一種基于復(fù)合改性類-糊化淀粉的新型淀粉質(zhì)卷煙膠的制作方法
【專利摘要】一種基于復(fù)合改性類-糊化淀粉的新型淀粉質(zhì)卷煙膠，其特征在于：由以下重量比的成分組成：水35%-85%，復(fù)合改性類-糊化淀粉10%-60%，防腐劑0.05%-1%，消泡劑0.05%-1%，功能助劑0-5%；所述復(fù)合改性類-糊化淀粉的制備方法如下：（1）采用熱解、酶解、酸變性改性手段中的任意一種或多種對原淀粉進行改性，得到降解類淀粉；（2）對得到的降解類淀粉進行酯化改性，得到降解類-酯化淀粉；（3）對得到的降解類-酯化淀粉進行糊化，即得到本發(fā)明中的復(fù)合改性類-糊化淀粉。經(jīng)檢測，本發(fā)明的卷煙膠具有良好的粘性、流動性和穩(wěn)定性，在常溫下能夠穩(wěn)定存放三個月以上時間。
【專利說明】一種基于復(fù)合改性類-糊化淀粉的新型淀粉質(zhì)卷煙膠
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及淀粉質(zhì)膠黏劑，特別是適用于卷煙生產(chǎn)用的一種基于復(fù)合改性類-糊化淀粉的新型淀粉質(zhì)卷煙膠。
【背景技術(shù)】
[0003]膠黏劑是卷煙生產(chǎn)制造過程中重要的原輔材料之一，在很多卷煙生產(chǎn)工序中均涉及到膠黏劑，主要包括:搭口膠、接嘴膠、濾棒中線膠、包裝膠和鋁箔復(fù)合膠等。目前，國內(nèi)主流卷煙機單槍車速基本在7000支/分鐘左右(某些新型卷煙機的車速達到14000-16000支/分鐘)，以此卷煙速度計算，煙條的卷出速度約為500米/分鐘左右，例如，對搭口膠來說，從其涂在卷煙紙上到煙條出來之間的時間小于0.1秒，干燥時間只有不到0.1秒，否則卷煙機就會出現(xiàn)“跑條”現(xiàn)象而停止工作；因此，這就要求卷煙膠具有優(yōu)異的粘結(jié)性能、流變性能 坐寸O
[0004]由于聚醋酸乙烯乳液類膠黏劑具備上述性能特點，能夠適應(yīng)高速卷煙機要求，因而在國內(nèi)外卷煙行業(yè)得到普遍使用。然而以聚醋酸乙烯乳液為基礎(chǔ)的膠黏劑是非天然的膠黏劑，目前，人們對天然類的膠黏劑更感興趣，如淀粉質(zhì)膠黏劑等，因為天然類膠粘劑的原料來源更廣泛、更環(huán)保。
[0005]國外從上世紀(jì)八九十年代開始研制淀粉高速卷煙膠，例如美國專利5085228提出了一種包括交聯(lián)淀粉和變性淀粉(特別指酸變性淀粉)的混合物，對混合物進行糊化后得到淀粉卷煙膠，其中特別要求原淀粉的支鏈淀粉含量至少為70% (重量)，且此混合物在糊化前可以選擇進行醚化、酯化和氧化改性，該淀粉卷煙膠可適用于車速6000支/分鐘及以上的卷煙機的生產(chǎn)。美國專利5155140提出了一種粘合劑，主要有由100份水、4-120份阿拉伯膠、3-80份水溶性淀粉降解產(chǎn)物、羧甲基淀粉、膠化淀粉的混合物構(gòu)成。美國專利5329004提出了一種以支鏈淀粉含量至少90% (重量)的原淀粉為原料，通過酸變性(或者酶解、氧化)、磷酸酯化、糊化得到了一種淀粉卷煙膠，該淀粉卷煙膠可適用于車速6000支/分鐘及以上的卷煙機的生產(chǎn)。美國專利5490875提出了一種以支鏈淀粉含量至少70% (重量)的原淀粉為原料，分別制備了白糊精和水解淀粉(通過酶和/或酸)，然后將其進行糊化，得到了淀粉膠黏劑。中國專利CN 1095864C提出了一種包括2-25%分散性的未改性淀粉、5-60%改性淀粉、0-5%流變改性劑、約0-1%防腐劑及0-1%消泡劑組成的淀粉卷煙膠，該淀粉膠可適用于生產(chǎn)速度大于每分鐘7000支卷煙且有時大于每分鐘10000支卷煙的卷煙機。中國專利CN 100556973C提出了一種以一種或兩種以上的改性淀粉(乙?；矸邸⒁阴；宦?lián)淀粉、醚化淀粉、醚化交聯(lián)淀粉)再經(jīng)過第二次改性后得到的淀粉質(zhì)粘合劑，改性淀粉的第二次改性是在糊化成膠的過程中進行的，是?