磷酸酯淀粉膠黏劑的配方組成和制備方法是什么??
作者:訪客發布時間:2021-07-11分類:膠粘劑瀏覽:311
磷酸鹽和淀粉以尿素作催化劑反應,可得到磷酸酯淀粉。(1)支鏈淀粉磷酸酯將NaH2PO40.87g、Na2HPO41.7g、尿素2.4g和玉米淀粉IOOg混合,于155~165℃反應80~100min,即可得到最佳黏性和溶脹性的支鏈淀粉磷酸酯。磷酸酯淀粉是陰離子衍生物,與原淀粉比較,糊液的黏度、透明度及穩定性均有明顯的提高。(2)瓦楞紙膠黏劑用10%冷水可溶的磷酸酯淀粉作載體成分,與84%的天然原淀粉、3%的硼砂及3%的氫氧化鈉(均以質量計)的混合液作為瓦楞紙膠黏劑,可以改進貯藏穩定性及使用性能。(3)其他
玉米淀粉制作瓦楞紙粘合劑工藝流程?
第一節 單臺仙組使用的粘合劑(熟膠)的原輔料配比和制作工藝
單臺機組使用的高強快干淀粉粘合劑的原輔料配比和制作工藝是在吸收現有粘合劑優點的基礎上,提供一種生產工藝簡單,不需加熱,不受四季影響,反應時間短,成品質量穩定,保持期半年以上,干燥速度快,粘合烽強的一種冷制高強快干粘僵劑及其制法。
單臺機組使用的淀粉粘合劑通過以下措施來達到:在反應釜內,攪拌均勻,再加次氯酸鈉或雙氧水或高錳酸鉀攪拌5-20分鐘;將磽堿用冷水溶解,加入反應釜中,攪拌20-40分鐘;然后交硼砂用熱水溶解,加入反應釜中,攪拌3-5分鐘,最后加選題消泡劑,攪拌2-3分鐘即成。
各組成分含量按重量計為:單位:kg
淀粉:150-250 磽堿(95%以上含量)18-26
強固催化劑:6-10 硼砂4-7 消泡劑:適量
次氯酸鈉(10%含量)40-55 水:1000
(工業級雙氧水:27.5% 含量:6-9)
(高錳酸鉀:3-5)
具體加工工藝如下:
a、在反應釜中加入水,再加淀粉攪拌均勻;
b、將強固催化劑加入反應釜中攪拌均勻;
c、將次氯酸鈉或雙氧水或高錳酸鉀加入反應釜中攪拌5-20分鐘;
d、將磽堿用3-5倍冷水溶解,加入反應釜中,攪拌20-40分鐘;
e、將硼砂用5-10倍開水溶解加入反應釜中,攪拌3-5分鐘;
f、最后加入適量消泡劑攪拌2-3分鐘即成。
按此配方和工藝制作的淀粉粘合劑,工藝簡單,不需加溫,從投料到制成成品僅需30-60分鐘,粘僵紙箱干燥快、強度高,不跑楞、不吸潮、不泛潮、不泛堿,經測試,初粘1-1.5分鐘,全粘5-10分鐘,破壞纖維30-50秒,其有關理化指標均優于泡花堿及目前其它配方和工藝制作的淀粉粘合。可廣泛應用于出口商品包裝瓦楞紙箱,食品包裝用瓦楞紙箱,果蔬類包裝用瓦楞紙箱和中、高檔商品包裝的瓦楞紙箱。
本粘全劑與普通淀粉粘合劑、泡花堿有關技術指標分析對比如下:
表二十六
項名 檢測結果與要求
類項
冷制高強快干粘合劑 (實測結果)
普通淀粉粘合劑要求泡花堿要求含堿時(以NaOH計)%1.13≤1.810.16粘度(25℃涂-4杯)S41.440-5030比重(g/ml)1.0741.04-1.11.4施膠量(g/平方米)80-10080-100150-190粘合速度初粘1.5分鐘5-8分鐘30分鐘全粘10分鐘15-20分鐘 破壞纖維45秒3-5分鐘 粘合強度N/cm2 GB6543-65487.88≥5.88不合格邊壓強度N/m GB6543-65487150≥6860不合格 冷制高強快干淀粉粘合劑的工藝流程圖如下(攪拌狀態):
氧化劑
自來水--淀粉--強固催化劑--(次氯酸鈉、 --5-20分鐘
雙氧水、高錳酸鉀)
燒堿溶液20-40分鐘硼砂溶液3-5分鐘消泡劑--成品
使用原料及配方:
