本发明涉及标签胶制备
技术领域：
，具体涉及一种改性天然植物标签胶的制备方法。
背景技术：
：标签胶又称商标胶，是指用来粘贴标签的粘合剂。标签胶一般要求具有高的固含量，好的初粘力、抗水性和抗拉力性，且要求粘度适中。标签胶作为在产品包装物上粘贴商标、标贴的胶粘剂被广泛应用于食品，饮料，酒类，医药等产品的包装物上。不同的标签材料，不同的贴标速度，不同的罐装材质，对标签胶粘剂的要求也不近相同。比较有代表性的啤酒生产行业，其对标签胶的要求包括粘度大，初粘性好，流动性好，固化时间短等，还要求在潮湿环境中不霉变，在冰箱或冰水里面不掉标，同时还要求在回收清洗标签时一定条件下易于清洗。最初的标贴是以手工完成的，因而对粘合剂的要求并不高，一般是以天然胶，动物胶及其改性品种为主，例如淀粉胶、酪素胶、天然胶、鱼胶、骨胶等。其缺点是干燥慢，初粘力差，耐水性低，运输和贮存过程标签易脱落。随着科学的发展，对标签胶提出了更高的要求，这些要求包括：1、初粘力好，标签瞬间施压后不脱落，不滑移，不翘曲；2、干燥速度快，适合高速自动化标贴；3、固化后牢度大，韧性好，胶层不发脆，不脱落；4、无毒，无污染；5、有利于包装的回收。目前国内主要使用的标签胶主要有化学胶，淀粉胶和淀粉改性胶。化学胶是以石油加工业附加品为原料制得，粘结强度和抗水性比较好。但是化学胶在生产以及使用过程都会产生一定的毒性物质，会影响人们的身体健康。淀粉胶的成本相对较低，且制备过程中不会产生毒性物质，因而成为标签胶的发展新趋势。但是淀粉胶初粘性差、脆性大、容易掉标、固化时间较慢且抗水性能差，需要对其进行适当的改性。因此，研发一种能够解决上述问题的标签胶，具有重要的现实意义和广阔的应用前景。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题：针对目前常见标签胶存在初粘性差、脆性大以及固化时间较慢，满足不了市场要求的缺陷，提供了一种改性天然植物标签胶的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：一种改性天然植物标签胶的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将大豆蛋白粉和去离子水混合置于搅拌机中搅拌，得到搅拌液，再向搅拌液中加入搅拌液体积3%的磷酸三丁酯，继续混合搅拌，得到混合浆液，将混合浆液倒入圆底烧瓶中，并置于微波加热器中微波搅拌1～2h，搅拌后倒入烧杯中密封冷却至室温，出料，得到改性浆液；（2）称取45～55g竹片放入70～75ml氢氧化钠溶液中浸泡，加热升温，得到浸泡物，再向浸泡物中加入1～3g柠檬酸，继续保温浸泡，待竹片膨化变软后，用去离子水冲洗膨化的竹片，得到细纤维束；（3）将细纤维束放入细纤维束质量5%的碳酸钠中陈化，得到陈化细纤维束，再用去离子水冲洗陈化细纤维束，最后置于烘箱中干燥，冷却出料，得到自制竹纤维；（4）称取0.2～0.3kg葡萄放入高锰酸钾溶液中混合浸泡，得到浸泡葡萄，将浸泡葡萄倒入榨汁机中榨汁，得到葡萄浆，再将酵母粉和去离子水混合置于烧杯中搅拌反应，得到反应液，接着向反应液中添加反应液质量0.1%的蔗糖混合搅拌，搅拌后静置，得到酵母悬浮液，继续将葡萄浆和酵母悬浮液混合装入发酵罐中，密封发酵，发酵结束后，取出发酵产物，过滤去除滤渣，得到滤液，将滤液倒入细口瓶中，加盖密封，并静置，取出上清液，即为自制葡萄酒；（5）按重量份数计，分别称取32～36份改性浆液、12～16份自制竹纤维、6～8份自制葡萄酒和24～32份去离子水混合置于搅拌机中搅拌，再添加3～5份干酪素、2～4份硅微粉、1～3份硼砂和10～12份去离子水，继续保温混合搅拌，冷却出料，装罐即得改性天然植物标签胶。步骤（1）所述的大豆蛋白粉和去离子水的质量比为1：9，搅拌时间为16～20min，继续搅拌时间为35～45min，微波搅拌温度为75～85℃，微波搅拌功率为450～550w，微波搅拌频率为320～360mhz，微波搅拌时间为1～2h。步骤（2）所述的氢氧化钠溶液的质量分数为32%，浸泡时间为24～32min，加热升温温度为80～85℃，继续浸泡时间为13～15min，冲洗次数为3～5次。步骤（3）所述的陈化时间为1～2h，冲洗次数为2～4次，干燥温度为72～81℃，干燥时间为12～16min。步骤（4）所述的高锰酸钾溶液的质量分数为12%，浸泡时间为8～10min，榨汁时间为10～12min，酵母粉和去离子水的质量比为1：4，搅拌反应温度为36～40℃，搅拌反应时间为6～8min，混合搅拌时间为10～12min，静置时间为4～6min，葡萄浆和酵母悬浮液的质量比为7：1，发酵温度为25～30℃，发酵时间为3～5天，静置时间为1～2h。步骤（5）所述的搅拌温度为55～65℃，搅拌时间为24～32min，继续搅拌时间为1～2h。本发明与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本发明以大豆蛋白粉以基材，自制竹纤维和自制葡萄酒作为改性剂，并辅以干酪素、硅微粉和硼砂等制备得到改性天然植物标签胶，首先利用微波技术对大豆蛋白粉进行改性，当微波穿透物料时对蛋白质的极性分子产生有序的高频振动作用，物料吸收微波能量将其转化为热能，增加了蛋白质分子相互碰撞摩擦的几率和剧烈程度，增强了微波功率对微波的穿透能力，从而加速反应进行，使得蛋白质中的主链或侧链的基团暴露，并在蛋白质分子及蛋白质与其它物质之间形成致密无规则网状结构，有利于蛋白质分子与其它物质的锲合和锁定，从而提高标签胶的初粘性，同时在一定温度的条件下，基材受热时，蛋白质分子随之展开，使得蛋白质中的亚基及内部疏水基团暴露，并在蛋白质分子之间以及与其他物质之间发生物理或化学作用，使得蛋白胶的初粘性提高；（2）本发明利用物理、化学相结合的方法制取竹纤维，其中竹纤维具有吸水性，易于吸取物料中的游离水分，从而加快标签胶的固化时间，使得干燥速度提高，接着利用发酵方法提取葡萄酒，将葡萄、酵母粉和蔗糖共混发酵，其中葡萄酒含有乙醇，而乙醇的挥发性极强，乙醇和水是极性分子，易于互溶，得到混合溶液，并形成分子间氢键，导致其混合溶液的沸点降低，这样葡萄酒中的乙醇能够与物料中游离水分互溶，随着搅拌温度的升高，物料中的游离水分随着乙醇的挥发而逐渐减少，再次加快标签胶的固化时间，继续向基材中添加干酪素、硅微粉和硼砂，其中干酪素是含磷球形蛋白质，其分子呈球形稠密盘绕或折叠状结构以及含有交联支链的肽链，由于在干酪素分子中的疏水区和亲水区分别在螺旋形链相对的两端，可以使极性基团更易接近，进一步提高蛋白胶的初粘性，另外将硅微粉与硼砂混合在高温下并发生物理或化学反应，能够形成碳双键、碳-氧键、碳-硅键和硅-氧键等柔性基团，从而降低标签胶的脆性，又由于硼砂具有交联增粘作用，均匀分散在基材内部，有利于标签胶的初粘性和干燥速度得到提高，具有广泛的应用前景。具体实施方式按质量比为1：9将大豆蛋白粉和去离子水混合置于搅拌机中搅拌16～20min，得到搅拌液，再向搅拌液中加入搅拌液体积3%的磷酸三丁酯，继续混合搅拌35～45min，得到混合浆液，将混合浆液倒入圆底烧瓶中，并置于微波加热器中，在温度为75～85℃、功率为450～550w和频率为320～360mhz的条件下微波搅拌1～2h，搅拌后倒入烧杯中密封冷却至室温，出料，得到改性浆液；称取45～55g竹片放入70～75ml质量分数为32%的氢氧化钠溶液中浸泡24～32min，加热升温至80～85℃，得到浸泡物，再向浸泡物中加入1～3g柠檬酸，继续保温浸泡13～15min，待竹片膨化变软后，用去离子水冲洗膨化的竹片3～5次，得到细纤维束；将细纤维束放入细纤维束质量5%的碳酸钠中陈化1～2h，得到陈化细纤维束，再用去离子水冲洗陈化细纤维束2～4次，最后置于烘箱中，在温度为72～81℃的条件下干燥12～16min，冷却出料，得到自制竹纤维；称取0.2～0.3kg葡萄放入质量分数为12%的高锰酸钾溶液中混合浸泡8～10min，得到浸泡葡萄，将浸泡葡萄倒入榨汁机中榨汁10～12min，得到葡萄浆，再按质量比为1：4将酵母粉和去离子水混合置于烧杯中，在温度为36～40℃的条件下混合搅拌反应6～8min，得到反应液，接着向反应液中添加反应液质量0.1%的蔗糖混合搅拌10～12min，搅拌后静置4～6min，得到酵母悬浮液，继续按质量比为7：1将葡萄浆和酵母悬浮液混合装入发酵罐中，在温度为25～30℃的条件下密封发酵3～5天，发酵结束后，取出发酵产物，过滤去除滤渣，得到滤液，将滤液倒入细口瓶中，加盖密封，并静置1～2h后，取出上清液，即为自制葡萄酒；按重量份数计，分别称取32～36份改性浆液、12～16份自制竹纤维、6～8份自制葡萄酒和24～32份去离子水混合置于搅拌机中，在温度为55～65℃下搅拌24～32min，再添加3～5份干酪素、2～4份硅微粉、1～3份硼砂和10～12份去离子水，继续保温混合搅拌1～2h，冷却出料，装罐即得改性天然植物标签胶。按质量比为1：9将大豆蛋白粉和去离子水混合置于搅拌机中搅拌16min，得到搅拌液，再向搅拌液中加入搅拌液体积3%的磷酸三丁酯，继续混合搅拌35min，得到混合浆液，将混合浆液倒入圆底烧瓶中，并置于微波加热器中，在温度为75℃、功率为450w和频率为320mhz的条件下微波搅拌1h，搅拌后倒入烧杯中密封冷却至室温，出料，得到改性浆液；称取45g竹片放入70ml质量分数为32%的氢氧化钠溶液中浸泡24min，加热升温至80℃，得到浸泡物，再向浸泡物中加入1g柠檬酸，继续保温浸泡13min，待竹片膨化变软后，用去离子水冲洗膨化的竹片3次，得到细纤维束；将细纤维束放入细纤维束质量5%的碳酸钠中陈化1h，得到陈化细纤维束，再用去离子水冲洗陈化细纤维束2次，最后置于烘箱中，在温度为72℃的条件下干燥12min，冷却出料，得到自制竹纤维；称取0.2kg葡萄放入质量分数为12%的高锰酸钾溶液中混合浸泡8min，得到浸泡葡萄，将浸泡葡萄倒入榨汁机中榨汁10min，得到葡萄浆，再按质量比为1：4将酵母粉和去离子水混合置于烧杯中，在温度为36℃的条件下混合搅拌反应6min，得到反应液，接着向反应液中添加反应液质量0.1%的蔗糖混合搅拌10min，搅拌后静置4min，得到酵母悬浮液，继续按质量比为7：1将葡萄浆和酵母悬浮液混合装入发酵罐中，在温度为25℃的条件下密封发酵3天，发酵结束后，取出发酵产物，过滤去除滤渣，得到滤液，将滤液倒入细口瓶中，加盖密封，并静置1h后，取出上清液，即为自制葡萄酒；按重量份数计，分别称取36份改性浆液、16份自制竹纤维、8份自制葡萄酒和32份去离子水混合置于搅拌机中，在温度为65℃下搅拌32min，再添加5份干酪素、4份硅微粉、3份硼砂和12份去离子水，继续保温混合搅拌2h，冷却出料，装罐即得改性天然植物标签胶。按质量比为1：9将大豆蛋白粉和去离子水混合置于搅拌机中搅拌18min，得到搅拌液，再向搅拌液中加入搅拌液体积3%的磷酸三丁酯，继续混合搅拌40min，得到混合浆液，将混合浆液倒入圆底烧瓶中，并置于微波加热器中，在温度为80℃、功率为500w和频率为340mhz的条件下微波搅拌1.5h，搅拌后倒入烧杯中密封冷却至室温，出料，得到改性浆液；称取50g竹片放入73ml质量分数为32%的氢氧化钠溶液中浸泡28min，加热升温至83℃，得到浸泡物，再向浸泡物中加入2g柠檬酸，继续保温浸泡14min，待竹片膨化变软后，用去离子水冲洗膨化的竹片4次，得到细纤维束；将细纤维束放入细纤维束质量5%的碳酸钠中陈化1.5h，得到陈化细纤维束，再用去离子水冲洗陈化细纤维束3次，最后置于烘箱中，在温度为76℃的条件下干燥14min，冷却出料，得到自制竹纤维；称取0.2kg葡萄放入质量分数为12%的高锰酸钾溶液中混合浸泡9min，得到浸泡葡萄，将浸泡葡萄倒入榨汁机中榨汁11min，得到葡萄浆，再按质量比为1：4将酵母粉和去离子水混合置于烧杯中，在温度为37℃的条件下混合搅拌反应7min，得到反应液，接着向反应液中添加反应液质量0.1%的蔗糖混合搅拌11min，搅拌后静置5min，得到酵母悬浮液，继续按质量比为7：1将葡萄浆和酵母悬浮液混合装入发酵罐中，在温度为27℃的条件下密封发酵4天，发酵结束后，取出发酵产物，过滤去除滤渣，得到滤液，将滤液倒入细口瓶中，加盖密封，并静置1.5h后，取出上清液，即为自制葡萄酒；按重量份数计，分别称取34份改性浆液、14份自制竹纤维、7份自制葡萄酒和28份去离子水混合置于搅拌机中，在温度为60℃下搅拌28min，再添加4份干酪素、3份硅微粉、2份硼砂和11份去离子水，继续保温混合搅拌1.5h，冷却出料，装罐即得改性天然植物标签胶。