；男曰蛎鸦男耘c降解同步進行的，該淀粉膠可適用于大于等于7000支/分鐘的卷煙機。然而，現(xiàn)有專利中涉及到的很多淀粉卷煙膠仍舊存在著生產(chǎn)時車速低甚至未提及開機車速、粘性差、膠液穩(wěn)定性差等問題，并且目前國內(nèi)尚未出現(xiàn)滿足卷煙工業(yè)實際應(yīng)用需求的商品化的淀粉質(zhì)卷煙膠產(chǎn)品。因此，仍然需要既能滿足現(xiàn)有卷煙機的高車速等眾多要求并具有良好的粘性、流動性、穩(wěn)定性的淀粉質(zhì)卷煙膠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠滿足現(xiàn)有卷煙機正常生產(chǎn)需求(單槍車速7000支/分鐘及以上等)，并具有良好的粘性、流動性和穩(wěn)定性的一種基于復(fù)合改性類-糊化淀粉的新型淀粉質(zhì)卷煙膠。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
本發(fā)明的新型淀粉質(zhì)卷煙膠，由以下重量比的成分組成:
水35%-85%
復(fù)合改性類-糊化淀粉 10%-60%
防腐劑0.05%-1%
消泡劑0.05%-1%
功能助劑0-5%
所述的復(fù)合改性類-糊化 淀粉的制備方法如下:
(1)采用熱解、酶解、酸變性、氧化等改性手段中的任意一種或多種對原淀粉進行改性，得到降解類淀粉；
(2)對得到的降解類淀粉進行酯化改性，得到降解類-酯化淀粉；
(3)對得到的降解類-酯化淀粉進行糊化，即得到本發(fā)明中的復(fù)合改性類- 糊化淀粉。
[0008]此外，上述復(fù)合改性淀粉制備過程中的降解類-酯化淀粉可以進一步進行交聯(lián)改性，然后再進行糊化得到復(fù)合改性類-糊化淀粉。并且本發(fā)明中的復(fù)合改性淀粉在制備時，其制備順序可以互換。
[0009]本發(fā)明中的改性淀粉均是通過對原淀粉改性得到的，其中原淀粉選擇以下種類中的任意一種或多種:玉米淀粉、大米淀粉、小麥淀粉、大麥淀粉、高粱淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、紅薯淀粉、綠豆淀粉、豌豆淀粉、芭蕉淀粉、西米淀粉、以及蠟質(zhì)淀粉如蠟質(zhì)玉米淀粉、臘質(zhì)大米淀粉、臘質(zhì)聞梁淀粉等。
[0010]本發(fā)明中的熱解改性是指利用干熱法使淀粉降解，得到的產(chǎn)物即為熱解糊精。酶解改性是指在一定的溫度、PH值、時間條件下，利用淀粉酶催化淀粉，得到的產(chǎn)物即為酶解淀粉。酸變性是指利用無機酸處理淀粉，得到的產(chǎn)物即為酸變性淀粉。氧化改性是指淀粉在酸、堿、中性介質(zhì)中與氧化劑反應(yīng)，得到的產(chǎn)物即為氧化淀粉。
[0011]本發(fā)明中的酯化改性是指分別采用醋酸酯化的酯化方法和磷酸酯化的酯化方法對降解類淀粉進行改性。前述的降解類淀粉經(jīng)過酯化改性后得到的是降解類-醋酸酯化淀粉和降解類-磷酸酯化淀粉的混合物。
[0012]本發(fā)明中的交聯(lián)改性是指淀粉與交聯(lián)劑反應(yīng)。
[0013]本發(fā)明中的“糊化”又稱“ α化”，其本質(zhì)是水分子進入淀粉粒中，結(jié)晶相和無定型相的淀粉分子之間的氫鍵斷裂，破壞了淀粉分子間的締合狀態(tài)，分散在水中成為親水性的膠體溶液。根據(jù)所用設(shè)備的不同，有多種生產(chǎn)方法，本發(fā)明可以選擇蒸煮法、熱滾法、噴霧法、擠壓膨化法、微波法、脈沖噴氣法等方法中的任意一種或多種。
[0014]本發(fā)明中的防腐劑選擇以下種類中的任意一種或多種:苯甲酸及其鹽類、山梨酸鉀、脫氫乙酸鈉、丙酸鈣、雙乙酸鈉、乳酸鈉、乳酸鏈球菌素、納他霉素等。
[0015]本發(fā)明中的消泡劑選擇以下種類中的任意一種或多種:丙二醇等醇類、二甲基硅油等聚硅氧烷類、聚氧丙烯甘油醚等聚醚類、吐溫類、三聚甘油單硬脂酸酯等酯類、礦物油以及復(fù)合消泡劑等。