1、玉米淀粉(小麥淀粉、土豆淀粉或薯類淀):粘合劑的好壞與淀粉質量和用量關系很大。淀粉的細度、蛋白質及脂肪含量均影響其性能。如果淀粉中蛋白質及脂肪含量過高,細度低于98目(100目篩過率),既使制作時氧化程度很高,出料時粘度出只有二十幾秒(涂一4杯粘度計測量),但存放5-7天左右粘合劑會自然變稠,失去流動性,呈膠凍狀。使用時泡沫也大,直接影響粘合質量,而使用合格的淀粉,只要投送化及糊化程度適當,制成的粘合劑成品粘度40±10秒,貯存期內粘度不行有太大的變化.只是顏色發深,俁粘度基本不變。
玉米淀粉的用量根據粘合的對象具體要求而改變,如:
①單面瓦楞紙板及細瓦楞彩盒紙板用本粘合劑復面,對粘合劑要求較低,淀粉用量為:150-170kg/噸水。
②高強瓦楞紙兩面施膠及紙板與紙板復合加工紙箱。對粘合劑要求稍高,淀粉用量為:170-180kg/噸水。
③變通瓦楞紙及草漿瓦楞紙兩面施膠對粘合劑要求比較高,淀粉用量為:180-250kg/噸水。
④自動貼面機及紙管用膠,對粘合劑具有特殊要求除干燥快以外,還要求粘合好,強度高。
淀粉用量為:190-240kg/噸水。
玉米淀粉的理化指標 表二十七項 目標 準色澤潔白氣味無異味口感無砂齒水份(%)14酸度(OT)(%)≤20灰份(%)≤0.2蛋折質0.5斑點(個/m2)1細度(100目篩通過率)(%)98脂肪(%)0.15SO2(mg/kg)30 2、強固催化劑(簡稱干燥劑):冷制高強快干淀粉粘合劑區別于其它粘合劑的主要因素就在于選用了“強固催化劑”。強固催化劑是幾種鹽類及有機無機化合物聚合反應而成,在粘合劑生產過程中,只要用時適宜,不僅化學反應速度,而且施膠后通過聚全物與空氣的氧發生化學反應,很快絮凝結晶,又加快了粘合劑的結膜速度,縮短了柢箱干燥時間,提高了紙板強度。所以本粘合劑粘合速度(初粘、全粘、破壞纖維)均比同類淀粉膠提高幾倍以上。且紙板硬度高,挺度好,強固催化劑用量在粘合劑中每噸水用量低于5kg起不到應有作用,每噸水用量高于13kg,粘合劑結膜過快,易產生紙板脫膠現象。所以要嚴格控制投放比例。正常用量標準為6-12kg/噸水。本產品由河南中包科技有限公司生產,傳真/電話:(0371)5924572 5900468 ,技術咨詢:013903860570。
3、氧化劑:淀粉粘合劑中,常用的氧化劑有雙氧水(過氧化氫)、次氯酸鈉、高錳酸鉀等。高錳酸鉀作氧化劑,用量容易掌握,制成的淀粉粘合劑質量也穩定,但制成的淀粉粘合劑顏色深咖啡色或棕黑色。次氯酸鈉與雙氧水作氧化劑做出的淀粉粘合劑色澤淡黃。但次氯酸鈉使用過程中質量不穩定,易分解出氯氣,使操作人員感到眼部不適;雙氧水制成的淀粉粘合劑在使用中往往產生大量的泡沫,需投放消泡劑。另外,次氯酸鈉在陽光照射或高溫下容易氧化分解,降低其次氯含量,在應用中要隨時掌握它的確切含量而適度加大用量。從使用中分析,使用雙氧水做淀粉粘合劑的氧化劑的材料。
在制作冷制高強快干淀粉粘合劑時,投送化反應起關鍵作用,氧化適當(加燒堿后20-40分鐘粘度為60-80秒),淀粉溶解性能提高,成膜能力好,四接力強,如投送休不夠,大分子降解少,其性質與淀粉性質相同,加磽堿后,很長時間都不變稀,甚至出現攪不動現象(加燒堿反應40分鐘以上粘度高于是100秒),這們須加氣化劑進行二次氧化,如氧化過度,淀粉環形結構開鏈,粘度過低,甚至失去粘接能力(加磽堿后反應20分鐘粘度低于40秒)。所以要特別注意氧化劑含量、配比的使用。
