专利名称：一种用于高速卷烟机的改性淀粉搭口胶及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用于高速卷烟机的改性淀粉搭口胶及其制备方法，属于卷烟胶黏剂领域。
背景技术：
搭口胶是用于粘接烟支纵向接口处的胶黏剂，属卷烟胶黏剂的一种。随着高速卷烟机在国内的日益普及，卷烟车速已从7000-8000支/分钟提升到了 10000支/分钟以上，这就要求卷烟胶必须流动性好、粘结力强和干燥速度快。现有技术生产的卷烟胶大多以EVA为主体，通过添加聚乙烯醇(简称PVA)来增强粘结力，添加邻苯二甲酸酯类作为增塑剂来改善流动性，如侯琼在《EVA乳液改性生产高速卷烟胶》中就采用这种方法，赵海英在《高速卷烟机用胶粘剂的研制》中也采用该方法，但另外添加聚合单体做了进一步改性。因EVA来自于石油这种不可再生资源，随着全球石油产品价格的不断上调，卷烟胶的生产成本逐渐增多。同时，EVA中不可避免的含有醋酸乙烯酯残留单体，越来越不满足卷烟胶的环保要求。回顾七十年代，我国卷烟用胶主要是淀粉、糊精类胶(参考自:杨宝武，《国内卷烟胶生产概况》)生产该类胶的原料属于可再生资源，不仅绿色环保且成本很低，但随着卷烟车速大幅提高，该胶的稳定性差，粘结性能、流动性能及干燥速度都不理想，因此迅速被淘汰。近年来，随着全民环保意识的逐渐增强，国内越来越多的卷烟胶研究者重新开始关注淀粉胶。如果可以开发一种以淀粉为主体，通过添加其他环保类物质来改善稳定性，增强流动性、粘结力和干燥速度，就可以利用可再生淀粉胶取代石油下游产品EVA胶，大大降低了生产成本的同时，符合了更高的环保要求，对我国的卷烟效率的提高也有促进作用。
发明内容
针对现有的淀·粉胶用于卷烟搭口胶时存在上述问题，本发明的目的在于提供一种以淀粉为主体的高速搭口胶及其制备方法，该种搭口胶无单体残余量，初粘性好，干燥速度快，完全符合卷烟胶的四个标准，适用于卷烟车速10000-12000支/分钟的高速卷烟机。本发明的创新点在于通过氧化改性淀粉，在淀粉糊化之后，添加了适量的PVA和甘露聚糖。由于淀粉胶随着固含量的增大，流动性变差，粘度变高，粘度过高影响卷烟设备的走机性能，添加聚乙烯醇可有效改善胶体流动性,控制胶体粘度；而甘露聚糖是一种很好的天然添加齐U，可以做稳定剂、成膜剂及防腐剂等，此发明中添加甘露聚糖不仅可以提高胶体的稳定性，还防止胶体中霉菌的滋生，可有效延长保质期。另外，这两种水性环保助剂均含有大量羟基，同时添加的话可有效提高胶体在卷烟纸上的浸润性能，增强胶体的初粘性。本发明提供一种用于高速卷烟机的改性淀粉搭口胶，所述改性淀粉搭口胶的固含量为47.5-52%，pH值在7.8-8.5之间，粘度为715_962mPa.s，所述改性淀粉搭口胶由含有下述重量含量的原料配比制成:改性淀粉胶82-90%，PVA 6-12%，甘露聚糖3_5%，消泡剂0.8-1.6% ;所述的改性淀粉胶是由淀粉42-51%，NaClO 2.5-3%,糊化剂3-4.2%，交联剂
0.04-0.08%,去离子水 42.5-51.6% 制成。
所述的淀粉为玉米淀粉或木薯淀粉；所述的糊化剂为NaOH ；所述的交联剂为N-羟乙基丙烯酰胺；所述的甘露聚糖为魔芋甘露聚糖，含量为99% ；所述的PVA为为质量配比为2:1的1788和1799混合而成，固含量为5% ；所述的消泡剂为无水乙醇；本发明还提供一种上述用于高速卷烟机的改性淀粉搭口胶的制备方法，包括如下步骤:1、取42.5-51.6%的去离子水加入到反应釜中，同时开启加热装置和搅拌装置，设定搅拌速度为150-300转/分钟，氧化温度为48-52°C，温度达到后停止加热，并向釜内缓慢添加42-51%的淀粉和2.5-3%的NaClO固体粉末，继续搅拌1.5_2小时；再次开启加热装置，设定糊化温度为60-65°C，继续添加3-4.2%的糊化剂和0.04-0.08%的交联剂，搅拌1-1.5小时后，静置冷却出料，得改性淀粉胶。