淀粉粘合劑的添加劑及其制備方法和使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及淀粉粘合劑技術(shù)領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及淀粉粘合劑的添加劑 及其制備方法和使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 紙板主要用來制成紙箱包裝物品，方便儲(chǔ)藏和運(yùn)輸。紙板一般由兩層或兩層以上 的紙粘結(jié)而成，如單面瓦楞紙、復(fù)合瓦楞紙等。紙板所用的粘結(jié)劑一般是淀粉粘合劑，淀粉 粘合劑一般是將淀粉溶于水后用高錳酸鉀氧化，然后加入燒堿和硼砂等得到，但是高錳酸 鉀在堿性條件下容易生成深色的二氧化錳，會(huì)影響粘合劑的顏色，而且會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定 的影響，燒堿和硼砂也會(huì)對(duì)人的身體健康造成損害。更重要的是，用這種方法制作的淀粉粘 合劑容易出現(xiàn)沉淀，而且對(duì)紙板的粘結(jié)力不夠、自干速度慢（自干速度慢會(huì)使紙胚易變軟、 跑邊、塌楞）、易吸濕。因此，亟需設(shè)計(jì)一種淀粉粘合劑添加劑代替硼砂和燒堿，并提高粘合 劑的穩(wěn)定性、粘結(jié)力、自干速度和耐水性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種淀粉粘合劑的添加劑，其拋棄了影響粘合劑顏色的 高錳酸鉀，而用過硫酸銨和過氧碳酸鈉對(duì)淀粉進(jìn)行氧化，并用脲醛樹脂和乙烯-醋酸乙烯 酯樹脂對(duì)淀粉進(jìn)行改性，改善了粘結(jié)劑粘結(jié)力差、易吸濕的缺點(diǎn)，加入的膨潤(rùn)土、水滑石和 碳酸鈣提高了粘結(jié)劑的自干速度，加入的三聚磷酸鈉和羧甲基纖維素鈉將淀粉顆粒、固體 顆粒分散，使粘結(jié)劑不易沉降。
[0004] 本發(fā)明還有一個(gè)目的是通過淀粉粘合劑的添加劑的制備方法，其使第三組份中各 原料充分混合均勻，以達(dá)到最佳的使用效果。
[0005] 本發(fā)明還有一個(gè)目的是通過淀粉粘合劑的添加劑的使用方法，其使添加劑能夠與 淀粉完美地相互作用，制取最佳的淀粉粘合劑。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種淀粉粘合劑的添加劑， 其包括第一組份、第二組份和第三組份；
[0007] 所述第一組份由過硫酸銨和過氧碳酸鈉制成，其中，過硫酸銨和過氧碳酸鈉的重 量比為1:1-1. 5 ;
[0008] 所述第二組份由脲醛樹脂和乙烯-醋酸乙烯酯樹脂制成，其中，脲醛樹脂和乙 烯-醋酸乙烯酯樹脂的重量比為2-3:1 ;
[0009] 所述第三組份由膨潤(rùn)土、水滑石、碳酸鈣、明礬、聚乙烯醇、三聚磷酸鈉和羧甲基纖 維素鈉制成，其中，膨潤(rùn)土、水滑石、碳酸媽、明鞏、聚乙烯醇、三聚磷酸鈉和羧甲基纖維素鈉 的重量比為 1:2:1: 0· 5-0. 8: 0· 8-1: 0· 3-0. 5: 0· 6-0. 8 ;
[0010] 其中，所述第一組份、所述第二組份與所述第三組份的重量比為10:1-1.3 : 2~2, 5〇
[0011] 優(yōu)選的是，所述的淀粉粘合劑的添加劑，所述第一組份中，過硫酸銨和過氧碳酸鈉 的重量比為1:1. 2 ;
[0012] 所述第二組份中，脲醛樹脂和乙烯-醋酸乙烯酯樹脂的重量比為2. 5:1 ;
[0013] 所述第三組份中，膨潤(rùn)土、水滑石、碳酸鈣、明礬、聚乙烯醇、三聚磷酸鈉和羧甲基 纖維素鈉的重量比為1:2:1:0. 6:0. 9:0. 4:0. 7 ;
[0014] 其中，所述第一組份、所述第二組份與所述第三組份的重量比為10:1. 2 :2. 3。
[0015] 優(yōu)選的是，所述的淀粉粘合劑的添加劑，所述膨潤(rùn)土為鈣基膨潤(rùn)土。
[0016] 優(yōu)選的是，所述的淀粉粘合劑的添加劑，所述水滑石的分子式為 Mg6Al2(OH)16 · 4H20〇
[0017] -種淀粉粘合劑的添加劑的制備方法，包括：
[0018] 取上述重量比的過硫酸銨和過氧碳酸鈉，分別研磨成粉末過100目篩，并混合均 勻，即得所述第一組份；
[0019] 取上述重量比的脲醛樹脂和乙烯-醋酸乙烯酯樹脂，分別粉碎過100目篩，并混合 均勻，即得所述第二組份；
[0020] 取上述重量比的明礬、聚乙烯醇、三聚磷酸鈉和羧甲基纖維素鈉放入反應(yīng)容器中， 加水至明礬、聚乙烯醇、三聚磷酸鈉和羧甲基纖維素鈉全部溶解后，按上述比例加入膨潤(rùn)土 粉末，然后將100V直流電源的正負(fù)極放入反應(yīng)容器中，通電10-15分鐘后，按上述重量比加 入水滑石粉末，然后交換正負(fù)極的位置并繼續(xù)通電20-25分鐘，然后按上述重量比加入碳 酸鈣粉末，再次交換正負(fù)極的位置并繼續(xù)通電10-15分鐘后停止通電，給反應(yīng)容器加熱升 溫至50°C，并保溫30-40分鐘，然后減壓蒸發(fā)至將水全部蒸出，即得所述第三組份。