氧化中溫度也起一定作用,溫度越高,氧化越快,夏天一般氧化反應5-10分鐘,春天氧化反應10-15分鐘,冬天氧化反應20分鐘左右,氧化反應時間延長,氧化完全,粘度降低,產品質量穩定,但時間過長會影響生產周期。
氧化劑的具體用量隨淀粉變化面改變,淀粉用量小,氧化劑用量也小,次氯酸鈉含量(10%)用量約為淀粉的28%,雙氧水含量(27.5%)約為淀粉的4%,高錳酸鉀用量約為淀粉的2%。
判斷氧化是否適當的辦法為:加入磽堿后攪拌反應20-40分鐘,測其粘度為60秒左右為好。這們,成品存放兩小時左右為50秒左右,1天后穩定為40秒±10。另外,冬天氣溫低,氧化劉用量應適當增加,夏天氣溫高,反應快,用量適當減少。
4、糊化劑:工業燒堿(NaOH)有結晶狀、棒狀、片狀和含30%NaOH的水溶液,只要純度合格任何狀態的燒堿都可以使用,燒堿用量以加入氧化淀粉液中,攪拌20分鐘淀粉液為半透明糊狀為止,燒堿量過,膠應付流動性大,透明性好,貯存時間長,但瓦楞楞峰施膠量中的堿含量也會隨之增大,制成的瓦楞紙箱容易返黃,造成瓦楞紙箱表面油黑變色;燒堿量小,加入20分鐘后,一直為折色或乳白色糊狀,不透明出不粘,這是燒堿用量不夠,應酌情再加一部分燒堿溶液,使其成為半透明膠液,用堿量小,粘合劑糊化不好,粘結力差,易變稠。燒堿的用量從實際觀察,一般約為淀粉的12%較為合適。
5、交聯劑:硼砂
粘合劑糊化后加入硼砂或硼酸,它可以使短鏈的氧化淀粉以其羥基或羥基與硼原子形成絡合物,通過這些不規則的交聯,形成網狀結構,具有交聯增粘作用,有利于提高初粘力和加快干燥速度,另外還起到防腐、防滲及終止反應作用。但用量并不是越多越好,過多會使粘合劑流動性變差,呈膠凍狀,難以上膠,膠質發脆。過少絡合夠,粘接力差,引起瓦楞紙板脫膠及跑楞現象。
氧化后的淀粉糊加堿后攪拌20-40分鐘,如粘度為60秒左右,則可進一步加入硼砂溶液,如粘度過高超過100秒可加氧化劑進行二次氧化,穩定后粘度為50秒(一般2-3小時),再加硼砂溶液,如低于100秒,可穩定2小時后酌情加水調稀至60秒左右加硼砂溶液。
硼砂有效硼含量為11.32%,硼酸的有效硼含量為17.48%,應用中,硼酸的用量可比硼砂減少近兩年1/3,硼砂用量一般為淀粉的3-3.5%,硼酸用量般為淀粉的2-3%。
6、消泡劑:在生產及使用過程中,由于淀粉質量及反應不適當,會產生許多泡沫,影響膠水仙正常施膠,特別是用雙氧水做氧化劑,更易產生泡沫,這樣須加適量消泡劑消泡,消泡劑可選用硅油或磷酸三丁脂、正莘醇等。用次氯酸鈉及高錳酸鉀作氧化劑,磷酸三丁脂用量為膠量的0.1-0.3‰,用雙氧水作氧化劑磷酸三丁脂用量為膠量的0.3-0.5‰。
特別注意的是消泡劑用量宜過多,過量會使粘合劑表面張力降低,失去粘性,粘合強度達不到要求,在生產中,如膠水機上泡沫過多,最好停機往膠水槽里加少許消渙劑攪勻,開機試用,如泡還多,再加少許,直至能正常運轉,但有一點,千萬不要往上邊膠輥中加消泡劑,以免出現甩膠現象。土法觀察消泡劑是否適當可將淀粉膠裝一透明度高的玻璃瓶中,使勁搖動約2分鐘,立即停止,觀察瓶中膠液上面泡沫,如20-30秒內膠液上面大的匯沫消失,即說明消泡劑用理可以,可上膠使用,如20-30秒內,膠液中小的泡沫也消失,則說明用量稍大,可適當降低。
第二節 根據實際操作后應用的參考配方單位:kg
①為單面瓦楞紙板復面用膠(重量化):
水:1000 雙氧水:6.5 (高錳酸鉀:3)
淀粉:170 磽堿:20
干燥劑:10 硼砂:6 消泡劑:適量
②高強瓦楞紙兩面施膠膠及瓦楞紙板復合用膠(重量比):
水:1000 雙氧水:7 (高錳酸鉀:3.1-3.2)
淀粉:180 磽堿:22
干燥劑:10 硼砂:6 消泡劑:適量
③普通瓦楞紙粘合用膠(重量比):
水:1000 雙氧水:7.5 (高錳酸鉀:3.2-3.5)
淀粉:200 磽堿:23.5
干燥劑:12 硼砂:6.5 消泡劑:適量
④自動貼面機及紙管生產用膠(重量比):
水:1000 雙氧水:8.5 (高錳酸鉀:3.5-4)
淀粉:250 磽堿:25
干燥劑:10 硼砂:7 消泡劑:適量
以上配方在使用根據當地環境溫濕度,使用原料及原料本身的質量,具體制作工藝條件等進行適時調整.為進一小提高瓦楞紙板的干燥速度及挺度,可選用高一號配方來滿足普通瓦楞紙制作瓦楞紙板生產中的要求.如將第④號使用于自動貼面機及紙管生產用粘合劑的配方使用于變通瓦楞紙板的生產,其干燥速度挺度均優于泡花堿作粘合劑生產的瓦楞紙板。需要注意的是粘合劑的粘度要適當調整。
注:以上配方生產成品膠為1400-1500kg,在計算成本時,請結合實際情況結算。
第三節 單臺機組使用冷制高強快干粘合劑在制作過程中,對設備、工藝和技術方面的要求 1.攪拌機:轉速60-80轉/分。
2.當粘合劑粘度過低(20秒以下),粘合劑也是半透明膠體,需再做一罐粘度高一點的粘合劑混合使用,或在粘合劑內加入適量淀粉糊(淀粉+水),隨即攪拌均勻,用此法做的粘合劑不宜久存。
3.當粘合劑粘度過高出現甩膠現象或膠水機不能使用(正常使用粘合劑粘度跟膠水機轉速有一定關系,轉速慢,粘度可適當大一點,轉速快粘度適當小一點。以不甩膠能正常工作為原則),可加適量氧化劑調稀即再一次氧化,注意千萬不要加水稀釋,以免出現膠膠,甩膠現象。
4.為防止粘合劑粘度過高或過低,在掌握不準工藝的情況下,最好先做粘度高一點的粘合劑,不要過早加硼砂或硼酸,待做的粘合劑加入燒堿反應2小時或更長一點時間,測其粘度,如在70秒左右,可加適量水調稀,至60秒左右,然后加入硼砂再穩定在30分鐘即可使用。
5.粘合劑存放時,最好密封存放,不可暴置于空氣中,以免出現結皮現象。
6.冬季溫度在8℃以上為佳,否則反應時間過長,操作不便,影響粘合粘質量。
7.使用粘合劑的車間,冬季溫度不能低于-5℃。
8.施膠時耗膠量掌握在80-120g/m2為佳,過少易脫膠,過多干燥速度慢。
9.在批量生產中,每變動一種原料須做一次小試,觀察得出理想的用粘比例與數量。在做小試時,最好同時做4-5個小樣,每個小樣按不同比例配方,這樣在很短時間內,就可觀察出使用新的原料與當時環境溫濕度相適應的最佳配方比例,以免在批量生產時出現不必要的意外情況。
10.在生產淀粉粘合劑進,須根據淀粉粘合劑使用的對象調整粘合劑的粘度。
①高強瓦楞紙、單面瓦楞紙板及細瓦楞彩盒紙板復面用膠,粘度約為30±5秒。
②普通瓦楞紙用膠粘度約為:40±10秒。
③自動貼面機及紙管用膠粘度約為100±20秒。
④測量粘合劑粘度的方法:
涂-4杯粘度計。
⑤涂-4#杯的構造,上部為圓柱形,下部為圓錐形,在容器上部有凹槽,作多余試樣溢出用。粘度杯裝置于帶有兩個調節水平螺釘的架子上。涂-4杯有塑料制和金屬制兩種,其內壁光潔度為8,以金屬粘度計為準,粘度計在使用前須校正。
⑥測定方法:將潔凈干燥的涂-4杯置于架上,調節水平螺釘使粘度計處于水平位置,在粘度杯下面放置200nl搪瓷杯,將被測試樣溫度調至要求之溫度,手堵住下口,將試樣倒滿粘度杯中,用玻璃棒將氣泡和多余的試樣刮入凹槽,然后松開手指,使試樣流出,同時立即開啟秒表,當試樣流出中斷時,停止秒表,這樣從粘度杯中流出的全部時間(s),即為試樣的條件粘度。
11.在用高錳酸鉀做氧化劑時,磽堿須分兩次加入,第一次在加入高錳酸鉀后隨時加入磽大量時的50%的溶液,第二次在加入高錳酸鉀氧化10-20分鐘后慢慢加入,這樣避免加燒堿后出現過稠的膠凍狀態。
12.普通瓦楞紙及高強瓦楞紙通過兩面施膠后,如出現跑邊、跑楞現象,首先檢查瓦楞紙纖維紋與瓦楞是否為平行,(十字形是跑邊的主要原因)然后選用淀粉高的配方的粘合劑,并盡量減少旋膠量,以不脫膠為準。
13.淀粉粘合劑在使用中,哪出現結膜過快,瓦楞紙板未等壓力機壓就部分結膜,出現脫膠現象,這樣須根據情況降低干燥劑的用量。
第四節 單面瓦楞機及瓦楞紙板生產線淀粉粘合劑的配方和制作工藝
單面瓦楞機和瓦楞紙板生產線仍在目前使用的二步法制作成品淀粉粘合劑的基礎上,適當改進原料配方、用料比例和制作工藝。其具體原輔料使用、配比和制作方法如下。
1.配方:單位:kg
水:1000 淀粉:140-180
干燥劑:4-6 燒堿:7-12.5
硼砂:5-6
2.工藝流程和制作方法:
①主體容器:水:600kg+淀粉:140-180+干燥劑:4-6kg
②載體容器:水:400kg燒堿7-12kg
③將充分攪拌溶化后的載體容器內的液體慢慢加入主體容器內經充分攪拌后,將用10倍熱水溶化后的硼砂溶液加入主體和載體的混合液中,冬天充分攪拌2小時左右,夏天充分攪拌1小時即制成淀粉粘合劑成品,可以投入貯存罐中待用。
3.注意事項:
①主載體容器的混合液攪拌1-2小時后,如發現粘度過低(粘度低于20秒),說明燒堿用量不足,須根據情況適當補加燒堿(要弄清使用的燒堿的凈含量),補加燒堿時,可將一定量的燒堿用5-10倍冷水化開,慢慢加入容器,然后繼續攪拌約1小時。
②主、載體容器的液體混合后(充分攪拌1-2小時),如發現粘度過大(用涂-4杯測定),高于80秒,則說明燒堿用量過大,要根據情況降低用量,同時采取補救措施給予稀釋。可按配方比例用適量水、淀粉、干燥劑、硼砂配成混合液(不加燒堿)加入制成的較稠的淀粉粘合劑中,充分攪拌即可。
③制成的淀粉粘合劑成品的粘度最好狀態是20-60秒(涂-4杯測定)。其中單面瓦楞機粘合劑粘度最好為30±5秒,三層、五層瓦楞紙板生產線粘合劑粘度最好為40±10秒。
④在三層、五層自動線生產的瓦楞紙板如出現脫膠現象及紙板兩邊有1-2cm粘接不牢,請檢查①施膠量是否過少;②粘合劑粘度是否過低;③粘合劑是否結膜過快,即單面紙板經過涂膠輥再與紙或里紙復合時就部分結膜,如結膜須根據情況降低干燥劑用量。 如不是以上情況,請參照第一章第四節表七。
4.單面瓦楞紙機用粘合劑的參考配方:單位:kg
水:1000 淀粉:160 干燥劑:6
燒堿:11-12 硼砂:6
5.三層和五層瓦楞紙板自動生產線用粘合劑的參考配方:單位:kg
水:1000 淀粉:180 干燥劑:4-5
燒堿:11.5-12.5 硼砂:6
使用上述兩種淀粉粘合劑的制作工藝和原輔料配比方法制作的淀粉粘合劑,其特點是加入了強固催化劑(簡稱干燥劑)。強固催化劑的加入使淀粉粘合劑的初粘和全粘時效提高,同時,在自然干燥狀態下,較不使用強固催化劑的淀粉粘合劑粘合強度提高30%,瓦楞紙板含水得到適當控制,單臺機組使用該淀粉粘合劑的瓦楞紙板三十分鐘即可投入下道工序進行生產。從而保證了瓦楞紙板在生產工藝中的厚度和強度不受其它因素的影響。
注:各生產企業也可按原生產生膠工藝加入干燥劑使用,干燥劑在載體容器加入淀粉后,來加燒堿之前加入,然后按老工藝進一步生產成品膠。
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