一种用于八角箱的强效粘合剂及其制备方法与流程

1.本发明属于粘合剂制备领域，涉及一种用于八角箱的强效粘合剂及其制备方法。


背景技术：

2.八角箱是一种用于重型包装的瓦楞纸箱，现有的瓦楞纸箱由瓦楞纸板经过模切、压痕、钉箱或粘箱制成。而现有技术中的用于制备瓦楞纸箱的瓦楞纸板强度硬度不高，防潮性能差，无法满足八角箱承载重物的要求。
3.针对上述问题，通过分析得知，其中一部分原因在于在瓦楞纸板的制备过程中，层间粘合剂的性质对瓦楞纸板的强度、硬度和防潮性能具有决定性的作用，而目前采用传统淀粉胶黏剂，粘合力弱，粘接的界面难以保证稳定的连接，造成瓦楞纸板偏软和贴合不良等现象。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种用于八角箱的强效粘合剂，有效解决背景技术中的问题；同时，本发明中还请求保护一种用于八角箱的强效粘合剂的制备方法，具有同样的技术效果。
5.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
6.一种用于八角箱的强效粘合剂，按照重量份数计算，包括如下组分：淀粉20～30份、烧碱5～8份、硼砂2～3份、树脂3～5份、助剂0.5～4份和水20～40份；
7.其中，所述助剂至少包括增稠剂。
8.进一步地，所述助剂还包括干燥剂、消泡剂和稳定剂中的一种或多种的组合物。
9.进一步地，所述增稠剂为聚乙烯醇。
10.一种如上所述的用于八角箱的强效粘合剂的制备方法，包括如下操作步骤：
11.将所述烧碱与水按照设定比例，分别均匀混合制备第一烧碱溶液和第二烧碱溶液；
12.将第一烧碱溶液与所述增稠剂均匀混合，获得第一混合溶液；
13.将第二烧碱溶液在35～40℃的环境温度内进行热交换，且当所述第二烧碱溶液温度停止变化后，向其中加入所述淀粉并均匀混合，获得第二混合溶液；
14.在同样的环境温度内，将所述第一混合溶液加入第二混合溶液中并均匀混合；
15.向混合后的第一混合溶液和第二混合溶液中加入其它组分并均匀混合。
16.进一步地，所述第一混合溶液内烧碱、水和增稠剂的重量份数比为1:3:0.5。
17.进一步地，所述第一混合溶液分若干次均匀间歇性加入所述第二混合溶液中。
18.进一步地，在所述第一混合溶液加入的过程中，对所述第二混合溶液进行持续搅拌。
19.进一步地，对所述第二混合溶液进行搅拌的搅拌速度计算模型如下：
20.v＝v0*(1+t1/t)*(1-a)n21.其中，
22.v为对第二混合溶液进行搅拌的实时速度，单位r/s；
23.v0为设置的基准搅拌速度，单位r/s；
24.t1为从一次第一混合溶液加入时刻到下一次第一混合溶液加入时刻之间的时间段内，第二混合溶液被持续搅拌的时间，单位s；
25.t为两次第一混合溶液加入的时间间隔，单位s；
26.a为第一混合溶液每次加入量与总量的比值；
27.n为第一混合溶液加入的次数。
28.进一步地，所述基准搅拌速度与调节系数c正相关，所述调节系数c的计算方式模型如下：
29.c＝x/(l*f)
30.其中，
31.x为搅拌过程中搅拌结构连接段能够承受的最大扭矩，单位n*m；
32.l为第一混合溶液加入前，搅拌结构伸入第二混合溶液中的最大深度，单位m；
33.f为第一混合溶液加入前，将搅拌结构垂直自第二混合溶液中移除时，除克服重力外所使用的力，单位n。
34.进一步地，所述第一混合溶液向所述第二混合溶液中加入时，所述第二混合溶液的粘度大于等于14pa.s。
35.综上所述，本发明具有以下有益效果：
36.本发明提供的粘合剂具有较好的粘结力，该产品做出来的胶水，有优异的抗剪切力及抗热能力，在循环使用过程中保持性能稳定，淀粉和树脂分子结合，保护了纸张的纤维不受破坏，使纸板的耐破性能大幅提高，可相对降低纸板的贴合不良等现象；使用到增稠剂作为助剂，其可起到保水的作用，从而在对纸板进行粘接时，能够使得纸板对粘合剂所持有的水分进行吸收，从而在粘合位置使得一定范围内的纸板因水分的作用而柔性化，此种柔性化可适当增加粘接过程中的作用范围，从而使得粘合效果更佳；而在此基础上，由于增稠剂较好的凝胶作用，使得上述因柔性化而影响的范围是有限的，形成的半固体的强效粘合剂令纸板因水分而造成的柔性化部分被准确的限制在连接区域，且由于增稠剂保护性薄膜的建立，而有效的提高了连接处稳定连接的延续时间。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1为用于八角箱的强效粘合剂的制备方法的流程图；
39.图2为第一混合溶液加入的时间轴，以及t1在该时间轴上持续时长的示意图；
40.图3为以时间为横坐标，以搅拌速度为纵坐标所建立的坐标系。
具体实施方式
41.为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，对依据本发明提出的一种用于八角箱的强效粘合剂及其制备方法，其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
42.一种用于八角箱的强效粘合剂，按照重量份数计算，包括如下组分：淀粉20～30份、烧碱5～8份、硼砂2～3份、树脂3～5份、助剂0.5～4份和水20～40份；其中，助剂至少包括增稠剂。
43.本发明提供的粘合剂具有较好的粘结力，该产品做出来的胶水，有优异的抗剪切力及抗热能力，在循环使用过程中保持性能稳定，淀粉和树脂分子结合，保护了纸张的纤维不受破坏，使纸板的耐破性能大幅提高，可相对降低纸板的贴合不良等现象。
44.纸板的材质与其他材料不同，其具有一定的吸水性，因此本发明中必须要使用到增稠剂作为助剂，其可起到保水的作用，从而在对纸板进行粘接时，能够使得纸板对粘合剂所持有的水分进行吸收，从而在粘合位置使得一定范围内的纸板因水分的作用而柔性化，此种柔性化可适当增加粘接过程中的作用范围，从而使得粘合效果更佳；而在此基础上，由于增稠剂较好的凝胶作用，使得上述因柔性化而影响的范围是有限的，形成的半固体的强效粘合剂令纸板因水分而造成的柔性化部分被准确的限制在连接区域，且由于增稠剂保护性薄膜的建立，而有效的提高了连接处稳定连接的延续时间。
45.作为上述实施例的优选，助剂还包括干燥剂、消泡剂和稳定剂中的一种或多种的组合物，上述助剂类型可根据自身的特点对粘合剂起到性能提升的效果。在具体实施的过程中，作为一种较佳的方式，增稠剂选择聚乙烯醇。
46.一种如上所述的用于八角箱的强效粘合剂的制备方法，如图1所示，包括如下操作步骤：
47.s1：将烧碱与水按照设定比例，分别均匀混合制备第一烧碱溶液和第二烧碱溶液；在本步骤中，第一烧碱溶液和第二烧碱溶液具有不同的作用，且使用的时机也可能因实际的生产而不同，因此二者中烧碱和水的比例可根据实际需要进行调节，可相同也可不同，二者优选采用现用现配的方式而获得稳定的状态；还需要强调的是，二者之间并不存在先后的制备顺序，同时制备或者任意一方先行制备完全根据实际的生产需求进行即可；另外，在二者制备的过程中，可通过额外的措施而提高混合的均匀性，例如震荡或者搅拌，均可满足上述需求；
48.s2：将第一烧碱溶液与增稠剂均匀混合，获得第一混合溶液；通过此步骤可使得增稠剂预先获得溶解，从而在参与到后续生产的过程中可更好的提升粘合剂的整体性能；
49.s3：将第二烧碱溶液在35～40℃的环境温度内进行热交换，且当第二烧碱溶液温度停止变化后，向其中加入淀粉并均匀混合，获得第二混合溶液；上述环境温度可通过多种方式获得，可通过热源直接进行环境的升温及控温，但此种方式升温较慢且维持温度稳定性的难度略大；作为一种优选的方式，可将盛放第二烧碱溶液的容器设置于水浴中，通过容器侧壁进行热交换，或者，通过锅炉产生蒸汽，通过蒸汽与第二烧碱溶液进行热交换，均可实现快速升温的目的；其中，蒸汽热交换可保证较为潮湿的环境，对于粘合剂表层及内部的均匀性是有利的；随后加入淀粉可提高均匀溶解的效果，配合均匀的搅拌等措施可到达最佳的混合效果；
50.其中，针对淀粉优选通过多次加入的方式，且每次均当上一次的加入获得均匀的溶解后进行；当然，当第二烧结溶液的比例相对较高时也可采用一次加入的方式，其可通过更为有效的搅拌而达到同样的技术效果；
51.上述步骤s2和s3并无先后的顺序要求，本实施例中的顺序仅为一种实施情况；
52.s4：在同样的环境温度内，将第一混合溶液加入第二混合溶液中并均匀混合。
53.以上两种均匀混合溶液的二次混合极易获得稳定的粘合剂，增稠剂可以加速水分向淀粉颗粒渗透的速度，即便在上述过程中，淀粉和助剂的溶解存在不足，也可在本步骤中通过进一步的混合而获得弥补；
54.s5：向混合后的第一混合溶液和第二混合溶液中加入其它组分并均匀混合。
55.其中，优选第一混合溶液内烧碱、水和增稠剂的重量份数比为1:3:0.5。
56.在步骤s4中，第一混合溶液分若干次均匀间歇性加入第二混合溶液中，此种方式可在制备时间充足的情况下而获得更佳的混合效果。为了进一步发挥上述方式的优势，在第一混合溶液加入的过程中，对第二混合溶液进行持续搅拌，从而提高均匀混合的效果，且减少到达均匀状态的时间，作为上述实施例的优选，当上述过程进行量产时，搅拌的过程控制需要通过独立的控制程序实现，从而保证生产系统的运行高效性，以及粘合剂的制备效果，具体地，对第二混合溶液进行搅拌的搅拌速度计算模型如下：
57.v＝v0*(1+t1/t)*(1-a)n58.其中，
59.v为对第二混合溶液进行搅拌的实时速度，单位r/s；
60.v0为设置的基准搅拌速度，单位r/s；
61.t1为从一次第一混合溶液加入时刻到下一次第一混合溶液加入时刻之间的时间段内，第二混合溶液被持续搅拌的时间，单位s；
62.t为两次第一混合溶液加入的时间间隔，单位s；
63.a为第一混合溶液每次加入量与总量的比值；
64.n为第一混合溶液加入的次数。
65.如图2所示，t1在两次第一混合溶液加入的过程中持续的延长，即图中所显示的t1已持续时长和t1未持续时长的比值会逐渐增大，从而使得(1+t1/t)的数值也逐渐的增大，从而在每次搅拌的过程中，均存在搅拌速度逐渐增加的过程，一方面避免了在每次t1起始时由于第一混合溶液的加入而造成溶液飞溅，另一方面还可在溶液在搅拌过程中而逐渐稳定的状态下通过逐渐增加的搅拌速度而提高搅拌效率；而伴随第一混合溶液的加入，增稠剂对于粘合剂效果的提升逐渐明显，粘合剂的浓稠度逐渐增加，因此，在第一混合溶液逐次加入的过程中，初始的搅拌速度也因(1-a)n参加运算的方式而获得逐次减小的控制调节；在上述过程中，实现了搅拌速度的双维度控制。
66.如图3所示，在每次第一混合溶液加入而被搅拌的过程中，均可实现最终搅拌速度为初始搅拌速度二倍的数量关系，此种方式使得初始搅拌与最终搅拌速度之间的差值减小，从而可降低浓稠度逐渐增加的粘合剂因对搅拌结构阻力的施加，而造成搅拌结构损坏的可能。
67.同样出于降低设备故障率角度的考虑，作为上述实施例的优选，基准搅拌速度与调节系数c正相关，调节系数c的计算方式模型如下：
68.c＝x/(l*f)
69.其中，
70.x为搅拌过程中搅拌结构连接段能够承受的最大扭矩，单位n*m；
71.l为第一混合溶液加入前，搅拌结构伸入第二混合溶液中的最大深度，单位m；
72.f为第一混合溶液加入前，将搅拌结构垂直自第二混合溶液中移除时，除克服重力外所使用的力，单位n。
73.调节系数c的考虑，使得整个搅拌过程针对不同的搅拌结构而进行了适应性的调整，从而进一步的保证了设备与操作过程之间的更好融合，避免了设备损坏的几率，使得设备的工作效率更好的发挥。最大扭矩的限制是保证搅拌设备损坏率降低的关键因素，搅拌结构的工作稳定性和有效性需要建立在动力及结构强度足够的情况下，而搅拌结构的插入深度和第二混合溶液对于搅拌结构的初始阻力则从第一混合溶液的初始状态角度提供了基准搅拌速度的取值参考。上述方案使得整个搅拌过程的控制更加精准有效，其中的搅拌结构连接段指搅拌结构与动力的连接段。
74.作为上述实施例的优选，第一混合溶液向第二混合溶液中加入时，第二混合溶液的粘度大于等于14pa.s；其中，优选粘度为16pa.s，需要说明的是，本发明中所涉及的粘度，均为20℃下液体的运动粘度。
75.为更加清楚的说明本发明的实施过程及效果，列举以下实施例对本发明进行详细的说明：
76.实施例一
