[发明专利]一种生物纳米胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及粘合剂领域，具体涉及一种生物纳米胶的制备方法。

背景技术

生物纳米胶广泛应用于造纸涂布用粘合剂、人造板用粘合剂、建筑涂料用粘合剂等领域，因其下游应用的发展，使得生物纳米胶的研究开发成为热点。

专利申请WO2012/162845EN公开一种可固化水性粘结剂组合物，所述组合物包括剪切的或挤出的交联淀粉颗粒和交联剂，该组合物用于形成复合材料如矿物、天然有机或合成纤维产物，包括矿物纤维绝热材料、非织物垫、纤维玻璃绝热材料和相关的玻璃纤维产物以及基于木材的产物和建筑材料。在一个应用中，所述可固化水性淀粉粘结剂组合物可与第二非甲醛树脂掺混以制造纤维玻璃绝热材料。在另一个应用中，所述可固化水性淀粉粘结剂组合物可被混入基于甲醛的树脂中以制造纤维玻璃屋顶板。

发明专利申请CN201510049203.4本发明公布了一种全淀粉植物胶及其制备方法和应用。该全淀粉植物胶以两亲性复合淀粉为基质，物理改性淀粉为淀粉胶增强剂，在将淀粉基质和增强剂按一定配比混合后，采用挤出法制备成条状淀粉植物胶，后续可再经切割制成颗粒料、薄膜或片材。该发明的特点在于，以复合型淀粉为基质制得的植物胶比其中任何一种单一成分在理化性能、加工性和机械性能等方面更具优势，制品可进一步用于食品、药品和造纸等其它领域。

而本申请发明人在先申请的发明专利CN201310468623.7公开了一种造纸涂布用纳米淀粉的制备方法。该方法以木薯或玉米原淀粉为原料，加入增塑剂(尿素)，聚乙烯醇，增溶剂(聚山梨酯或聚氧乙烯脂肪酸酯)，其他助剂(十八酸、十六醇或十八醇)在高速搅拌机混合均匀，通过十二节筒体(十二节筒体温度分别设定为60-70℃，70-80℃，80-90℃，90-95℃，95-100℃，100-105℃，105-110℃，110-115℃，115-120℃，120-125℃，125-130℃，130-135℃)的双螺杆挤压机挤压，在第十节筒体处以液体喷枪注入交联剂(环氧氯丙烷、乙二醛、甲醛)，物料挤压后通过挤压机出料口，再经干燥、冷却、粉碎后得到涂布纳米淀粉；本发明得到的造纸涂布用纳米淀粉，平均粒径50-250nm，粒径分布均匀，且纳米颗粒表面光滑平整，具有高固含量、低粘度、流动性好、成膜性好，粘结力强、使用方便等特点，可替代30-60％的丁苯胶乳，提高纸张性能，降低成本，利于环保。

但为适应本领域的发展和用户越来越高的要求，本领域需要一种颗粒更小、粒度分布更均匀、粒子不容易团聚且粘结力更好的生物纳米胶。

发明内容

因此，本发明提供一种生物纳米胶的制备方法，包括以玉米淀粉和/或木薯淀粉为淀粉原料，加入占淀粉5-10wt％的尿素、2-5wt％的羧甲基纤维素、1-2wt％的三聚磷酸钠、0.5-1.0wt％的二氧化钛以及水配成悬浮液，使得淀粉在悬浮液中的重量百分含量为38-45wt％；在高速匀质机中将所述悬浮液搅拌均匀，该物料进入五节筒体的双螺杆挤压机挤压，挤压机五节筒体间的设定温度不同且在40～125℃范围内依次升高；挤出成型的物料经干燥和粉碎后，进入功率为900-1200W的超大功率超声波发生器中超声处理3分钟以上，得到所述生物纳米胶。

本发明提供的产品为白色粉末，纳米级粒子，粒径50-100nm，冷水可溶，粘结力超强，无毒、无味、环保、保水性好、成膜性好。可广泛应用于造纸涂布用粘合剂、人造板用粘合剂、建筑涂料用粘合剂等领域。

在一种具体的实施方式中，所述双螺杆挤压机中螺杆转速410-450rpm。

在一种具体的实施方式中，挤压机的首尾两节筒体的温度分别设定为40-50℃和120-125℃。

在一种具体的实施方式中，挤压机中间三节筒体的温度分别依次设定为80-95℃、95-100℃和100-115℃。

在一种具体的实施方式中，所述双螺杆挤压机出料口的模头孔径为3～6mm，挤出呈圆条状的成型料。

在一种具体的实施方式中，粉碎后的物料超声处理时间为3～20分钟，优选5～8分钟。

在一种具体的实施方式中，所得生物纳米胶的平均粒径为50-100nm。

在一种具体的实施方式中，所述二氧化钛为纳米二氧化钛。