[发明专利]一种淀粉质胶粘剂、其制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种淀粉质胶粘剂，由包括以下重量份的原料制备得到：3～5重量份的硅烷偶联剂，0.5～1重量份的纤维素纳米晶，10～20重量份的淀粉，0.1～0.5重量份的三偏磷酸钠，3～5重量份的功能助剂，65～85重量份的水。本申请还提供了一种淀粉质胶粘剂的制备方法。本申请提供的淀粉质胶粘剂的各项性能符合卷烟胶指标，不涉及合成高分子，且燃烧过程不会产生有毒物质，具有粘合能力强，抗腐蚀、低成本、无毒无害、工艺简单等特点。

技术领域

本发明涉及胶粘剂技术领域，尤其涉及一种淀粉质胶粘剂、其制备方法及其应用。

背景技术

绿色环保与烟草安全性问题已成为当今国际烟草日益关注点，同时吸烟与健康问题已然成为现今的研究热点。目前，烟草行业已经发展了两种比较成熟的降焦降害的有效方法：一种是增强卷烟自身对有毒有害物质的过滤，例如加长滤嘴长度、减少烟丝用量、掺配膨胀烟丝和烟草薄片、应用通风稀释技术等；另一种通过在卷烟烟丝或卷烟滤棒中添加吸附剂或催化剂，将有毒有害物质吸附或转换成其他低毒或无毒物质，如复合活性炭滤棒、加有分子筛的复合滤棒等。但一支成品烟是由几十种烟用材料组成的，除烟丝、烟用香精和水松纸等主要组分外，粘接滤棒、卷烟纸、水松纸及包装盒用胶粘剂也是成品烟中不容忽视的辅料之一。胶粘剂在卷烟的包装过程中用途广泛，用量大，一个年产量为20万大箱的卷烟厂大约用劲合剂150t左右。随着人们对环保意识的提高及对卷烟胶安全性标准要求的越来越高，卷烟生产用胶也逐步向更安全、更环保和更高性能的方向发展。

虽然卷烟胶粘剂已经具备了无毒、无异味和无污染良好的稳定性等性能，但是卷烟直接接触人的嘴巴，其对胶粘剂高温燃烧是否会产生有害成分或有影响香烟的气味产生要求较高。传统的卷烟胶粘剂主要成分是由聚醋酸乙烯和其它合成树脂配制而成的水基胶，这种胶粘剂因为是化学合成物，在燃烧时会产生对人体有害的物质，并且价格较贵。因此，开发一种针对卷烟包装特殊的安全环保、成本低、无异味的胶粘剂的研究势在必行。

近年来，由于以上所述的原因，淀粉胶安全性较高，在燃烧过程中没有挥发性和半挥发性产物生成，在烟草行业也有较长的应用历史。但是传统的淀粉胶由于粘结速度不够、粘结强度低、干燥时间长，不能满足高速卷烟机的要求。目前研究技术有两种方法改善淀粉胶的不足：1)将淀粉通过氧化水解、生物酶降解、或酸/碱降解成分子量较小的葡萄糖(如蔗糖、麦芽糖浆、葡萄糖浆等)，然后进一步化学修饰(氧化、酯化、醚化等反应进行)制备淀粉胶，但是不充分的氧化/降解过程会大大降低淀粉胶的粘结性能；同时，降解后的小分子糖类容易团聚，在高温燃烧过程中会释放有毒有害物质；(2)将改性淀粉与合成高分子混合制备卷烟胶，但是这一过程中使用到了大量化工合成高分子，通常为聚乙烯醇(PVA)，具有可燃性和刺激性，在吸入后对人体有害；同时，高含量的聚乙烯醇会使胶粘剂本身干燥时间延长，不能满足高速卷烟机的要求。

因此，提供一种安全性高且粘结强度高的卷烟包装用胶黏剂具有重要意义。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种淀粉质胶粘剂，本申请提供的淀粉质胶粘剂粘结强度高、不含有机溶剂和化工合成高分子、燃烧无毒无害、无异味不腐蚀，且安全环保。

有鉴于此，本申请提供了一种淀粉质胶粘剂，由包括以下重量份的原料制备得到：

优选的，所述硅烷偶联剂选自γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷；所述淀粉选自玉米淀粉、小米淀粉、小麦淀粉、大麦淀粉、高粱淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、红薯淀粉、绿豆淀粉、豌豆淀粉、芭蕉淀粉、西米淀粉和蜡质淀粉中的一种或多种。

优选的，所述功能助剂选自质量比为22:1:2的流平剂、消泡剂和乳化剂。

优选的，所述流平剂选自尿素、硅油、聚二甲基硅氧烷或聚醚聚酯改性有机硅氧烷；所述消泡剂选自磷酸三丁酯、月桂酸、棕榈酸或脂肪酸甘油酯；所述乳化剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸、脂肪醇乙基磺酸钠或十二烷基磷酸酯。