[0016]本發(fā)明中的功能助劑選擇以下種類中的任意一種或多種:單硬脂酸甘油酯、硬脂酰乳酸鈣鈉；甘油、山梨醇等多元醇類；蔗糖等糖類；膨潤土、二氧化硅等一些礦物質(zhì)類；豆膠、骨膠等一些植物膠、動物膠類。通過選擇適宜的功能助劑，可以起到增粘、改善流動性和穩(wěn)定性等作用。
[0017]本發(fā)明中的淀粉質(zhì)卷煙膠的固含量約為15%_65% (重量)，pH值約為3_9且優(yōu)選5-8，粘度約為100cpS-20000cpS (25°C )，并且其具有良好的粘性、流動性和穩(wěn)定性，在常溫下能夠穩(wěn)定存放三個月以上時間。
[0018]本發(fā)明中的淀粉質(zhì)卷煙膠可以作為卷煙生產(chǎn)中的任意一種膠黏劑使用，如搭口膠、接嘴膠、濾棒中線膠、包裝膠和鋁箔復(fù)合膠等，并且可以適用于任意機型的卷煙機，特別是單槍車速7000支/分鐘以上的卷煙機以及車速大于10000支/分鐘等更快速的卷煙機。
[0019]本發(fā)明中的淀粉質(zhì)卷煙膠也可適用于其它場合如紙張裝訂、瓶子標(biāo)簽、包裝盒等涉及紙張粘結(jié)的場合。
實施例
[0020]下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳細的描述，但本發(fā)明范圍不限于這些實施例。
[0021]1、采用20%的復(fù)合改性類-糊化淀粉、1%的山梨酸鉀、1%的丙二醇、4%的單硬脂酸甘油酯以及74%的水制備淀粉質(zhì)卷煙膠，其中復(fù)合改性類-糊化淀粉是以蠟質(zhì)玉米淀粉為原料，首先進行熱解反應(yīng)，然后分別進行醋酸酯化反應(yīng)和磷酸酯化反應(yīng)，最后將得到的熱解-醋酸酯化淀粉和熱解-磷酸酯化淀粉混合并進行糊化即可得到復(fù)合改性類糊化淀粉。淀粉質(zhì)卷煙膠的制備流程為:首先將復(fù)合改性類-糊化淀粉加入到水中，然后依次加入山梨酸鉀、丙二醇和單硬脂酸甘油酯，攪拌混合均勻即可。
[0022]制成的產(chǎn)品具有24%的固含量，在25°C時布魯克菲爾德粘度為640cps，該產(chǎn)品的粘度在三個月內(nèi)是穩(wěn)定的，并具有良好的粘性和流動性等。
[0023]2、采用35%的復(fù)合改性類-糊化淀粉、1%的苯甲酸鈉、1%的二甲基硅油、5%的山梨醇以及58%的水制備淀粉質(zhì)卷煙膠，其中復(fù)合改性類-糊化淀粉是以木薯淀粉為原料，首先進行熱解反應(yīng)，然后分別進行醋酸酯化反應(yīng)和磷酸酯化反應(yīng)，其次分別取上述兩種物質(zhì)的一半再進行交聯(lián)反應(yīng)，最后將得到的熱解-醋酸酯化淀粉、熱解-磷酸酯化淀粉、熱解-醋酸酯化-交聯(lián)淀粉和熱解-磷酸酯化-交聯(lián)淀粉混合并進行糊化即可得到復(fù)合改性類-糊化淀粉。淀粉質(zhì)卷煙膠的制備流程為:首先將復(fù)合改性類-糊化淀粉加入到水中，然后依次加入苯甲酸鈉、二甲基硅油和山梨醇，攪拌混合均勻即可。
[0024]制成的產(chǎn)品具有40%的固含量，在25°C時布魯克菲爾德粘度為4680cps，該產(chǎn)品的粘度在三個月內(nèi)是穩(wěn)定的，并具有良好的粘性和流動性等。[0025]3、采用46%的復(fù)合改性類-糊化淀粉、1%的脫氫乙酸鈉、1%的二甲基硅油、5%的硬脂酰乳酸鈣鈉和47%的水制備淀粉質(zhì)卷煙膠，其中復(fù)合改性類-糊化淀粉是以紅薯淀粉為原料，首先進行酶解反應(yīng)，然后分別進行醋酸酯化反應(yīng)和磷酸酯化反應(yīng)，其次再進行交聯(lián)反應(yīng)，最后將得到的酶解-醋酸酯化-交聯(lián)淀粉和酶解-磷酸酯化-交聯(lián)淀粉混合并進行糊化即可得到復(fù)合改性類-糊化淀粉。淀粉質(zhì)卷煙膠的制備流程為:首先將復(fù)合改性類-糊化淀粉加入到水中，然后依次加入脫氫乙酸鈉、二甲基硅油和硬脂酰乳酸鈣鈉，攪拌混合均勻即可。