2、取82-90%的改性淀粉胶加入到另一反应釜中，打开搅拌装置，设定搅拌速度为150-200转/分钟，向釜中依次添加6-12%的PVA，3-5%的甘露聚糖和0.8-1.6%的消泡剂，搅拌半小时后过滤出料，得固含量为47.5-52%的改性淀粉搭口胶。与现有技术相比，本发明的技术效果为:经检测，本发明所述一种用于高速卷烟机的改性淀粉搭口胶的性能如表I所示，PH值为7.8-8.5，粘度为715-962mPa.s，干燥速度为4-6min，初粘性好(初粘率 为98_99%)，适合车速10000-12000支/分钟的高速卷烟机。表I改性淀粉搭口胶的性能
性能指标检测标准或方法
固含I./ )47.5-52GB/T 2793-1995
pH 值7.8-8.5GB/T1451H-93
粘度(mPa-s)715-962GB^ 2794-1995
取IOcm2正方形毛纸一块，均匀涂上淀粉胶，■率(0/0)98-990/0并与另一块大小相同的纸张粘合’ 25s后检g
粘接情况，凡没有出现拉毛处为未粘接，计算
___拉毛处面积与总面积的比率即为初粘率。
取3cm2正方形毛纸一块，均匀涂上淀粉胶，并 干俨速产(mm)4 6与另一块大小相同的纸张粘合’称湿重低每
隔一定时间称量纸板重量，直至恒重We ’纸__板自湿重至恒重所需时间即为干燥时间。
适合卷烟车速10000-12000支/分钟
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明的用于高速卷烟机的改性淀粉搭口胶及其制备方法作进一步说明。
实施例一1、取25.46千克的去离子水加入到反应釜中，同时开启加热装置和搅拌装置，设定搅拌速度为150转/分钟，氧化温度为50°C，温度达到后停止加热，并向釜内缓慢添加21千克的淀粉和1.5千克的NaClO固体粉末，继续搅拌1.5小时；再次开启加热装置，设定糊化温度为62°C，继续添加2千克的氢氧化钠和0.04千克的N-羟乙基丙烯酰胺，搅拌I小时后，静置冷却出料，得50千克的改性淀粉胶。2、取45千克的改性淀粉胶加入到另一反应釜中，打开搅拌装置，设定搅拌速度为180转/分钟，向釜中依次添加3千克的PVA，1.5千克的甘露聚糖和0.5千克的乙醇，搅拌约半小时后过滤出料，得固含量为47.5%的改性淀粉搭口胶。经检测，该胶的pH值为7.8，粘度为750 mpa.S，干燥速度为5min，初粘率为98%，适合车速10000支/分钟的高速卷烟机。实施例二1、取37.55千克的去离子水加入到反应釜中，同时开启加热装置和搅拌装置，设定搅拌速度为180转/分钟，氧化温度为48°C，温度达到后停止加热，并向釜内缓慢添加36.8千克的淀粉和2.24千克的NaClO固体粉末，继续搅拌1.7小时；再次开启加热装置，设定糊化温度为60°C，继续添加3.36千克的氢氧化钠和0.048千克的N-羟乙基丙烯酰胺，搅拌1.2小时后，静置冷却出料，得80千克的改性淀粉胶。2、取67.7千克的改性淀粉胶加入到另一反应釜中，打开搅拌装置，设定搅拌速度为160转/分钟，向釜中依次添加7.2千克的PVA，4千克的甘露聚糖和1.12千克的乙醇，搅拌约半小时后过滤出料，得固含量为50.34%的改性淀粉搭口胶。经检测，该胶的pH值为8.1，粘度为715mpa *s，干燥速度为4.5min，初粘率为98.5%，适合车速12000支/分钟的高速卷烟机。