77.一种用于八角箱的强效粘合剂，按照重量份数计算，包括如下组分：
78.玉米淀粉28份、烧碱8份、硼砂3份、聚酞胺5份、聚乙烯醇2份、干燥剂2份和水32.8份。
79.上述用于八角箱的强效粘合剂的制备方法如下：
80.包括如下操作步骤：
81.a1.按照烧碱与水重量份数比为1:3的比例均匀混合制备第一烧碱溶液，以及，按照烧碱与水重量份数比为1:1.1的比例均匀混合制备第二烧碱溶液；
82.a2：将第一烧碱溶液与2份聚乙烯醇均匀混合，获得第一混合溶液，其中，烧碱、水和聚乙烯醇的重量份数比为1:3:0.5；
83.a3：将第二烧碱溶液置于制糊桶内，且将制糊桶放入水浴中进行加热，加热过程中保证水浴环境温度在37
±
1℃的范围内，且当第二烧碱溶液温度停止变化后，向其中加入28份玉米淀粉并均匀混合，使用搅拌机混合10分钟，获得第二混合溶液，且保证溶液粘度达到14pa.s；
84.a4：在同样的环境温度内，将第一混合溶液加入第二混合溶液中，并混合搅拌10分钟以达到均匀；
85.a5：向混合后的第一混合溶液和第二混合溶液中加入硼砂3份、聚酞胺5份和干燥剂2份，充分搅拌5分钟完成配制并均匀混合。
86.实施例二
87.一种用于八角箱的强效粘合剂，按照重量份数计算，包括如下组分：
88.玉米淀粉20份、烧碱5份、硼砂2份、甲基丙烯酸酯4份、聚乙烯醇1.25份、消泡剂2份
和水20.5份。
89.上述用于八角箱的强效粘合剂的制备方法如下：
90.包括如下操作步骤：
91.b1.按照烧碱与水重量份数比为1:3的比例均匀混合制备第一烧碱溶液，以及，按照烧碱与水重量份数比为1:1.1的比例均匀混合制备第二烧碱溶液；
92.b2：将第一烧碱溶液与1.25份聚乙烯醇均匀混合，获得第一混合溶液，其中，烧碱、水和聚乙烯醇的重量份数比为1:3:0.5；
93.b3：将第二烧碱溶液置于制糊桶内，且将制糊桶放入水浴中进行加热，加热过程中保证水浴环境温度在38
±
1℃的范围内，且当第二烧碱溶液温度停止变化后，向其中加入20份玉米淀粉并均匀混合，使用搅拌机混合10分钟，获得第二混合溶液，且保证溶液粘度达到15pa.s；
94.b4：在同样的环境温度内，将第一混合溶液加入第二混合溶液中，并混合搅拌10分钟以达到均匀；
95.b5：向混合后的第一混合溶液和第二混合溶液中加入硼砂2份、甲基丙烯酸酯4份和消泡剂2份，充分搅拌5分钟完成配制并均匀混合。
96.实施例三
97.一种用于八角箱的强效粘合剂，按照重量份数计算，包括如下组分：
98.玉米淀粉30份、烧碱6份、硼砂3份、环氧酚醛3份、聚乙烯醇1.5份、稳定剂2份和水24.6份。
99.上述用于八角箱的强效粘合剂的制备方法如下：
100.包括如下操作步骤：
101.c1.按照烧碱与水重量份数比为1:3的比例均匀混合制备第一烧碱溶液，以及，按照烧碱与水重量份数比为1:1.1的比例均匀混合制备第二烧碱溶液；
102.c2：将第一烧碱溶液与1.5份聚乙烯醇均匀混合，获得第一混合溶液，其中，烧碱、水和聚乙烯醇的重量份数比为1:3:0.5；
103.c3：将第二烧碱溶液置于制糊桶内，且将制糊桶放入水浴中进行加热，加热过程中保证水浴环境温度在36
±
1℃的范围内，且当第二烧碱溶液温度停止变化后，向其中加入30份玉米淀粉并均匀混合，使用搅拌机混合10分钟，获得第二混合溶液，且保证溶液粘度达到16pa.s；
104.c4：在同样的环境温度内，将第一混合溶液加入第二混合溶液中，并混合搅拌10分钟以达到均匀；
105.c5：向混合后的第一混合溶液和第二混合溶液中加入硼砂3份、环氧酚醛3份和稳定剂2份，充分搅拌5分钟完成配制并均匀混合。
106.性能测试
107.采用本发明提供的粘合剂制备的八角箱经过测试得出以下数据：
108.表1.测试数据
[0109][0110]
以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例展示如上，但并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。