做和冷制高强快干粘合剂配方及制作工艺

冷制高强快干粘合剂配方及制作工艺

随着科学技术的深入发展，瓦楞纸板和瓦楞纸箱的粘合材料也在不断更新和提高。原来一直被延续使用的硅酸钠溶液(俗称泡花碱)最终会被淘汰。目前，除单台机组在生产短途运输和低廉商品的瓦楞纸板仍使用硅酸钠溶液作粘合剂外，较先进的瓦楞纸箱生产企业已不再使用硅酸钠溶液。而替代这种含碱量高，容易对商品和环境造成污染的新型的粘合剂是玉米、小麦或薯类制作的淀粉粘合剂。

淀粉粘合剂在五十年代初由日本应用于瓦楞纸板，并很快在世界范围内推广。淀粉粘合剂的原料来源是玉米、小麦和薯类，种植面广，产量高，加工容易，运输方便，价格低廉。给淀粉粘合剂加工、应用和普及推广提供乃至点燃了飞机中的金属了坚实可靠的原料资源。

近年来，我国许多包装科技工作者致力于研制淀粉粘合剂的制作和实际应用。八十年代中期，国家外经贸委等部门就提出：在为出口商品包装制作瓦楞纸箱时，必须使用淀粉粘合剂或具有同样效果的粘合剂。到八十年代末，已得到强化。在出口商品包装的检验中，淀粉粘合剂的使用和应用后体现出的良好的粘合强度、抗潮湿能力便于冷藏的效果以及无二次污染等优点更加得到了体现。

国内目前流行的单台机组使用的淀粉粘合剂（熟胶）的配方和制作工艺大体是淀粉、水、氢氧化钠、氧化剂和终止剂的混合液。具体操作工艺是依次先后投入规定的各种比例的用料和充分的搅拌，最终制成粘合剂成品。有些是把淀粉先制成熟胶，然后再逐项完成后工艺。有的把水加热到一定温度后再依次投入上述各种一定配比的原辅料，同时保持合适的温度，最终制成成品粘合剂。而瓦楞纸板生产线一直依照的是美国的斯太因o霍尔的二步法制作淀粉粘合剂。但在实际制作中的选料、配比、制作工艺等并不尽相同。而是根据当地的环境因素、原辅材料的质量情况和实际应用制作出原辅料不一样，配比有所区别，定量不尽一致，工艺方法不同的多种多样的成品淀粉粘合剂。

斯太因o霍尔的二步法调制淀粉粘合剂，就是目前被广泛使用的先由载体（第一容器）将一定量的淀水和氢氧化钠混合搅拌，使淀粉在氢氧化钠的作用下完全糊化（称为熟浆），同时，在主体（第二容器）中投入一定量的淀粉和水充分搅拌使之混合（称为生浆）；在不断地匀速搅拌下，把载体内的熟浆缓慢防入主体内，使生熟浆得到充分混合后，再放入贮存罐内（第三容器）的制成淀粉粘合剂成品的制作工艺和方法。为了防止淀粉颗粒在常温下与水的作用后充分膨胀（但并不溶于水），一旦停止搅拌，即会发生沉淀。所以，生、熟浆混合后进入贮存罐，必须不停的匀速搅拌。

我国地域辽阔，气候、环境、温湿变化差异很大。淀粉粘合剂在实际应用中除上述因素外，也会因所使用的原辅料本身的质量以及不同的配比和制作工艺方法产生许多主观不能控制的问题。粘合剂的质量好坏直接影响到瓦楞纸板和瓦楞纸箱的质量。为了解决淀粉粘合剂在实际应用中出现的具体质量问题，许多致力于包装装潢工业发展的专家在认真总结经验的前提下，提出了方方面面提高淀粉粘合剂的粘合强度、干燥速度和降低成本的配制方法。共同的目的就是为了提高粘合剂的粘合质量，降低制造成本和提高它在生产工艺流程中的运行速度。