实施例三 1、取49.53千克的去离子水加入到反应釜中，同时开启加热装置和搅拌装置，设定搅拌速度为200转/分钟，氧化温度为52°C，温度达到后停止加热，并向釜内缓慢添加44千克的淀粉和2.9千克的NaClO固体粉末，继续搅拌2小时；再次开启加热装置，设定糊化温度为63°C，继续添加3.5千克的氢氧化钠和0.07千克的N-羟乙基丙烯酰胺，搅拌1.5小时后，静置冷却出料，得100千克的改性淀粉胶。2、取86.8千克的改性淀粉胶加入到另一反应釜中，打开搅拌装置，设定搅拌速度为150转/分钟，向釜中依次添加8千克的PVA，4千克的甘露聚糖和1.2千克的乙醇，搅拌约半小时后过滤出料，得固含量为48.2%的改性淀粉搭口胶。经检测，该胶的pH值为8.5，粘度为823mpa.s，干燥速度为6min，初粘率为98%，适合车速10000支/分钟的高速卷烟机。实施例四1、取54.78千克的去离子水加入到反应釜中，同时开启加热装置和搅拌装置，设定搅拌速度为230转/分钟，氧化温度为51°C，温度达到后停止加热，并向釜内缓慢添加57.6千克的淀粉和3千克的NaClO固体粉末，继续搅拌1.9小时；再次开启加热装置，设定糊化温度为64°C，继续添加4.56千克的氢氧化钠和0.06千克的N-羟乙基丙烯酰胺，搅拌1.3小时后，静置冷却出料，得120千克的改性淀粉胶。
2、取103.2千克的改性淀粉胶加入到另一反应釜中，打开搅拌装置，设定搅拌速度为180转/分钟，向釜中依次添加12千克的PVA，3.6千克的甘露聚糖和1.2千克的乙醇，搅拌约半小时后过滤出料，得固含量为50.24%的改性淀粉搭口胶。经检测，该胶的pH值为8.3，粘度为962mpa.s，干燥速度为5.5min，初粘率为99 %，适合车速11000支/分钟的高速卷烟机。实施例五1、取88.24千克的去离子水加入到反应釜中，同时开启加热装置和搅拌装置，设定搅拌速度为250转/分钟，氧化温度为48°C，温度达到后停止加热，并向釜内缓慢添加100千克的淀粉和5.2千克的NaClO固体粉末，继续搅拌1.6小时；再次开启加热装置，设定糊化温度为63°C，继续添加6.4千克的氢氧化钠和0.16千克的N-羟乙基丙烯酰胺，搅拌
1.2小时后，静置冷却出料，得200千克的改性淀粉胶。2、取164.4千克的改性淀粉胶加入到另一反应釜中，打开搅拌装置，设定搅拌速度为200转/分钟，向釜中依次添加24千克的PVA，10千克的甘露聚糖和1.6千克的乙醇，搅拌约半小时后过滤出料，得固含量为51.53%的改性淀粉搭口胶。经检测，该胶的pH值为
7.9，粘度为935mpa *s，干燥速度为4min，初粘率为99%，适合车速12000支/分钟的高速卷烟机。实施例六1、取9.83千克的去离子水加入到反应釜中，同时开启加热装置和搅拌装置，设定搅拌速度为300转/分钟，氧化温度为52°C，温度达到后停止加热，并向釜内缓慢添加9千克的淀粉和0.56千克的NaClO固体粉末，继续搅拌1.5小时；再次开启加热装置，设定糊化温度为65°C，继续添加0.6千克的氢氧化钠和0.008千克的N-羟乙基丙烯酰胺，搅拌1.5小时后，静置冷却出料，得20千克的改性淀粉胶。2、取17.5千克的改性淀`粉胶加入到另一反应釜中，打开搅拌装置，设定搅拌速度为150转/分钟，向釜中依次添加1.4千克的PVA，0.8千克的甘露聚糖和0.32千克的乙醇，搅拌约半小时后过滤出料，得固含量为48.8%的改性淀粉搭口胶。经检测，该胶的pH值为
