專利名稱：高強(qiáng)瓦楞紙板粘合劑及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開(kāi)一種高強(qiáng)瓦楞紙板粘合劑及其生產(chǎn)方法，按國(guó)際專利分類表(IPC)劃 分屬于粘合劑類制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及應(yīng)用于瓦線生產(chǎn)中瓦楞紙板的粘合劑。
背景技術(shù)：
目前，瓦線生產(chǎn)中瓦楞紙板的粘合劑主要使用淀粉膠粘合劑，我們知道，現(xiàn)有淀粉 粘合劑的剝離強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)為5. 88n/m2，其生產(chǎn)工藝為一步法制膠和二步法制膠，制膠又分為 冷制膠和熱制膠兩種方法，實(shí)踐證明，采用熱制膠工藝比冷制膠工藝所制成的粘合劑性能 要好。但是，現(xiàn)有粘合劑不能穩(wěn)定，膠水運(yùn)動(dòng)粘度下降較快，存放時(shí)間較短一般24小時(shí)左右 就開(kāi)始變質(zhì)，原紙是由多種纖維分子構(gòu)成，淀粉膠合劑從紙的表面毛細(xì)孔滲透到纖維中而 形成根頂狀的膠釘，襯紙與楞峰之間通過(guò)膠釘有效的粘合在一起。高強(qiáng)瓦楞紙板紙質(zhì)較好， 緊度高，表面施膠毛細(xì)孔堵住，一般膠水滲透性較差，容易出現(xiàn)假粘，起泡，脫膠等質(zhì)量問(wèn) 題。解決這一問(wèn)題，必須保證膠水穩(wěn)定性，將經(jīng)過(guò)熟化的粘度高流動(dòng)性差的淀粉糊料準(zhǔn)確， 適量，均勻地涂抹在瓦楞峰線上，滿足高強(qiáng)瓦楞紙板粘結(jié)機(jī)理這一工藝要求，必須生產(chǎn)制造 膠水性能方面得到解決。本發(fā)明人經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究和多次試驗(yàn)，創(chuàng)作一高強(qiáng)瓦楞紙板用的粘合劑，故才有本 發(fā)明的提出。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種穩(wěn)定性好、滿足高強(qiáng)瓦楞紙板粘結(jié)機(jī)理 的高強(qiáng)瓦楞紙板粘合劑及其生產(chǎn)方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種高強(qiáng)瓦楞紙板粘合劑，由熟膠和生漿配制而成，其中熟膠，其原料按以下重量份配制水200 350份、淀粉25 60份、燒堿3 7 份；生漿，其原料按以下重量份配制水400 850份、硫酸鎳0. 8 2份、淀粉150 320份、燒堿1. 5 4份和硼砂3 6. 5份；上述各組分配制成的粘合劑其粘合強(qiáng)度大于7. 2n/cm2。同時(shí)本發(fā)明還提供一種高強(qiáng)瓦楞紙板粘合劑的生產(chǎn)方法，其包括如下步驟A、熟膠配制水300份、淀粉55份、燒堿6. 5份，攪拌反應(yīng)20分鐘；B、生漿配方①水800份、硫酸鎳1. 5份、淀粉305份，攪拌反應(yīng)30分鐘；②水20份加入3份燒堿攪拌溶解后均勻投入①中，攪拌反應(yīng)5分鐘；③硼砂5份加入10份水溶解后投入①②的混合液；C、配漿
