[发明专利]一种淀粉基生物质功能胶粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种淀粉基生物质功能胶粘剂及其制备方法，特别应用于造纸领域。

背景技术

随着中国经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，对纸张品质的要求也日益提高。所以现在的文化和包装用纸普遍进行表面涂布处理。纸张的涂布过程中需要胶粘剂、颜料和一些功能添加剂。其中颜料的比例最大，其次是胶粘剂；胶粘剂在涂料成本中所占的比例比较高。现在涂料胶粘剂的种类主要有：石化合成乳液、涂布淀粉；合成乳液的价格较高，一切原料不可再生；涂布淀粉存在粘度高，流变性差的问题，所以也限制了涂布淀粉的用量。

现在市场上的普通涂布淀粉用于涂布的效果普遍不够理想，难以大量使用。因此，目前造纸行业迫切需要解决的问题是：在保持纸张品质条件下，如何提高淀粉基可再生低成本胶粘剂的用量，使其具有巨大的经济和社会效益。目前已经有人研究提高可再生低成本的胶粘剂，重点集中在淀粉基功能胶粘剂。

现在对淀粉进行改性的方法主要分为：物理法，化学法，生物法等。

其中物理法是指借助于热、机械力、物理场等手段对淀粉进行改性，主要是通过这些手段对淀粉的链段进行剪切，重构；并在此物理过程中产生少量且关键的化学变化，从而优化淀粉的使用性能。改性的过程中没有化学试剂残留。

化学法：天然淀粉经过适当化学处理，引入某些化学基团使分子结构及理化性质发生变化，生成淀粉衍生物。淀粉是一种多糖类物质。未改性的淀粉结构通常有两种：直链淀粉和支链淀粉，是聚合的多糖类物质。通常因为水溶性差，故往往是采用改性淀粉，即水溶性淀粉。可溶性淀粉是经不同方法处理得到的一类改性淀粉衍生物，不溶于冷水、乙醇和乙醚，溶于或分散于沸水中，形成胶体溶液或乳状液体。淀粉化学改性的手段主要有：氧化，酯化，接枝，交联等。

生物法：主要是指借助于生物酶的作用，对淀粉链段进行重构。提高了淀粉乳液的固含量，降低了淀粉的粘度；后期再借助于化学作用，可以得到高固含、低粘度、高强度的产品。

目前，世界上对生物质功能胶粘剂的研究主要集中在淀粉基、纤维素基、蛋白基、多糖等方面。大部分的研究还是停留在基础研究方面，可以稳定大量替代合成胶乳的生物质功能胶粘剂还不成熟。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了生产成本低，可以克服合成单体不可再生的一种淀粉基生物质功能胶粘剂。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种淀粉基生物质功能胶粘剂，所述淀粉基生物质功能胶粘剂包括如下组成成分：生物质主原料：30-45％，塑化剂：5.5-22.5％，润滑剂：0.55-3.5％，交联剂：0.55-5.5％，改性剂：0.01-5.5％，辅助成膜剂：0.55-5.5％，防腐剂：0.1-0.55％，pH调节剂：0.01-5.5％，余量为水。

本发明淀粉基生物质功能胶粘剂采用可再生，天然无污染，生产成本极低的生物质作主原料，并合理配伍适量的塑化剂、改性剂、交联剂等，使制得的生物质功能胶粘剂粘度适当，流变性优良，粘结强度高，并大大降低生产成本。

其中，所述生物质主原料为原淀粉或/和其组合物，原淀粉和改性淀粉的组合物，改性淀粉或/和其组合物，大豆蛋白、改性大豆蛋白中的一种或两种。

所述原淀粉包括木薯淀粉，玉米淀粉，马铃薯淀粉，蜡质玉米淀粉，小麦淀粉，糯米淀粉；所述改性淀粉包括酯化淀粉，氧化淀粉，双醛淀粉，羟丙基淀粉，羧甲基淀粉，阳离子淀粉。

所述的塑化剂为乙二醇，邻苯二甲酸酯类，丙三醇，尿素，聚乙烯醚，聚丙烯醚，甘油醚，柠檬酸酯类，聚乙烯醇，乙酸乙酯，柠檬酸中的一种或多种。

所述的润滑剂为硬脂酸钙，硬脂酸镁，硬脂酸锌，硬脂酸钠中的一种或多种。

所述的交联剂为甲醛，乙二醛，戊二醛，己二酸，葵二酸，缩水甘油酯类，衣康酸，环氧氯丙烷，脲醛树脂，密胺树脂，改性氨基树脂中的一种或多种。

所述的改性剂为阿尔法淀粉酶，贝塔淀粉酶，蛋白酶，盐酸，硫酸，硝酸，丙烯酸，甲基丙烯酸，富马酸，马来酸酐，冰醋酸，次氯酸钠，双氧水中的一种或多种。

其中所述阿尔法淀粉酶包括低温酶，中温酶，高温酶，宽温酶。

所述的辅助成膜剂为AKD(烷基烯酮二具体)，ASA(烯基琥珀酸)，甘油三酯，大豆卵磷脂，聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。

所述的防腐剂为BIT，苯甲酸钠，硝酸盐，亚硝酸盐，CMIT中的一种或多种。

所述的pH调节剂为烧碱，氨水，盐酸，硫酸中的一种或多种。