[0021] 優(yōu)選的是，所述的淀粉粘合劑的添加劑的制備方法，將100V直流電源的正負(fù)極放 入反應(yīng)容器后，正極和負(fù)極間距20-30厘米。
[0022] -種淀粉粘合劑的添加劑的使用方法，包括：
[0023] 向反應(yīng)鍋內(nèi)加入100重量份的水，加入15重量份的所述第一組份，攪拌均勻后，加 入80重量份的淀粉，攪拌20-30分鐘后，靜置60-100分鐘，隨后按上述重量比加入所述第 二組份，用攪拌器以300-500轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌30-40分鐘，然后按上述重量比加入所述第 三組份，用20kHZ的超聲波輻照15-20分鐘，得淀粉粘合劑。
[0024] 優(yōu)選的是，所述的淀粉粘合劑的添加劑的使用方法，所述淀粉為玉米淀粉。
[0025] 本發(fā)明至少包括以下有益效果：
[0026] (1)本發(fā)明的淀粉粘合劑添加劑無毒、無氣味，不會(huì)造成環(huán)境污染，不會(huì)影響人體 健康。本發(fā)明加入到淀粉水溶液后制得的淀粉粘合劑具有較強(qiáng)的粘結(jié)力，自干速度快，吸濕 性弱、耐水性強(qiáng)，并使淀粉粘合劑形成穩(wěn)定的懸浮液，不會(huì)沉降，延長(zhǎng)了儲(chǔ)存時(shí)間。
[0027] (2)本發(fā)明的第一組分由過硫酸銨和過氧碳酸鈉組成，第一組份加入淀粉水溶液 后過氧碳酸鈉很快分解出過氧化氫，過氧化氫將淀粉分子鏈上的羥基氧化，并使淀粉分子 降解，這就減小了淀粉水溶液的粘度，提高了淀粉水溶液的流動(dòng)性，提高了熱溫定性，增強(qiáng) 了抗沉降能力，過硫酸銨分解出過氧化氫的速度較慢，這就減慢了淀粉的氧化速度，不會(huì)使 淀粉氧化過度，淀粉氧化過度會(huì)使制得的淀粉粘合劑形成凝膠而失去粘結(jié)能力。本發(fā)明中 過硫酸銨和過氧碳酸鈉優(yōu)選的比例為1:1. 2,該比例既能保證有足夠的過氧化氫來氧化淀 粉，而且又不至于使淀粉氧化過度，而且殘留的過硫酸銨還能引發(fā)脲醛樹脂和乙烯-醋酸 乙烯酯樹脂對(duì)淀粉分子鏈的改性，不用另外添加引發(fā)劑。
[0028] (3)本發(fā)明的第二組份由脲醛樹脂和乙烯-醋酸乙烯酯樹脂組成，在過硫酸銨的 引發(fā)下，脲醛樹脂上的活性羥甲基能與淀粉分子中的殘留羥基結(jié)合，乙烯-醋酸乙烯酯樹 脂上的活性氫能與淀粉分子中氧化得到的醛基和脲醛樹脂上的羰基結(jié)合，這樣，在脲醛樹 脂和乙烯-醋酸乙烯酯樹脂的作用下，淀粉分子形成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這就極大提高了粘合劑 的粘結(jié)能力，而且羥基的減少降低了淀粉分子的親水性，這就使得到的粘合劑有較強(qiáng)的耐 水性，而且不易吸濕軟化。脲醛樹脂和乙烯-醋酸乙烯酯樹脂的重量比以2. 5:1為宜，使淀 粉形成適度的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而不過度，由于乙烯-醋酸乙烯酯樹脂能與淀粉和脲醛樹脂結(jié)合， 一旦乙烯-醋酸乙烯酯樹脂過多會(huì)增加粘合劑的粘度，嚴(yán)重影響粘合劑的流動(dòng)性，甚至使 粘合劑無法使用。
[0029] (4)本發(fā)明的第三組份由膨潤(rùn)土、水滑石、碳酸媽、明鞏、聚乙烯醇、三聚磷酸鈉和 羧甲基纖維素鈉組成，將膨潤(rùn)土、水滑石、碳酸鈣加入到淀粉粘合劑中能有效提高淀粉粘合 劑的自干速度，其中水滑石具有良好地不吸濕性，利于水份蒸發(fā)。其中，膨潤(rùn)土、水滑石和碳 酸鈣優(yōu)選的重量比為1:2:1，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在該比例下，膨潤(rùn)土、水滑石和碳酸鈣不易沉降，使淀 粉粘合劑的自干速度最快，而且水滑石還具有一定的殺滅細(xì)菌和微生物的作用，可以有效 防止淀粉粘合劑變質(zhì)，有效延長(zhǎng)了淀粉粘合劑的儲(chǔ)存時(shí)間。為了進(jìn)一步提高淀粉粘合劑的 穩(wěn)定性，本發(fā)明中還加入了無機(jī)分散劑三聚磷酸鈉和高分子分散劑羧甲基纖維素鈉，其中 三聚磷酸鈉具有極強(qiáng)的絡(luò)合作用，結(jié)合在固體顆粒（固體顆粒包括淀粉顆粒，膨潤(rùn)土、水滑 石和碳酸鈣粉末顆粒），提高了固體顆粒的溶解性，羧甲基纖維素鈉是一種高分子分散劑， 具有較多的羧基，這些羧基與固體分子連接，使固體顆粒表面帶電，使固體顆粒之間互相排 斥，不能凝聚并沉降，在本發(fā)明中三聚磷酸鈉和羧甲基纖維素鈉的優(yōu)選重量比為4: