专利名称：快干型ca粘合剂及其制备方法
技术领域：
本发明是关于纸箱、纸桶、纸管、纸布复合水泥袋等纸制品行业用粘合剂及其制备方法。
目前国内纸箱厂所用的粘合剂大都采用硅酸钠(俗称水玻璃，泡花碱)来作为纸箱的粘合材料，所生产的纸箱制品虽具有粘合力强，干燥速度快的优点，但由于硅酸钠主要由40%的纯碱和50%以上的硅砂等通过高温反应制成的，碱含量大，所以生产的纸箱易吸潮返软，泛碱返黄、透明胶、对所装商品有腐蚀性，遇高温或低温(进冷库)贮存时，纸箱易开裂，抗压强度低等缺陷。为解决上述问题，目前国内有的纸箱厂家采用淀粉粘合剂以取代硅酸钠生产纸箱，如河南密具有科研所研制的“树脂型快干淀粉粘合剂”(专利受理号90101444.3)，采用先热后常温的生产方法，用该粘合剂生产的纸箱粘结力好，效果较理想，但存在着制作程序复杂，能耗高，同时，由于是半热制法生产的粘合剂，需热制热用，产品贮存时间短，质量难以稳定。
综上所述，本发明的目的是在吸收上述制品优点的基础上，改变现有生产工艺而提供一项投资小，制作简便，不需加热，不受四季气温影响，生产周期短，应用范围广，质量稳定，贮存时间长，使用安全可靠的一种快干型CA粘合剂及其制备方法。
本发明的任务由下列方法来解决在一个反应釜中，通过搅拌机，按照一定的顺序，逐步加入多元氧化剂、淀粉、强氧化剂、络合终止剂、结膜快速干燥剂等，在常温下经过一定时间搅拌反应而成。
本发明的多元氧化剂分别采用含量为10%的次氯酸钠(使用量以每100Kg淀粉为基数，下同)16～24Kg和含量为40%左右的硫酸，0.2～0.4Kg及含量为25%的盐酸0.2～0.6Kg，在反应釜中搅拌下加入15～20Kg水混合而成。
淀粉一般为玉米淀粉，也可用红薯淀粉，木薯淀粉作原料，淀粉的成份含量为灰份0.16%，蛋白质0.7%、水份14%、细度99目、铁盐20PPm、斑点2个/cm、酸度22c.c.
本发明中的强氧化剂则是采用工业级高锰酸钾3～5Kg和含量为30%的漂白粉0.7～1.2Kg配水18～22Kg装入反应釜密封搅拌20分钟即制成。
为加速对淀粉的氧化，缩短粘合剂的生产周期，本发明还采取主、载体的方法以深度以快速氧化淀粉的反应，即将100kg淀粉中的50kg先加入多元氧化剂的反应釜中，搅拌氧化(主体)，然后将5～7kg强氧化剂加入上述混合液料中，在搅拌下将余下的50kg淀粉加入反应釜中(载体)氧化，这样就达到了深度快速氧化的目的，改变了单一的长时间氧化淀粉法(热制法和半热制法氧化淀粉时间需30～40分钟)，缩短了淀粉的氧化时间(不到10分钟)。
为了使经氧化的淀粉的粘合功能机团裸露出来，达到强的粘结性能，本发明采用了99.6%以上含量的工业级氢氧化钠。
快速氧化的淀粉，经氢氧化钠将淀粉分子链中的粘合功能机团裸露出来，反应物具备了较强的粘结性能，此时，就必须终止多余的氧化剂对粘合剂的继续氧化反应，使之将残余氧化剂还原，以控制微生物的活动，使粘合剂能较长时间的贮存而不凝不稀。在终止的同时，要求将粘合剂的粘结剂性能进一步提高达到更强的粘结力，所以，在本发明中设计了络合终止剂的配制工艺即采用工业级硼砂3～5kg，用90℃以上热水8～12kg溶解后，待溶液温度逐步降至50℃时，再将工业级亚硫酸钠1.5～2.5kg加入硼砂溶液中溶解，待混合溶液冷却后，再将工业级乙醇0.8～1.2kg加入混合硼砂与亚硫酸钠溶液中即成。应用配好的络合终止剂生产粘合剂，不但改变了热制法和半热法粘合剂生产流程中终止与络合不能同时进行的工艺，缩短了操作时间，减少了工序，而粘合剂在终止的同时，络合也更完全，从而提高了粘合剂的性能，质量更稳定，贮存时间更长。
工业级淀粉含有少量的脂肪酸钠，在粘合剂生产过程中，脂肪酸钠与氢氧化钠接触易产生泡沫(皂类)，当粘合剂进入上胶机后，双辊摩擦会产生泡沫至使纸板涂胶不均匀而会引起脱胶。因此，需加入适量消泡剂(如硅油)来消除或减少泡沫。
热制法和半热制法所生产的粘合剂，都存在着水份含量大，至使生产的纸板干燥速度慢而延长了纸板的生产周期，为了解决这一弊病，本发明设计了结膜快速干燥剂这一工艺。当粘合剂中加入结膜快干剂后，在上胶应用时，结膜快干剂加速了粘合功能机团与空气中氧等的亲和性，促进粘合剂的水份蒸发而在短时内形成膜状物，从而达到快速干燥的目的。结膜快速干燥剂是采用明矾3～5Kg用70℃以上热水(7～10Kg)溶解后，再将工业级硫酸亚铁1.5～2.5Kg配水3～5Kg溶解后与明矾溶液混合均匀，然后再用工业级石碳酸作为明矾与硫酸亚铁混合液的干燥剂的辅助用料。使用时，先将明矾与硫酸亚铁混合液加入反应釜中，再将石碳酸加入反应釜与粘合剂一起反应。
制备粘合剂通常是在搅拌下反应进行，搅拌速度越快，反应物接触机会越多，但搅拌过快将会使料液四溅，泡沫增多，所以要控制合适的搅拌速度，本发明要求搅拌速度为90～100转/分之间。
采用本发明组成生产的粘合剂，与其它工艺相比，具有明显的优越性，投资少、制作时间短、从投料到出成品为50～60分钟。不需要锅炉加热，不受四季气温影响，在-10℃～45℃都可以生产。原料易购，成本低，比重轻，耗用量少。本发明生产的粘合剂比重为1.1，而硅酸钠的比重为1.4左右。防潮、防腐、抗压性能好，粘牢度高，便于存放和运输，操作安全可靠等特点，可广泛应用于纸箱、纸桶、纸管、纸布复合水泥袋等纸制行业的粘合。
实施例实施步骤如下(以200kg淀粉为基数)
一.先在反应釜中加入450～550Kg水，在搅拌机90～100转/分的搅拌下，加入多元氧化剂30～34Kg，混合后加入100Kg淀粉。
二.在搅拌下将强氧化剂10～14Kg，水90～110Kg，淀粉100kg依次加入反应釜中。
三.在搅拌下将含量99.6%以上的氢氧化钠26～30Kg配水240～260Kg溶解后加入上述混合液中进行反应。先是反应物变稠，随着反应的进行，反应物逐步变稀淀粉氧化断链，进行到10分钟左右时，用粘度计测其初粘度达到60～70秒之间时，即达到所需的氧化深度。
四.在搅拌下，将络合终止剂14～18Kg加入上述混合液料中，混合后，测其中粘度为40～50秒之即可。
五.在搅拌下，将90～110Kg水加入上述混合液中，然后将硅油40～60g加入上述混合液中。
六.在搅拌下，将结膜快速干燥剂12～16Kg加入上述混合液中，接着再将干燥剂的辅助用料石碳酸1.0～1.4Kg加入上述混合液中，然后测其未粘度为50～60秒即可，到此结束全部操作程序，得棕黑色稠厚体成品。本品可贮存6个月，贮存期内不凝不稀，无沉淀。
权利要求
1.快干型CA粘合剂及其制备方法，包含淀粉、水、氢氧化钠，硅油，本发明的特征在于含有多元氧化剂，强氧化剂，络合终止剂，结膜快速干燥剂，反应釜搅拌速度控制在90～100转/分。
2.按权利要求1所述的制备方法，其特征在于所说的多元氧化剂是指含量为10%的次氯酸钠16～24kg和含量为40%左右的硫酸0.2～0.4kg及含量为25%的盐酸0.2～0.6kg再加水15～20kg通过搅拌而成的混合剂。
3.按权利要求1所述的制备方法，其特征在于所说的强氧化剂是指用工业级高锰酸钾3～5kg和含量为30%的漂白粉0.7～1.2kg再配水18～22kg后密封搅拌而成的混合剂。
4.按权利要求1所说的络合终止剂是指用工业级硼砂3～5kg配以90℃以上热水(8-12kg)溶解后，待溶液温度逐步降至50℃时，再将工业级亚硫酸钠1.5～2.5kg加入硼砂溶液中溶解，待混合的溶液冷却后，再将工业级乙醇0.8～1.2kg加入混合硼砂与亚硫酸钠溶液中的混合剂。
5.按权利要求1所说的结膜快速干燥剂是指用明矾3～5kg在70℃以上热水(7～10kg)溶解后，再将工业级硫酸亚铁1.5～2.5kg配水3～5kg溶解后与明矾溶液混合均匀后的混合剂，再加以一种辅助用料配合使用。
6.按权利要求5所说的辅助用料是指工业级石碳酸。
全文摘要
本发明公开了一种快干型CA粘合剂及其制备方法，由淀粉、多元氧化剂、强氧化剂、络合终止剂等化学原料，按照一定的顺序，在常温下经过一定时间的搅拌反应而成，具有制作时间短，加工设备简单，制作和使用不受温度条件限制，产品性能稳定，防潮、防腐、抗压性能好，粘牢度高，便于存放和运输，成本低，操作安全可靠等特点，可广泛应用于纸箱、纸桶、纸管、纸布复合水泥袋等纸制行业的粘合。
文档编号C09J103/10GK1067066SQ9210692
公开日1992年12月16日 申请日期1992年5月20日 优先权日1992年5月20日
发明者雷华 申请人:雷华