[0026]制成的產(chǎn)品具有51%的固含量，在25°C時布魯克菲爾德粘度為9170cps，該產(chǎn)品的粘度在三個月內(nèi)是穩(wěn)定的，并具有良好的粘性和流動性等。
[0027]4、采用38%的復(fù)合改性類-糊化淀粉、1%的雙乙酸鈉、1%的吐溫_60、3%三聚甘油單硬脂酸酯、2%的膨潤土以及55%的水制備淀粉質(zhì)卷煙膠，其中復(fù)合改性類-糊化淀粉是以馬鈴薯淀粉為原料，首先進行酸變性反應(yīng)，然后分別進行醋酸酯化反應(yīng)和磷酸酯化反應(yīng)，最后將得到的酸變性-醋酸酯化淀粉和酸變性-磷酸酯化淀粉混合并進行糊化即可得到復(fù)合改性類-糊化淀粉。淀粉質(zhì)卷煙膠的制備流程為:首先將復(fù)合改性類-糊化淀粉加入到水中，然后依次加入雙乙酸鈉、吐溫-60、三聚甘油單硬脂酸酯和膨潤土，攪拌混合均勻即可。
[0028]制成的產(chǎn)品具有44%的固含量，在25°C時布魯克菲爾德粘度為1560cps，該產(chǎn)品的粘度在三個月內(nèi)是穩(wěn)定的，并具有良好的粘性和流動性等。
[0029]5、采用49%的復(fù)合改性類-糊化淀粉、0.5%的乳酸鈉、0.5%的納他霉素、1%的礦物油、3%的硅藻 土以及46%的水制備淀粉質(zhì)卷煙膠，其中復(fù)合改性類-糊化淀粉是以玉米淀粉為原料，首先進行氧化反應(yīng)，然后分別進行醋酸酯化反應(yīng)和磷酸酯化反應(yīng)，最后將得到的氧化-醋酸酯化淀 粉和氧化-磷酸酯化淀粉混合并進行糊化即可得到復(fù)合改性類-糊化淀粉。淀粉質(zhì)卷煙膠的制備流程為:首先將復(fù)合改性類-糊化淀粉加入到水中，然后依次加入乳酸鈉、納他霉素、礦物油和硅藻土，攪拌混合均勻即可。
[0030]制成的產(chǎn)品具有51%的固含量，在25°C時布魯克菲爾德粘度為14600cps，該產(chǎn)品的粘度在三個月內(nèi)是穩(wěn)定的，并具有良好的粘性和流動性等。
[0031]6、采用30%的復(fù)合改性類-糊化淀粉、1%的苯甲酸鈉、1%的聚氧丙烯甘油醚、5%的蔗糖以及63%的水制備淀粉質(zhì)卷煙膠，其中復(fù)合改性類-糊化淀粉是以蠟質(zhì)大米淀粉為原料，首先分別進行酸變性反應(yīng)和氧化反應(yīng)，然后對得到的酸變性淀粉分別進行醋酸酯化反應(yīng)和交聯(lián)反應(yīng)、磷酸酯化反應(yīng)和交聯(lián)反應(yīng)，對得到的氧化淀粉也分別進行醋酸酯化反應(yīng)和交聯(lián)反應(yīng)、磷酸酯化反應(yīng)和交聯(lián)反應(yīng)，最后將得到的酸變性-醋酸酯化-交聯(lián)淀粉、酸變性-磷酸酯化-交聯(lián)淀粉、氧化-醋酸酯化-交聯(lián)淀粉和氧化-磷酸酯化-交聯(lián)淀粉混合并進行糊化即可得到復(fù)合改性類-糊化淀粉。淀粉質(zhì)卷煙膠的制備流程為:首先將復(fù)合改性類-糊化淀粉加入到水中，然后依次加入苯甲酸鈉、聚氧丙烯甘油醚和蔗糖，攪拌混合均勻即可。
[0032]制成的產(chǎn)品具有35%的固含量，在25°C時布魯克菲爾德粘度為1500cps，該產(chǎn)品的粘度在三個月內(nèi)是穩(wěn)定的，并具有良好的粘性和流動性等。
【權(quán)利要求】
1.一種基于復(fù)合改性類-糊化淀粉的新型淀粉質(zhì)卷煙膠，其特征在于:由以下重量比的成分組成: 水35%-85% 復(fù)合改性類-糊化淀粉 10%-60% 防腐劑0.05%-1% 消泡劑0.05%-1% 功能助劑0-5% 所述復(fù)合改性類-糊化淀粉的制備方法如下: (1)采用熱解、酶解、酸變性改性手段中的任意一種或多種對原淀粉進行改性，得到降解類淀粉； (2)對得到的降解類淀粉進行酯化改性，得到降解類-酯化淀粉； (3)對得到的降解類-酯化淀粉進行糊化，即得到本發(fā)明中的復(fù)合改性類-糊化淀粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)合改性類-糊化淀粉的新型淀粉質(zhì)卷煙膠，其特征在于:所述降解類-酯化淀粉可以進一步進行交聯(lián)改性，然后再進行糊化得到復(fù)合改性類-糊化淀粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于復(fù)合改性類-糊化淀粉的新型淀粉質(zhì)卷煙膠，其特征在于:所述各個改性制備順序可以前后互換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)合改性類-糊化淀粉的新型淀粉質(zhì)卷煙膠，其特征在于:所述原淀粉選擇以下種類中的任意一種或多種:玉米淀粉、大米淀粉、小麥淀粉、大麥淀粉、高粱淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、紅薯淀粉、綠豆淀粉、豌豆淀粉、芭蕉淀粉、西米淀粉、以及臘質(zhì)淀粉如臘質(zhì)玉米淀粉、臘質(zhì)大米淀粉、臘質(zhì)高粱淀粉等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)合改性類-糊化淀粉的新型淀粉質(zhì)卷煙膠，其特征在于:所述熱解改性是指利用干熱法使淀粉降解，得到的產(chǎn)物即為熱解糊精；所述酶解改性是指在一定的溫度、PH值、時間條件下，利用淀粉酶催化淀粉，得到的產(chǎn)物即為酶解淀粉；所述酸變性是指利用無機酸處理淀粉，得到的產(chǎn)物即為酸變性淀粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)合改性類-糊化淀粉的新型淀粉質(zhì)卷煙膠，其特征在于:酯化改性是指分別采用醋酸酯化的酯化方法和磷酸酯化的酯化方法對降解類淀粉進行改性，前述的降解類淀粉經(jīng)過酯化改性后得到的是降解類-醋酸酯化淀粉和降解類-磷酸酯化淀粉的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)合改性類-糊化淀粉的新型淀粉質(zhì)卷煙膠，其特征在于:所述防腐劑選擇以下種類中的任意一種或多種:苯甲酸及其鹽類、山梨酸鉀、脫氫乙酸鈉、丙酸鈣、雙乙酸鈉、乳酸鈉、乳酸鏈球菌素、納他霉素等。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)合改性類-糊化淀粉的新型淀粉質(zhì)卷煙膠，其特征在于:所述消泡劑選擇以下種類中的任意一種或多種:丙二醇等醇類、二甲基硅油等聚硅氧烷類、聚氧丙烯甘油醚等聚醚類、吐溫類、三聚甘油單硬脂酸酯等酯類、礦物油以及復(fù)合消泡劑等。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)合改性類-糊化淀粉的新型淀粉質(zhì)卷煙膠，其特征在于:所述功能助劑選擇以下種類中的任意一種或多種:單硬脂酸甘油酯、硬脂酰乳酸鈣鈉；甘油、山梨醇等多元醇類；蔗糖等糖類；膨潤土、二氧化硅等一些礦物質(zhì)類；豆膠、骨膠等一些植物膠、動物膠類。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)合改性類-糊化淀粉的新型淀粉質(zhì)卷煙膠，其特征在于:所得卷煙膠的固含量約為15%-65% (重量)，pH值約為3-9且優(yōu)選5_8，粘度約為100cps-20000cps (25°C)。
【文檔編號】C09J103/06GK103773275SQ201210400086
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月20日
【發(fā)明者】張曉兵, 劉惠民, 賈云禎, 趙樂, 王宜鵬 申請人:中國煙草總公司鄭州煙草研究院