熟膠與生漿混合攪拌均勻，測(cè)其運(yùn)動(dòng)粘度涂-6杯測(cè)定50-60秒為合格。本發(fā)明高強(qiáng)瓦楞紙板粘合劑的合成原理瓦線淀粉膠粘合劑是由淀粉、片堿、水、 硼砂、催化劑，還原劑等物質(zhì)組成，在一定溫度下經(jīng)過(guò)化學(xué)合成反應(yīng)而制成的，其性能如 下淀粉為白色粉末，其分子式為(C6HltlO5) n，淀粉是一種從含葉綠素植物里提取的天 然碳水化合物，是由支鏈分子和直鏈分子兩種碳水化合物結(jié)合而成的高分子混合物，其相 對(duì)密度為1. 4-1. 5左右，水份含量為10% -20%屬于多糖類物質(zhì)，是右旋葡萄糖聚合物。其 由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成，直鏈淀粉可溶于熱水，不含磷質(zhì)，不生糊，由α-1、4葡萄糖苷 鏈連接而成，在淀粉中占23%，而支鏈淀粉是右旋葡萄糖生成的分枝巨大分子，相對(duì)不易溶 解，其中含有一種磷酸酯，可生成一種糊，其主鏈以α-1.4糖苷鏈方式連接，支鏈以α-1.6 糖苷鏈連接，在淀粉中約占77%，因此淀粉就具備了可生產(chǎn)糊的支鏈淀粉，而直鏈淀粉又能 促進(jìn)其發(fā)生膠凝的作用。玉米淀粉是瓦線粘合劑用量最多的淀粉，淀粉來(lái)自23%的直鏈淀 粉77%的支鏈淀粉，直鏈淀粉并不是伸展?fàn)顟B(tài)的直鏈，而是由于分子內(nèi)氫鍵的作用卷曲成 螺旋狀，直鏈淀粉的這種緊密堆積呈線圈式結(jié)構(gòu)，有利于形成分子間氫鍵，不利于與水分子 形成氫鍵，所以直鏈鍵淀粉不溶于冷水，而能溶于熱水。直鏈淀粉有一個(gè)高度分支化的結(jié) 構(gòu)，由許多短鏈形成，容易與水分子形成氫鍵，所以支鏈淀粉易溶于水，但粘接性能較差，無(wú) 論是直鏈淀粉還支鏈淀粉，都不宜直接作為粘合劑使用，了解淀粉以上的特性，怎樣改變分 子鏈結(jié)構(gòu)，增加粘合強(qiáng)度，成為粘合較好的分子鏈，來(lái)增加粘度，性能穩(wěn)定。硫酸鎳(催化劑)分子式MSO4. 6Η20，來(lái)對(duì)淀粉溶液進(jìn)行催化，改變淀粉分子鏈結(jié) 構(gòu)。使鏈結(jié)構(gòu)分子膨脹，軟化分子結(jié)構(gòu)，來(lái)增加膠水出粘度，給高強(qiáng)瓦楞紙板能夠在短促瞬 間來(lái)完成涂敷_彌散_吸附-膠化_粘合_固化等若干物理的和化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，瓦楞粘 結(jié)才能形成。硫酸鎳(英文名Nickelsulfatt)分子式NiS04.6H20 分子量262· 86用途級(jí)別工業(yè)級(jí)含量22. 3%形狀藍(lán)色式或碧綠色板狀晶體比重2. 07溶于乙醇及氨水用途電鍍工業(yè)鍍鎳溶液的主鹽，作為硬化油催化劑原料，這里用制膠過(guò)程淀粉溶 液，對(duì)淀粉分子鏈催化劑原料。 硫酸鎳(催化劑)對(duì)淀粉溶液催化劑反應(yīng)時(shí)間一般30分鐘左右，太短反應(yīng)催化不充 分，分子鏈結(jié)構(gòu)沒(méi)有膨脹完成，就不能增強(qiáng)粘合劑粘接強(qiáng)度。硫酸鎳用量淀粉0. 4-0. 5%。氫氧化鈉(Na0H96% )，NaOH屬?gòu)?qiáng)堿，具有較強(qiáng)的腐蝕性，溶于水，與酸發(fā)生中和反 應(yīng)放熱，遇潮時(shí)對(duì)鋁、鋅和錫有腐蝕性，并放出易燃易爆的氫氣，其本身不會(huì)燃燒，遇水和蒸 汽時(shí)大量放熱形成腐蝕性溶液。在粘合劑中主要起糊化作用和還原劑作用，還具有潤(rùn)濕劑 和軟化紙板纖維的能力，能提高粘合劑的滲透力，能降低淀粉的糊化溫度等作用。硼砂(十水四硼砂鈉)Na2B4O7. IOH2O主要具有交聯(lián)、結(jié)合和增稠的作用。工業(yè)級(jí)水 合硼砂有Na2b407. IOH2O或Na2B4O7 ；最好使用的十水四硼酸鈉，其呈弱堿性，它與經(jīng)過(guò)糊化反 映的淀粉漿中的羧基、醛基結(jié)合為配位體，發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，有利于提高初粘力內(nèi)聚力，稠度 和耐水性及抱水性能，加快干燥速度，能使膠膜堅(jiān)固，并具有防腐、防滲的作用。但硼砂在粘 合劑中使用的量不宜多，過(guò)量會(huì)使粘合劑內(nèi)淀粉分子間凝聚力過(guò)強(qiáng)，膠水易變成橡膠狀。硼 砂的用量一般為淀粉1-1. 5%水(H2O)作為粘合劑基體的水主要起稀釋，滲透均勻，擴(kuò)散的作用。水的用量一般 是淀粉300%。本發(fā)明配方經(jīng)一年四季進(jìn)行測(cè)試，其粘合強(qiáng)度達(dá)到7. 61n/cm2，邊壓強(qiáng)度等物理性 能超過(guò)普通粘合劑20-30%左右，夏秋季可存放7天不變質(zhì)，春冬季可存放14天不變質(zhì)。膠 水用量每層淀粉為3. 5g/m2?？梢越鉀Q低克重紙板露痕等排骨線問(wèn)題，并可解決紙板脫膠， 起泡，假粘，彎翹等質(zhì)量問(wèn)題，由于膠水用量減少節(jié)約成本30%左右。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 一種高強(qiáng)瓦楞紙板粘合劑，其配方如下A、熟膠配制水300kg淀粉55kg燒堿6. 5kg攪拌反應(yīng)20分鐘B、生漿配方①水800kg硫酸鎳1. 5kg淀粉305kg攪拌反應(yīng)30分鐘
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②水20kg加入3kg燒堿攪拌溶解后均勻投入①，攪拌反應(yīng)5分鐘③硼砂5kg加入IOkg水溶解后投入②中。C、配漿熟膠與生漿混合攪拌均勻，測(cè)其運(yùn)動(dòng)粘度涂-6杯50-60秒為合格。上述的燒堿為96%的氫氧化鈉(NaOH)，所述的淀粉為玉米淀粉，粘合劑的粘合強(qiáng) 度達(dá)到7. 61n/cm2，粘合劑粘接瓦楞紙板紙時(shí)每層淀粉為3. 5g/m2。以上配方經(jīng)一年四季進(jìn)行測(cè)試，粘合強(qiáng)度達(dá)到7. 61n/cm2，邊壓強(qiáng)度等物理性能超 過(guò)普通粘合劑20-30%左右，夏秋季可存放7天不變質(zhì)，春冬季可存放14天不變質(zhì)。粘合劑 粘接瓦楞紙板紙時(shí)膠水用量每層3. 5g/m2?？梢越鉀Q低克重紙板露痕等排骨線問(wèn)題，并可 解決紙板脫膠，起泡，假粘，彎翹等質(zhì)量問(wèn)題，由于膠水用量減少節(jié)約成本30%左右。以上情 況特申請(qǐng)高強(qiáng)瓦楞紙板粘合劑專利。實(shí)施例2 —種高強(qiáng)瓦楞紙板粘合劑，單面機(jī)使用，其配方如下A、熟膠配制水300kg、淀粉40kg、燒堿5. 5kg攪拌反應(yīng)20分鐘B、生漿配制a)水800kg硫酸鎳1. 5kg淀粉320kg攪拌反應(yīng)30分鐘。b)水20kg加入4kg燒堿攪拌溶解后均勻投入a)，攪拌反應(yīng)5分鐘。
