后升温至40℃，加入氧化剂0.05份，反应30分钟，得到氧化淀粉；
第二步：按重量份将氢氧化钠0.2份加入上述氧化淀粉中，检测糊液的粘度，当粘度达到15秒时，加入安定剂0.1份、交联剂0.1份、催干剂2份、增强剂1份和渗透剂0.1份，搅拌均匀，制备得到环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂。
应用效果：此淀粉胶粘剂初粘性强，用此粘接剂贴合好的纸板时，三层板纸机蒸汽压力从7公斤降至3.5公斤，五层板纸机蒸汽压力从9公斤降至5.5公斤。
制得的环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂一般的应用方法：输送到生产线的糊槽中，通过上糊辊涂覆瓦楞纸楞峰上，升温，糊化，完成贴合。
实施例5
一种环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂，由以下组分以及重量份的原料制成：
淀粉(马铃薯淀粉)：20，水：70，氢氧化钠：0.6，氧化剂(过硫酸钾)：0.1，交联剂(硼酸)：0.3，安定剂(氯化镁)：0.3，催干剂(二氧化硅)：6，增强剂(三聚氰胺甲醛树脂)：3，渗透剂(脂肪醇聚氧乙烯醚)：0.5。
制备方法，包括以下步骤：
第一步：按重量份将淀粉20份、水70份在反应釜中混合均匀，然后升温至43℃，加入氧化剂0.1份，反应45分钟，得到氧化淀粉；
第二步：按重量份将氢氧化钠0.6份加入上述氧化淀粉中，检测糊液的粘度，当粘度达到25秒时，加入安定剂0.3份、交联剂0.3份、催干剂6份、增强剂3份和渗透剂0.5份，搅拌均匀，制备得到环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂。
应用效果：此淀粉胶粘剂初粘性强，用此粘接剂贴合好的纸板时，三层板纸机蒸汽压力从7公斤降至4.5公斤，五层板纸机蒸汽压力从9公斤降至6.5公斤。
制得的环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂一般的应用方法：输送到生产线的糊槽中，通过上糊辊涂覆瓦楞纸楞峰上，升温，糊化，完成贴合。
实施例6
一种环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂，由以下组分以及重量份的原料制成：
淀粉(小麦淀粉)：30，水：80，氢氧化钠：1，氧化剂(双氧水)：0.2，交联剂(碳酸锆钾)：0.5，安定剂(柠檬酸)：0.5，催干剂(膨润土)：10，增强剂(聚氨酯树脂)：5，渗透剂(聚丙二醇)：1。
制备方法，包括以下步骤：
第一步：按重量份将淀粉30份、水80份在反应釜中混合均匀，然后升温至45℃，加入氧化剂0.2份，反应60分钟，得到氧化淀粉；
第二步：按重量份将氢氧化钠1份加入上述氧化淀粉中，检测糊液的粘度，当粘度达到35秒时，加入安定剂0.5份、交联剂0.5份、催干剂10份、增强剂5份和渗透剂1份，搅拌均匀，制备得到环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂。
应用效果：此淀粉胶粘剂初粘性强，用此粘接剂贴合好的纸板时，三层板纸机蒸汽压力从7公斤降至5公斤，五层板纸机蒸汽压力从9公斤降至7公斤。
制得的环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂一般的应用方法：输送到生产线的糊槽中，通过上糊辊涂覆瓦楞纸楞峰上，升温，糊化，完成贴合。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂，其特征在于，由以下组分以及重量份的原料制成：
淀粉：15～30，
水：60～80，
氢氧化钠：0.2～1，
氧化剂：0.05～0.2，
交联剂：0.1～0.5，
安定剂：0.1～0.5，
催干剂：2～10，
增强剂：1～5，
渗透剂：0.1～1。
2.根据权利要求1所述的一种环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂，其特征在于，所述的淀粉选自玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉或小麦淀粉中的一种或几种混合物。
3.根据权利要求1所述的一种环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂，其特征在于，所述的氧化剂选自过硫酸铵、过硫酸钾或双氧水的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂，其特征在于，所述的交联剂选自硼砂、硼酸、碳酸锆铵或碳酸锆钾中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂，其特征在于，所述的安定剂选自硫酸镁、氯化镁或柠檬酸中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂，其特征在于，所述的催干剂选自碳酸钙、二氧化硅、重钙或膨润土中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂，其特征在于，所述的增强剂选自脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂或聚氨酯树脂中的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂，其特征在于，所述的渗透剂选自壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇或聚丙二醇中一种或几种的混合物。
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
第一步：按重量份将淀粉15～30份、水60～80份在反应釜中混合均匀，然后升温至40～45℃，加入氧化剂0.05～0.2份，反应30～60分钟，得到氧化淀粉；
第二步：按重量份将氢氧化钠0.2～1份加入上述氧化淀粉中，检测糊液的粘度，当粘度达到15秒～35秒时，加入安定剂0.1～0.5份、交联剂0.1～0.5份、催干剂2～10份、增强剂1～5份和渗透剂0.1～1份，搅拌均匀，制备得到环保型瓦楞纸板低温贴合淀粉胶粘剂。
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