淀粉粘合剂的添加剂及其制备方法和使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及淀粉粘合剂技术领域。更具体地说，本发明涉及淀粉粘合剂的添加剂 及其制备方法和使用方法。
【背景技术】
[0002] 纸板主要用来制成纸箱包装物品，方便储藏和运输。纸板一般由两层或两层以上 的纸粘结而成，如单面瓦楞纸、复合瓦楞纸等。纸板所用的粘结剂一般是淀粉粘合剂，淀粉 粘合剂一般是将淀粉溶于水后用高锰酸钾氧化，然后加入烧碱和硼砂等得到，但是高锰酸 钾在碱性条件下容易生成深色的二氧化锰，会影响粘合剂的颜色，而且会对环境造成一定 的影响，烧碱和硼砂也会对人的身体健康造成损害。更重要的是，用这种方法制作的淀粉粘 合剂容易出现沉淀，而且对纸板的粘结力不够、自干速度慢（自干速度慢会使纸胚易变软、 跑边、塌楞）、易吸湿。因此，亟需设计一种淀粉粘合剂添加剂代替硼砂和烧碱，并提高粘合 剂的稳定性、粘结力、自干速度和耐水性。
【发明内容】
[0003] 本发明的一个目的是提供一种淀粉粘合剂的添加剂，其抛弃了影响粘合剂颜色的 高锰酸钾，而用过硫酸铵和过氧碳酸钠对淀粉进行氧化，并用脲醛树脂和乙烯-醋酸乙烯 酯树脂对淀粉进行改性，改善了粘结剂粘结力差、易吸湿的缺点，加入的膨润土、水滑石和 碳酸钙提高了粘结剂的自干速度，加入的三聚磷酸钠和羧甲基纤维素钠将淀粉颗粒、固体 颗粒分散，使粘结剂不易沉降。
[0004] 本发明还有一个目的是通过淀粉粘合剂的添加剂的制备方法，其使第三组份中各 原料充分混合均匀，以达到最佳的使用效果。
[0005] 本发明还有一个目的是通过淀粉粘合剂的添加剂的使用方法，其使添加剂能够与 淀粉完美地相互作用，制取最佳的淀粉粘合剂。
[0006] 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种淀粉粘合剂的添加剂， 其包括第一组份、第二组份和第三组份；
[0007] 所述第一组份由过硫酸铵和过氧碳酸钠制成，其中，过硫酸铵和过氧碳酸钠的重 量比为1:1-1. 5 ;
[0008] 所述第二组份由脲醛树脂和乙烯-醋酸乙烯酯树脂制成，其中，脲醛树脂和乙 烯-醋酸乙烯酯树脂的重量比为2-3:1 ;
[0009] 所述第三组份由膨润土、水滑石、碳酸钙、明矾、聚乙烯醇、三聚磷酸钠和羧甲基纤 维素钠制成，其中，膨润土、水滑石、碳酸妈、明巩、聚乙烯醇、三聚磷酸钠和羧甲基纤维素钠 的重量比为 1:2:1: 0· 5-0. 8: 0· 8-1: 0· 3-0. 5: 0· 6-0. 8 ;
[0010] 其中，所述第一组份、所述第二组份与所述第三组份的重量比为10:1-1.3 : 2~2, 5〇
[0011] 优选的是，所述的淀粉粘合剂的添加剂，所述第一组份中，过硫酸铵和过氧碳酸钠 的重量比为1:1. 2 ;
[0012] 所述第二组份中，脲醛树脂和乙烯-醋酸乙烯酯树脂的重量比为2. 5:1 ;
[0013] 所述第三组份中，膨润土、水滑石、碳酸钙、明矾、聚乙烯醇、三聚磷酸钠和羧甲基 纤维素钠的重量比为1:2:1:0. 6:0. 9:0. 4:0. 7 ;
[0014] 其中，所述第一组份、所述第二组份与所述第三组份的重量比为10:1. 2 :2. 3。
[0015] 优选的是，所述的淀粉粘合剂的添加剂，所述膨润土为钙基膨润土。
[0016] 优选的是，所述的淀粉粘合剂的添加剂，所述水滑石的分子式为 Mg6Al2(OH)16 · 4H20〇
[0017] -种淀粉粘合剂的添加剂的制备方法，包括：
[0018] 取上述重量比的过硫酸铵和过氧碳酸钠，分别研磨成粉末过100目筛，并混合均 匀，即得所述第一组份；
[0019] 取上述重量比的脲醛树脂和乙烯-醋酸乙烯酯树脂，分别粉碎过100目筛，并混合 均匀，即得所述第二组份；
[0020] 取上述重量比的明矾、聚乙烯醇、三聚磷酸钠和羧甲基纤维素钠放入反应容器中， 加水至明矾、聚乙烯醇、三聚磷酸钠和羧甲基纤维素钠全部溶解后，按上述比例加入膨润土 粉末，然后将100V直流电源的正负极放入反应容器中，通电10-15分钟后，按上述重量比加 入水滑石粉末，然后交换正负极的位置并继续通电20-25分钟，然后按上述重量比加入碳 酸钙粉末，再次交换正负极的位置并继续通电10-15分钟后停止通电，给反应容器加热升 温至50°C，并保温30-40分钟，然后减压蒸发至将水全部蒸出，即得所述第三组份。
[0021] 优选的是，所述的淀粉粘合剂的添加剂的制备方法，将100V直流电源的正负极放 入反应容器后，正极和负极间距20-30厘米。
[0022] -种淀粉粘合剂的添加剂的使用方法，包括：
[0023] 向反应锅内加入100重量份的水，加入15重量份的所述第一组份，搅拌均匀后，加 入80重量份的淀粉，搅拌20-30分钟后，静置60-100分钟，随后按上述重量比加入所述第 二组份，用搅拌器以300-500转/分的转速搅拌30-40分钟，然后按上述重量比加入所述第 三组份，用20kHZ的超声波辐照15-20分钟，得淀粉粘合剂。
[0024] 优选的是，所述的淀粉粘合剂的添加剂的使用方法，所述淀粉为玉米淀粉。
[0025] 本发明至少包括以下有益效果：
[0026] (1)本发明的淀粉粘合剂添加剂无毒、无气味，不会造成环境污染，不会影响人体 健康。本发明加入到淀粉水溶液后制得的淀粉粘合剂具有较强的粘结力，自干速度快，吸湿 性弱、耐水性强，并使淀粉粘合剂形成稳定的悬浮液，不会沉降，延长了储存时间。
[0027] (2)本发明的第一组分由过硫酸铵和过氧碳酸钠组成，第一组份加入淀粉水溶液 后过氧碳酸钠很快分解出过氧化氢，过氧化氢将淀粉分子链上的羟基氧化，并使淀粉分子 降解，这就减小了淀粉水溶液的粘度，提高了淀粉水溶液的流动性，提高了热温定性，增强 了抗沉降能力，过硫酸铵分解出过氧化氢的速度较慢，这就减慢了淀粉的氧化速度，不会使 淀粉氧化过度，淀粉氧化过度会使制得的淀粉粘合剂形成凝胶而失去粘结能力。本发明中 过硫酸铵和过氧碳酸钠优选的比例为1:1. 2,该比例既能保证有足够的过氧化氢来氧化淀 粉，而且又不至于使淀粉氧化过度，而且残留的过硫酸铵还能引发脲醛树脂和乙烯-醋酸 乙烯酯树脂对淀粉分子链的改性，不用另外添加引发剂。
[0028] (3)本发明的第二组份由脲醛树脂和乙烯-醋酸乙烯酯树脂组成，在过硫酸铵的 引发下，脲醛树脂上的活性羟甲基能与淀粉分子中的残留羟基结合，乙烯-醋酸乙烯酯树 脂上的活性氢能与淀粉分子中氧化得到的醛基和脲醛树脂上的羰基结合，这样，在脲醛树 脂和乙烯-醋酸乙烯酯树脂的作用下，淀粉分子形成了网状结构，这就极大提高了粘合剂 的粘结能力，而且羟基的减少降低了淀粉分子的亲水性，这就使得到的粘合剂有较强的耐 水性，而且不易吸湿软化。脲醛树脂和乙烯-醋酸乙烯酯树脂的重量比以2. 5:1为宜，使淀 粉形成适度的网状结构，而不过度，由于乙烯-醋酸乙烯酯树脂能与淀粉和脲醛树脂结合， 一旦乙烯-醋酸乙烯酯树脂过多会增加粘合剂的粘度，严重影响粘合剂的流动性，甚至使 粘合剂无法使用。
[0029] (4)本发明的第三组份由膨润土、水滑石、碳酸妈、明巩、聚乙烯醇、三聚磷酸钠和 羧甲基纤维素钠组成，将膨润土、水滑石、碳酸钙加入到淀粉粘合剂中能有效提高淀粉粘合 剂的自干速度，其中水滑石具有良好地不吸湿性，利于水份蒸发。其中，膨润土、水滑石和碳 酸钙优选的重量比为1:2:1，试验发现在该比例下，膨润土、水滑石和碳酸钙不易沉降，使淀 粉粘合剂的自干速度最快，而且水滑石还具有一定的杀灭细菌和微生物的作用，可以有效 防止淀粉粘合剂变质，有效延长了淀粉粘合剂的储存时间。为了进一步提高淀粉粘合剂的 稳定性，本发明中还加入了无机分散剂三聚磷酸钠和高分子分散剂羧甲基纤维素钠，其中 三聚磷酸钠具有极强的络合作用，结合在固体颗粒（固体颗粒包括淀粉颗粒，膨润土、水滑 石和碳酸钙粉末颗粒），提高了固体颗粒的溶解性，羧甲基纤维素钠是一种高分子分散剂， 具有较多的羧基，这些羧基与固体分子连接，使固体颗粒表面带电，使固体颗粒之间互相排 斥，不能凝聚并沉降，在本发明中三聚磷酸钠和羧甲基纤维素钠的优选重量比为4: