[發(fā)明專利]一種淀粉粘合劑及其制備方法及用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010119240.5
• 申請(qǐng)日: 2010-02-03
• 公開（公告）號(hào): CN101962518A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦艷芳;王瑞英;周慶鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古奈倫農(nóng)業(yè)科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C09J103/04
• 分類號(hào): C09J103/04;C09J103/10;C09J103/06;C09J103/08;B31F1/20
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技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及一種化工粘合劑技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種變性淀粉粘合劑及其制備方法及用途。

發(fā)明背景

瓦楞紙通常是采用粘合劑將板紙粘合在波紋狀瓦楞原紙后制成的，其主要用于物品的包裝用品，比如紙箱、單、復(fù)層紙袋等，使用瓦楞紙制成的包裝用品利用了瓦楞紙所具有的緩沖性而使包裝用品內(nèi)所保管的物品免受損傷。

對(duì)于瓦楞紙的粘合劑，早期，大部分長期使用泡花堿，其結(jié)膜快，價(jià)格低，但用泡花堿粘合的紙箱易吸潮泛堿，破壞箱面的抗壓力，脫膠現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，甚至腐蝕內(nèi)包裝商品。十多年前，人們開始采用淀粉作為瓦楞紙的粘合劑，由于淀粉無污染、能夠長期存放而粘合性不發(fā)生改變，適宜在常溫下使用等優(yōu)點(diǎn)，淀粉粘合劑的使用得到了很大的發(fā)展，目前，淀粉粘合劑的制備方法主要有以下幾種：

1.堿糊法：該方法是將水與淀粉、稀堿混合，升溫到40℃，連續(xù)攪拌即成。該方法工藝簡單，所用原材料少，但由于淀粉的功能基沒有變化，粘合力不理想，應(yīng)用較少；

2.糊精法：該方法是將淀粉直接焙燒(190～230℃)，或在少量鹽酸、硝酸存在下于110～140℃焙燒，或經(jīng)過微生物發(fā)酵而成。制成的膠粘劑流動(dòng)性能好，PH值接近中性，腐蝕性小，但是仍然沒有使淀粉的功能基發(fā)生變化，粘結(jié)力和防腐防霉能力差，不能貯存，工藝較復(fù)雜，終點(diǎn)難以控制，相對(duì)分子質(zhì)量大小波動(dòng)大，質(zhì)量不穩(wěn)定，目前的應(yīng)用也比較少；

3.主體-載體法：該方法是將少量氧化淀粉加氫氧化鈉，糊化后的稀糊物為載體，再將未糊化的淀粉或氧化淀粉作為主體混合在一起，靠上膠后的突然高溫將生淀粉或氧化淀粉爆裂而糊化。該方法生產(chǎn)的瓦楞紙質(zhì)量較好；但僅適宜高速連續(xù)機(jī)生產(chǎn)。

4.氧化淀粉法：該方法是利用氧化劑將淀粉氧化，使原來淀粉的葡萄糖單元6位碳上的羥基變?yōu)槿┗汪然@種功能基的變化既增加了淀粉與紙纖維的粘結(jié)力，提高了它的防腐防霉能力，同時(shí)氧化又可使淀粉的長分子鏈變成短分子鏈，使制得的膠粘劑流動(dòng)性提高，便于在機(jī)上涂布。此法雖然比前三種方法較為優(yōu)越，但粘結(jié)力仍不夠強(qiáng)，粘度穩(wěn)定性不佳，儲(chǔ)存穩(wěn)定性差，易凝膠，卷縮傾向大。

為了克服現(xiàn)有技術(shù)將淀粉制成粘合劑所存在的種種缺點(diǎn)，本發(fā)明人經(jīng)過長期認(rèn)真地研究發(fā)現(xiàn)，同時(shí)應(yīng)用交聯(lián)、氧化、酯化及陽離子化的多重復(fù)合、復(fù)配手段進(jìn)行修飾，使得到的淀粉粘合劑，不僅解決了現(xiàn)有技術(shù)中淀粉粘合劑存在的所有缺陷，而且顯著地提高了粘合劑的性能，從而完成了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種淀粉粘合劑的制備方法，其包括

(1)變性淀粉A的制備：采用交聯(lián)劑對(duì)淀粉進(jìn)行交聯(lián)處理，得到變性淀粉A；

(2)變性淀粉B的制備：將淀粉依次采用次氯酸鈉氧化、丁二酸酐酯化、陽離子醚化劑醚化，得到變性淀粉B；

(3)復(fù)配：將變性淀粉A與變性淀粉B以6∶4-5∶5，優(yōu)選11∶9的重量份混合，即可得到復(fù)合變性淀粉粘合劑。

可選地，在制備得到成品之后，可對(duì)成品進(jìn)行預(yù)糊化、冷水溶脹及造粒等處理，其中預(yù)糊化或冷水溶脹處理可提高淀粉的吸水性及成膜性，提高使用的便捷性；造粒可改善淀粉在水中的分散性質(zhì)，避免出現(xiàn)遇水結(jié)塊、粘稠度不均勻等弊端。同時(shí)此處理破壞淀粉原有形態(tài)，使部分分析檢測(cè)方法失效，從而掩蓋淀粉的來源或處理方式，具有一定商業(yè)價(jià)值。

在上述實(shí)施方案中，所述的淀粉可以選自馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、普通玉米淀粉、黑麥淀粉、小麥淀粉、燕麥淀粉等，優(yōu)選馬鈴薯淀粉，因?yàn)轳R鈴薯淀粉中支鏈淀粉含量較高，按照本發(fā)明的方法制備得到的淀粉粘合劑的粘結(jié)力更強(qiáng)。

在上述實(shí)施方案中，所述的交聯(lián)劑可以選自三氯氧磷、三偏磷酸鈉、環(huán)氧氯丙烷等，優(yōu)選三氯氧磷；所述的陽離子醚化劑可以采用選自3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨或β-氯乙基二乙基胺的陽離子醚化劑進(jìn)行醚化處理，優(yōu)選3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨。

在上述實(shí)施方案中，在制備變性淀粉A中，交聯(lián)劑占淀粉重量的2‰(w/w)-3‰(w/w)，優(yōu)選2.5‰(w/w)(以變性淀粉A中淀粉的總量為100％(w/w)計(jì))；在制備變性淀粉B中，次氯酸鈉、丁二酸酐、陽離子醚化劑分別占淀粉的重量的2％(w/w)-3％(w/w)、3‰(w/w)-6‰(w/w)、4-10％(w/w)，優(yōu)選點(diǎn)分別為2.3％(w/w)、4‰(w/w)、6％(w/w)(以變性淀粉B中淀粉的總量為100％(w/w)計(jì))。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種淀粉粘合劑的制備方法，其包括如下步驟：

變性淀粉的制備

(1)變性淀粉A的制備