c)水IOkg加入4kg硼砂溶解后投入b)。C、配漿熟膠與生漿混合攪拌均勻，測(cè)其運(yùn)動(dòng)粘合度涂6杯，25-35秒為合格。實(shí)施例二中配方為紙板瓦楞成型機(jī)使用，經(jīng)一年四季進(jìn)行測(cè)試，粘合強(qiáng)度達(dá)到 7. 8n/cm2，邊壓強(qiáng)度等性能超過(guò)普通粘劑25-35%左右，夏秋季可存放7天不變質(zhì)，春冬季 可存放14天不變質(zhì)，粘合劑粘接瓦楞紙板紙時(shí)膠水用量每層為3. 5g/m2.可以解決赴克重 里紙起泡問(wèn)題，并可以在高速機(jī)250米/分鐘以上機(jī)臺(tái)使用，解決紙板脫膠、假粘、彎翹等質(zhì) 量問(wèn)題，此配方特點(diǎn)，糊化溫度低，粘合強(qiáng)度7. 8n/cm2,由于膠水用量減少，節(jié)約成本30%左 右，以上情況特申請(qǐng)高強(qiáng)瓦楞成型機(jī)粘合劑專利。實(shí)施例3 冬季氣溫10°C以下，水溫低于10°C高強(qiáng)瓦楞紙板粘合劑配制方法AdjC 200kg、25kg淀粉、3. 5kg燒堿，攪拌反應(yīng)20分鐘。B、生漿配制a)水400kg加熱至40°C、硫酸鎳0. 8kg、淀粉175kg，攪拌反應(yīng)30分鐘。b)水15kg加入2kg燒堿攪拌溶解均勻投入a)攪拌反應(yīng)5分鐘。c)開(kāi)水IOkg加入3kg硼砂溶解后投入b)。C、配漿熟漿與生漿混合攪拌均勻，測(cè)其運(yùn)動(dòng)粘度涂-6杯30-45秒為合格。實(shí)施例三配方為冬季氣溫低IO0C以下氣候使用，主要加快催化劑反應(yīng)速度，增強(qiáng)交聯(lián) 結(jié)合和增稠的作用。有利膠水流動(dòng)性和初粘度。經(jīng)實(shí)踐證明很適應(yīng)低溫度氣候?qū)嵱?。其粘?強(qiáng)度達(dá)到7. 6n/cm2，其特理性能與實(shí)施1、2例相同，且粘合劑粘接瓦楞紙板紙時(shí)用膠量3. 5g/m。以上所記載，僅為利用本創(chuàng)作技術(shù)內(nèi)容的實(shí)施例，任何熟悉本項(xiàng)技藝者運(yùn)用本創(chuàng) 作所做的修飾、變化，皆屬本創(chuàng)作主張的專利范圍，而不限于實(shí)施例所揭示者。
權(quán)利要求
一種高強(qiáng)瓦楞紙板粘合劑，其特征在于由熟膠和生漿配制而成，其中熟膠，其原料按以下重量份配制水200～350份、淀粉25～60份、燒堿3～7份；生漿，其原料按以下重量份配制水400～850份、硫酸鎳0.8～2份、淀粉150～320份、燒堿1.5～4份和硼砂3～6.5份；上述各組分配制成的粘合劑其粘合強(qiáng)度大于7.2n/cm2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)瓦楞紙板粘合劑，其特征在于由熟膠和生漿配制而成， 其中熟膠，其原料按以下重量份配制水300份、淀粉55份、燒堿6. 5份；生漿，其原料按以下重量份配制水830份、硫酸鎳1. 5份、淀粉305份、燒堿3份和硼 砂5份；上述各組分配制成的粘合劑其粘合強(qiáng)度達(dá)到7. 61n/cm2，其運(yùn)動(dòng)粘度涂-6杯測(cè)定值為 50-60 秒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)瓦楞紙板粘合劑，其特征在于由熟膠和生漿配制而成， 其中熟膠，其原料按以下重量份配制水300份、淀粉40份、燒堿5. 5份；生漿，其原料按以下重量份配制水830份、硫酸鎳1. 5份、淀粉320份、燒堿4份和硼 砂4份；上述各組分配制成的粘合劑其粘合強(qiáng)度達(dá)到7. 8n/cm2,其運(yùn)動(dòng)粘度涂_6杯測(cè)定值為 25-35 秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)瓦楞紙板粘合劑，其特征在于由熟膠和生漿配制而成， 其中熟膠，其原料按以下重量份配制水200份、淀粉25份、燒堿3. 5份；生漿，其原料按以下重量份配制水425份、硫酸鎳0. 8份、淀粉175份、燒堿2份和硼 砂3份；上述各組分配制成的粘合劑其粘合強(qiáng)度達(dá)到7. 6n/cm2,其運(yùn)動(dòng)粘度涂_6杯測(cè)定值為 30-45 秒。
5.一種高強(qiáng)瓦楞紙板粘合劑的生產(chǎn)方法，其包括如下步驟A、熟膠配制水300份、淀粉55份、燒堿6. 5份，攪拌反應(yīng)20分鐘；B、生漿配方①水800份、硫酸鎳1.5份、淀粉305份，攪拌反應(yīng)30分鐘；②水20份加入3份燒堿攪拌溶解后均勻投入①中，攪拌反應(yīng)5分鐘；③硼砂5份加入10份水溶解后投入①②的混合液；C、配漿熟膠與生漿混合攪拌均勻，測(cè)其運(yùn)動(dòng)粘度涂_6杯測(cè)定50-60秒為合格，其粘合強(qiáng)度達(dá) 到 7. 61n/cm2。
6.一種高強(qiáng)瓦楞紙板粘合劑的生產(chǎn)方法，其特征在于包括如下步驟A、熟膠配制水300份、淀粉40份、燒堿5. 5份攪拌反應(yīng)20分鐘；B、生漿配制a)水800份硫酸鎳1.5份淀粉320份攪拌反應(yīng)30分鐘；b)水20份加入4份燒堿攪拌溶解后均勻投入a)，攪拌反應(yīng)5分鐘；c)水10份加入4份硼砂溶解后投入b)；C、配漿熟膠與生漿混合攪拌均勻，測(cè)其運(yùn)動(dòng)粘合度涂6杯，25-35秒為合格，粘合強(qiáng)度達(dá)到 7. 8n/cm2。
7.一種高強(qiáng)瓦楞紙板粘合劑的生產(chǎn)方法，其特征在于包括如下步驟A、水200份、25份淀粉、3.5份燒堿，攪拌反應(yīng)20分鐘。B、生漿配制a)水400份加熱至40°C、硫酸鎳0.8份、淀粉175份，攪拌反應(yīng)30分鐘；b)水15份加入2份燒堿攪拌溶解均勻投入a)攪拌反應(yīng)5分鐘；c)開(kāi)水10份加入3份硼砂溶解后投入b)；C、配漿熟漿與生漿混合攪拌均勻，測(cè)其運(yùn)動(dòng)粘度涂_6杯30-45秒為合格，其粘合強(qiáng)度達(dá)到 7. 6n/cm2。
8.根據(jù)權(quán)利要求5、6或7所述的高強(qiáng)瓦楞紙板粘合劑的生產(chǎn)方法，其特征在于所述 的燒堿為96%的氫氧化鈉(NaOH)，所述的淀粉為玉米淀粉。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7所述的高強(qiáng)瓦楞紙板粘合劑，其特征在于所述粘合劑粘接瓦 楞紙板紙時(shí)用膠量為3. 5g/m2。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種高強(qiáng)瓦楞紙板粘合劑及其生產(chǎn)方法，是由淀粉、片堿、水、硼砂、催化劑、還原劑等物質(zhì)組成，在一定溫度下經(jīng)過(guò)化學(xué)合成反應(yīng)而制成的，生產(chǎn)制備的粘合劑膠水穩(wěn)定，將經(jīng)過(guò)熟化的粘度高流動(dòng)性差的淀粉糊料準(zhǔn)確、適量、均勻地涂抹在瓦楞峰線上，滿足高強(qiáng)瓦楞紙板粘結(jié)機(jī)理，可以解決低克重紙板露痕等排骨線問(wèn)題，并可解決紙板脫膠，起泡，假粘，彎翹等質(zhì)量問(wèn)題。
文檔編號(hào)C09J103/02GK101892021SQ201010255148
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者俞振興, 吳海林 申請(qǐng)人:福建泉州群發(fā)包裝紙品有限公司