按质量比为1：9将大豆蛋白粉和去离子水混合置于搅拌机中搅拌20min，得到搅拌液，再向搅拌液中加入搅拌液体积3%的磷酸三丁酯，继续混合搅拌45min，得到混合浆液，将混合浆液倒入圆底烧瓶中，并置于微波加热器中，在温度为85℃、功率为550w和频率为360mhz的条件下微波搅拌2h，搅拌后倒入烧杯中密封冷却至室温，出料，得到改性浆液；称取55g竹片放入75ml质量分数为32%的氢氧化钠溶液中浸泡32min，加热升温至85℃，得到浸泡物，再向浸泡物中加入3g柠檬酸，继续保温浸泡15min，待竹片膨化变软后，用去离子水冲洗膨化的竹片5次，得到细纤维束；将细纤维束放入细纤维束质量5%的碳酸钠中陈化2h，得到陈化细纤维束，再用去离子水冲洗陈化细纤维束4次，最后置于烘箱中，在温度为81℃的条件下干燥16min，冷却出料，得到自制竹纤维；称取0.3kg葡萄放入质量分数为12%的高锰酸钾溶液中混合浸泡10min，得到浸泡葡萄，将浸泡葡萄倒入榨汁机中榨汁12min，得到葡萄浆，再按质量比为1：4将酵母粉和去离子水混合置于烧杯中，在温度为40℃的条件下混合搅拌反应8min，得到反应液，接着向反应液中添加反应液质量0.1%的蔗糖混合搅拌12min，搅拌后静置6min，得到酵母悬浮液，继续按质量比为7：1将葡萄浆和酵母悬浮液混合装入发酵罐中，在温度为30℃的条件下密封发酵5天，发酵结束后，取出发酵产物，过滤去除滤渣，得到滤液，将滤液倒入细口瓶中，加盖密封，并静置2h后，取出上清液，即为自制葡萄酒；按重量份数计，分别称取36份改性浆液、16份自制竹纤维、8份自制葡萄酒和32份去离子水混合置于搅拌机中，在温度为65℃下搅拌32min，再添加5份干酪素、4份硅微粉、3份硼砂和12份去离子水，继续保温混合搅拌2h，冷却出料，装罐即得改性天然植物标签胶。以郑州市某公司生产的标签胶作为对比例对本发明制得的改性天然植物标签胶和对比例中的标签胶进行检测，检测结果如表1所示：初粘性测试按gb4852-2002标准，采用czy-g初粘性测试仪测量。持粘力测试按gb/t4851-2014标准测定。将胶样溶于甲苯中，配成50%固含量的溶液，用4μm涂胶棒（上胶量为2～3g/m2）将胶溶液均匀的涂抹于pet膜上（7.0×2.5cm）上，将pet膜（涂胶面）贴于试样板上，用2kg的压辊来回压三次后垂直吊在试验架上，下端悬挂1kg的砝码，记录试样完全脱离的时间，测试组数不少于3组，取其平均值。粘度测定采用数显粘度计对实施例1～3和对比例的标签胶的粘度进行测定，测定温度控制为25±1℃。抗拉力测定将标签纸裁成7.5cm×2.5cm的规格，然后在标签纸的背面一端涂抹一定量的标签胶，涂抹规格为1cm×2.5cm，与规格为7.5cm×2.5cm的载玻片粘结在一起，粘结固定长度为1cm。放于40℃的恒温箱中干燥24h，使用微机控制电子万能试验机进行抗拉力测定。表1性能测定结果检测项目实例1实例2实例3对比例初粘性（滚球法）25262713持粘力（h）12512713036粘度（cps）2752276827732010固含量（wt%）45464832固化时间（s）403530120断裂伸长率（%）389405422300拉伸强度（mpa）15.615.916.17.5光学性能率（%）≦1%≦1%≦1%≦15%体积收缩率（%）1.31.00.75.6由表1数据可知，本发明制得的改性天然植物标签胶，具有粘度大、固化时间短、力学性能强等特点，明显优于对比例样品。因此，具有广阔的使用前景。当前第1页12