以上叙述的就是综合许多淀粉粘合剂的优良工艺进行适当的改进制成的一种适用于单台机组，一种适用于瓦楞纸板生产线的成本低廉、制作简便，使用后对瓦楞纸板粘合强度、厚度和其它理化性能指标有所提高的冷藏高强快干淀粉粘合剂的配方及制作工艺。 单台机组使用的粘合剂（熟胶）的原辅料配比和制作工艺 单台机组使用的高请快干淀粉粘合剂的原辅料配比和制作工艺是在吸收现有粘合剂优点的基础上，提供一种生产工艺简单，不需加热，不受四季影响，反应时间短，成品质量稳定保质期半年以上，干燥速度快，粘合力强的一种冷制高强快干粘合剂及其制法。

单台机组使用的淀粉粘合剂通过以下措施来达到：在反应釜加入定量水，再加淀粉要完 成 上 述功能搅拌均匀，将强固催化剂加入反应釜内，搅拌均匀，再加次氯酸钠合伙双氧水或高锰酸钾搅拌分钟；将、烧碱用冷水溶解，加入反应釜中，搅拌分钟；然后将硼砂用热水溶解，加入反应釜他们需要明确知道哪些类型的袋子要交税中，搅拌分钟，最后加适量消泡剂，搅拌分钟即成。

各组成部分含量按重量计为：单位：Kg 淀粉： 烧碱（95%以上含量 强固催化剂： 硼砂 消泡剂：适量 次氯酸钠（10%含量） 水：1000 （工业级双氧水：27.5% 含量：） （高锰酸钾：） 具体加工工艺如下：

a、在反应釜中加入水，再加淀粉搅拌均匀；

b、将强固催化剂加入反应釜中搅拌均匀；

c、将次氯酸钠或双氧水或高锰酸钾加入反应釜中搅拌分钟；

d、将烧碱用倍冷水溶解，加入反应釜中，搅拌分钟；

e、将硼砂用倍开水溶解加入反应釜中，搅拌分钟；

f、最后加入适量消泡剂搅拌分钟即成。

按此配方和工艺制作的淀粉粘合剂，工艺简单，不需加温，从投料到制成成品仅需分钟，粘合纸箱干燥快、强度高、不跑楞、不吸潮、不泛潮、不泛碱，经测试，初粘.5分钟，全粘分钟，破坏纤维秒，其有关理化指标均优于泡花碱及目前其它配方和工艺制作的淀粉粘合剂。可广泛应用于出口商品包装瓦楞纸箱，食品包装用瓦楞纸箱，果蔬类包装用瓦楞纸箱和中高档商品包装的瓦楞纸箱。

本粘合剂与普通淀粉粘合剂、泡花碱有关技术指标分析对此如下：

类项/检测结果与要求/项名 冷制高强快干粘合剂（实测结果）普通淀粉粘合剂要求 泡花碱要求 含碱量（以NaOH计）% 1.13 ≤1.8 10.16 粘度（25℃涂-4杯）S 41.4 30 比重（g/ml） 1.074 1..1 1.4 施胶量（g/平方米） 粘合速度 初粘 1.5分钟 分钟 30分钟 全粘 10分钟 分钟 破坏纤维 45秒 分钟 粘合强度N/cm2 7.88 ≥5.88 不合格 边压强度N/m2 GB 7150 ≥6860 不合格

使用原料及配方：

1.玉米淀粉（小麦淀粉、土豆淀粉或薯类淀粉）：粘合剂的好坏与淀粉质量和用量关系很大。淀粉的细度、蛋白质及脂肪含量均影响其性能。如果淀粉中蛋白质及脂肪含量过高，细度低于98目（100目筛过率），即使制作时氧化程度很高，出料时粘度也只有二十几秒（涂一4杯粘度计测量），但存放5~7天左右粘合剂会自然变稠，失去流动性，呈胶冻状。使用时泡沫也大，直接影响粘合质量。而使用合格的淀粉，只要氧化及糊化程度适当，制成的粘合剂成品粘度40±10秒，贮存期内粘度不会有太大的变化。只是颜色发深，但粘度基本不变。 玉米淀粉的用量根据粘合的对象具体要求而改变，如：

