[发明专利]高强度快干型纸制品用淀粉粘合剂及其制备工艺

说明书

本发明涉及一种淀粉粘合剂及其制备工艺，该淀粉粘合剂主要用于纸制品，尤其是生产瓦楞纸箱。

近年来，淀粉粘合剂的研究与生产进展很快。国外五十年代初就开发了玉米淀粉粘合剂，生产以碱糊法、糊精法、氧化法等方法为主，产品广泛应用于瓦楞纸箱的制造，业已取代了泡化碱。他们主要在成形机上使用，配有烘干装置，故而干燥迅速，粘接强度大，质量稳定。国内目前大中型出口重点纸箱生产厂亦都自行配制与应用玉米淀粉胶，采用的是双氧水、过氧化氢、次氯酸钠等氧化剂，但由于条件的限制，大多数纸箱厂是用手工裱胶的，没用烘干设备，靠自然干燥，因而使用效果不理想。

当前采用的玉米淀粉粘合剂，其最新制法有热制热用，冷制冷用和热制冷用三种，见《中国粘合剂》93年第2期第24页综述专论“瓦楞纸箱用玉米淀粉粘合剂的进展”一文。但实际使用过程中都存在不少问题，概括起来主要有两点：首先是含水率偏高，所需自然干燥时间太长，还会返潮，而动力干燥又受到设备、能源、成本、场地等方面条件的制约;其次是储存期间短，易凝胶，产品质量呈现不稳定性。因而致使玉米淀粉胶未能广泛使用，这是国内各纸箱厂亟待解决的关键性问题，企待着新一代的淀粉粘合剂来取而代之。

本发明的目的是提供一种新型纸制品用淀粉粘合剂，克服上述玉米胶的不足之处，达到常温下干燥快，不吸湿返潮，并且性能稳定，储存期长的要求。本发明涉及的工艺简单，操作方便，适合实际应用。

本发明采用了马铃薯等直链淀粉含量较低的天然植物淀粉为原料，经复合氧化剂催化氧化变为酸变性淀粉，然后经糊化、交联而制得淀粉粘合剂。本发明选用的原料配方如下：

原料  组分（重量%）

淀粉  8-18

复合氧化剂  0.22-0.75

糊化剂  0.6-2.2

交联剂  0.15-0.85

填充料  1-12

各种添加剂  外加适量

水  其余部分为水

上述配方中淀粉要求为一级淀粉，含蛋白质0.5%以下，含水份12-14%，灰分1%以下，斑点3/cm²，细度要求100目过筛≤98%，酸度为（mV100g）≤18，颜色为88%以上白色且无杂质，直链含量17-24%。

采用的复合氧化剂由高锰酸钾和无机酸（硫酸、醋酸、硝酸或磷酸均可）按1∶3至1∶7的比例自制而成，备用。

所述的糊化剂为氢氧化钠，交联剂为硼砂，填充料一般选用粉状无机物，如轻质碳酸钙、膨润土、高岭土或硅藻土等，它可以增加粘合剂的耐热性，加快干燥速度，降低固化时的收缩率，提高胶层的机械强度，并降低成本。各种添加剂主要用来改善粘合剂某些性能的情性，根据使用领域的不同要求，可加入稳定剂、防腐剂、润湿剂、消泡剂、表面活性剂、增粘剂、增塑剂或增韧剂等添加剂。

本发明的优选配方为：

原料  组分（重量%）

淀粉  11-17

复合氧化剂  0.25-0.45

糊化剂  0.8-1.8

交联剂  0.25-0.6

填充料  1-12

各种添加剂  外加适量

水  其余部分为水

本发明既可生产液体淀粉粘合剂，亦可生产固体的粘合剂粉剂，其工艺步骤如下：

1、生产液体淀粉粘合剂

在常温下，将合乎要求的淀粉按规定的量加入水中，搅拌均匀，再加入预先配制好的复合氧化剂，催化氧化60-90分钟，充分反应得到酸变性淀粉。调节pH值至中性，然后按原料配比加入水和填充料，再依次加入糊化剂和交联剂，搅拌反应5-10分钟，最后加入各种添加剂，静止10分钟，即得产品。

2、生产固体淀粉粘合剂

当上述步骤进行到催化氧化后，将酸变性淀粉洗涤吸滤、脱水干燥，然后与除糊化剂和水以外的其它各种组份进行混料，而将糊化剂固体另行包装，以待此固体粘合剂粉剂临使用时即配即用。

本工艺生产设备可以很简单，只需一只防酸水缸或塑料桶，即可进行氧化反应;也可以正规化，采用工业搪瓷反应釜进行氧化反应，以工业化规模生产，操作方便。