8.4，粘度为917mpa *s，干燥速度为4.8min，初粘率为99%，适合车速11000支/分钟的高速卷烟机。实施例七1、取65.18千克的去离子水加入到反应釜中，同时开启加热装置和搅拌装置，设定搅拌速度为280转/分钟，氧化温度为49°C，温度达到后停止加热，并向釜内缓慢添加76.5千克的淀粉和3.75千克的NaClO固体粉末，继续搅拌1.8小时；再次开启加热装置，设定糊化温度为60°C，继续添加4.5千克的氢氧化钠和0.075千克的N-羟乙基丙烯酰胺，搅拌1.4小时后，静置冷却出料，得150千克的改性淀粉胶。2、取127千克的改性淀粉胶加入到另一反应釜中，打开搅拌装置，设定搅拌速度为200转/分钟，向釜中依次添加16.5千克的PVA，4.5千克的甘露聚糖和1.95千克的乙醇，搅拌约半小时后过滤出料，得固含量为51.45%的改性淀粉搭口胶。经检测，该胶的pH值为8.2，粘度为956mpa.s,干燥速度为4.5min,初粘率为98%，适合车速12000支/分钟的高速卷烟机。
权利要求
1.一种用于高速卷烟机的改性淀粉搭口胶，其特征在于:所述改性淀粉搭口胶由含有下述重量含量的原料配比制成:改性淀粉胶82-90%，PVA 6-12%，甘露聚糖3_5%，消泡剂0.8-1.6% ;所述的改性淀粉胶含有下述重量含量的原料配比制成:淀粉42-51%，NaClO2.5-3%,糊化剂 3-4.2%,交联剂 0.04-0.08%,去离子水 42.5-51.6%。
2.如权利要求1所述的用于高速卷烟机的改性淀粉搭口胶，其特征在于:所述的淀粉为玉米淀粉或木薯淀粉。
3.如权利要求1所述的用于高速卷烟机的改性淀粉搭口胶，其特征在于:所述的糊化剂为NaOH。
4.如权利要求1所述的用于高速卷烟机的改性淀粉搭口胶，其特征在于:所述的交联剂为N-羟乙基丙烯酰胺。
5.如权利要求1所述的用于高速卷烟机的改性淀粉搭口胶，其特征在于:所述的甘露聚糖为魔芋甘露聚糖，含量为99%。
6.如权利要求1 所述的用于高速卷烟机的改性淀粉搭口胶，其特征在于:所述的PVA为质量配比为2:1的1788和1799混合而成，固含量为5%。
7.如权利要求1所述的用于高速卷烟机的改性淀粉搭口胶，其特征在于:所述的消泡剂为无水乙醇。
8.如权利要求1所述的用于高速卷烟机的改性淀粉搭口胶的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤:(I)取42.5-51.6%的去离子水加入到反应釜中，同时开启加热装置和搅拌装置，设定搅拌速度为150-300转/分钟，氧化温度为48-52°C，温度达到后停止加热，并向釜内缓慢添加42-51%的淀粉和2.5-3%的NaClO固体粉末，继续搅拌1.5-2小时；再次开启加热装置，设定糊化温度为60-65°C，继续添加3-4.2%的糊化剂和0.04-0.08%的交联剂，搅拌1-1.5小时后，静置冷却出料，制得改性淀粉胶；(2)从上述制得的改性淀粉胶取82-90%加入到另一反应釜中，打开搅拌装置，设定搅拌速度为150-200转/分钟，向釜中依次添加6-12%的PVA，3-5%的甘露聚糖和0.8-1.6%的消泡剂，搅拌半小时后过滤出料，制得本发明的改性淀粉搭口胶。
全文摘要
本发明涉及一种用于高速卷烟机的改性淀粉搭口胶及其制备方法，该改性淀粉搭口胶由含有下述重量含量的原料配比制成改性淀粉胶82-90%，PVA 6-12%，甘露聚糖3-5%，消泡剂0.8-1.6%；所述的改性淀粉胶含有下述重量含量的原料配比制成淀粉42-51%，NaClO 2.5-3%，糊化剂3-4.2%，交联剂0.04-0.08%，去离子水42.5-51.6%。该种搭口胶无单体残余量，初粘性好，干燥速度快，完全符合卷烟胶的四个标准，适用于卷烟车速10000-12000支/分钟的高速卷烟机。
文档编号C09J11/08GK103242776SQ20131015234
公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月27日 优先权日2013年4月27日
发明者邢青涛, 黄宏存, 宋军军 申请人:海南必凯水性涂料有限公司