（1）单面瓦楞纸板及细瓦楞彩盒纸板用本粘合剂复面，对粘合剂要求较低，淀粉用量为：Kg/吨水。

（2）高强瓦楞纸两面施胶及纸板与纸板复合加工纸箱。对粘合剂要求稍高，淀粉用量为：Kg/吨水。

（3）普通瓦楞纸及草浆瓦楞纸两面施胶对粘合剂要求比较高，淀粉用量为：Kg/吨水。

（4）自动贴面机及纸管用胶，对粘合剂具有特殊要求除干燥快以外，还要求粘合好，强度高。

淀不久后粉用量为：Kg/吨水。

玉米淀粉的理化指标 表（2）

项目 标准 色泽 洁白 气味 无异味 口感 无砂齿 水份（%） 174 酸度（OT）(%) ≤20 灰份（%） ≤0.2 蛋白质 0.5 斑点（个/m2） 1 细度（100目筛通过率）（%） 98 脂肪（%） 0.15 SO2(mg/Kg) 30

2.强固催化剂（简称干燥剂）：冷制高强快干淀粉粘合剂区别于其它粘合剂的主要因素就在于选用了“强固催化剂”。强固催化剂是由几种盐类及有机无机化合物聚合反应而成，在粘合剂、生产过程中，只要用时适宜，不仅加快反应速度，而且施胶后通过聚合物与空气的氧发生化学反应，很快絮凝结晶，又加快了粘合剂结膜速度，缩短了纸箱干燥时间，提高了纸板强度。所以本粘合剂粘合速度（初粘、全粘、破坏纤维）均比同类淀粉胶提高几倍以上。且纸板硬度高，挺度号，强固催化剂用量在粘合剂中每吨水用量低于5Kg起不到应有作用，每吨水用量高于13Kg，粘合剂结膜过快，医产生纸板脱胶现象。所以要严格控制投放比例。正常用量标准为6～12Kg/吨水。

3.氧化剂：淀粉粘合剂中，常用的氧化剂有双氧水（过氧化氢）、次氯酸钠、高锰酸钾等。高锰酸钾作氧化剂，用量容易掌握，制成的淀粉粘合剂成品质量也稳定，但制成的淀粉粘合剂颜色为深咖啡色或棕黑色。次氯酸钠制淀粉粘合剂在使用过程中质量不稳定，易分解出氯气，使操作人员感到眼部不适；双氧水制成的淀粉粘合剂在使用中往往产生大量的泡沫，需投放消泡剂，另外，次氯酸钠在阳光照射或高温下容易氧化分解，降低其次氯含量，在应用中要随时掌握它的确切含量而适度加大用量。从使用中分析，使用双氧水做淀粉粘合剂的氧化剂，质量稳定，用量小，成本低，反应快，是理想的用作氧化剂的材料。

在制作两制高强快干淀粉粘合剂时，氧化反应起关键作用（40分钟粘度为秒），淀粉溶解性能提高，成膜能力好，粘接力强，如氧化不够，大分子降解少，其性质与淀粉性质相同，加烧碱后，很长时间都不便稀，甚至出现搅不动现象（加烧碱反应40分钟以上粘度高于100秒），这样须加氧化剂进行二次氧化，如氧化过度，淀粉环行结构开链，粘度过低，甚至失去粘接能力（加烧碱后反应20分钟粘度低于40秒）。所以要特别注意氧化剂含量、配比的使用。

氧化中温度也起一定作用，温度越高，氧化越快，夏天一般氧化反应分钟，春天氧化反应分钟，冬天氧化反应20分左右，氧化反应时间延长，氧化完全，粘度降低，产品质量稳定，大拿时间过长会影响生产周期。

氧化剂的具体用量随淀粉变化而改变，淀粉用量小，氧化剂用量小，次氯酸钠含量（10%）用量约为淀粉的28%，双氧水含量（27.5%）约为淀粉的4%，高锰酸钾用量约为淀粉的2%。

判断氧化是否适当的办法为：加入烧碱后搅拌反应分钟，测其粘度为60秒左右为好。这样