淀粉膠粘劑屬于天然高分子粘合劑。其價格低廉、無毒無味,對環境無污染而被廣泛應用。目前,淀粉膠粘劑主要應用在紙張、標簽和瓦楞紙板等生產方面。其主要成份是淀粉和添加劑。
淀粉是顆粒狀碳水化合物,是谷物及莖類植物的主要成份。這些顆粒通常與蛋白基體鍵接,周圍被纖維素分子包圍。為了將淀粉從蛋白和纖維素中分離出來,通常要對淀粉、原料進行研磨,然后在水中懸浮,過篩除去纖維,再離心分離除去蛋白得到淀粉淤漿,將淀粉淤漿濃縮,除去水份干燥得到固體淀粉。固體淀粉的含水量一般是12-13%。
淀粉顆粒的獨特性表現為當在淀粉懸浮液中加入蘇打或加熱時,淀粉顆粒產生溶脹,最后脹破。這一特性稱為凝膠化。凝膠化同時伴隨粘度巨增,這一粘度的猛增,瞬間便可完成。也就是在瓦楞加工過程中,加熱的零點幾秒鐘內完成。利用淀粉粘合劑粘結瓦楞紙板就是利用了這一原理。
在影響凝膠化的過程中,加熱和加堿性蘇打的作用是相互補償的。因此,通過調節蘇打的添加量,淀粉的凝膠化溫度可根據需要任意調節。例如:蘇打添加越多,凝膠化溫度越低。
淀粉應存放在干燥、防雨的地方,若袋子受潮,袋內的粘合劑混和物易發生結塊。若袋子打開后內容物的流動性很差,一般就說明袋子已受潮。
加工瓦楞紙箱所用的粘合劑是淀粉與一種膠體的混合物,膠體的作用是增加粘合劑的含水量,加入膠體后的混合淀粉粘合劑比純淀粉合劑含水量高。
膠體添加劑有以下幾種:
▲均勻膠體濃縮淀粉淤漿:膠體加入粘合劑既方便了紙箱加工廠家、又防止了沒有攪拌的情況下淀粉粒子的下沉。淤漿是堿性的,可存放在低碳鋼鋼罐中。又必須注意的是,濃縮淀粉淤漿易受到細菌侵蝕,盡管存放很嚴格,細菌污染的可能性也隨時存在,特別是在潮濕,溫暖的條件下。因此細心照顧存儲罐是完全必要的,每月至少對“勻膠”儲存罐清洗、消毒一次。潮濕、溫度高的季節,清洗次數應增加。罐內結起的淀粉垢應經常清除。儲罐應隨時低速攪動,防止淤漿表面形成無防腐劑層,造成細菌繁殖。
▲氫氧化納:以前幾乎所有氫氧化納都是片狀,用戶購回后再溶于水中。這種片狀氫氧化納使用很不方便,溶解時放出大量熱,形成煙霧,易灼傷皮膚。目前正趨于使用液體的蘇打,液體蘇打濃度一般在40%-50%之間,各公司不一樣。大儲存罐的結構和清洗水系統由供應商提供。液體堿的優點在于使用方便,經濟、安全,唯一的問題是低溫下輸送線上會出現結晶,因此應避免遠距離輸送。一旦出現結晶現象,一般用噴淋加熱便可將輸送線上的結晶清除掉。
▲硼酸:大多數工廠現已用硼酸代替了硼砂,特別強調指出:應使用粒狀硼酸。粉沫狀硼酸易于結塊,長時間地浮在混合物粘合劑表面,不易溶解。蘇打的添加量必須同時進行相應的調節,因為硼砂是堿性的。
硼酸、硼砂是做為緩沖劑的增粘劑應用于淀粉粘合中,硼酸,硼砂使用量要求非常精確。世界上供應硼砂、硼酸的廠家很少,這些化學品常處于短缺狀態。因此,瓦楞紙箱廠應對該化學品有一定數量的儲備。
▲硫酸鋁:該化合物常用來控制單面單瓦楞用粘合劑的凝膠化溫度。當該化合物溶解時,可提高凝膠化溫度。粘合劑出現凝膠現象時,可隨時添加該化合物進行調節。硫酸鋁化合物價廉,易于存放。
▲硅酸鈉:該化合物是中和溫差,起到濕潤作用,在很多淀粉粘合劑配方中得到應用。
▲消泡劑:高速機器常出現粘合劑起泡問題。在粘合劑配方中加入消泡劑便可解決起泡問題,市場上有各種消泡劑銷售。
▲防腐劑:有一種對短期存放的淀粉粘合劑起到最有效防腐作用的防腐劑,稱福爾馬林,該化學試劑還可使粘合劑具有抗水性,加入量一般為200加侖粘合劑加1品脫福爾馬林,但它的防腐性是暫時性的。因為在堿性條件下,福爾馬林會緩慢地與淀粉蛋白殘余發生反應,并不能完全杜絕細菌的侵蝕,故存放時仍應非常細心。
▲防水劑:可供使用的化學品主要如下:
①尿醛樹脂——是用于淀粉粘合劑最古老的防水劑,并且在很多國家仍廣泛應用,既可使用霧化干燥形式,也可使用50%-60%的水溶液(含固體量)。尿醛樹脂的優點在于易于使用,沒有顏色,對淀粉粘合劑的粘度影響不大,加入尿醛樹脂后的防水淀粉具有相當長的罐中壽命。缺點是:防水性在單面單瓦楞粘結時效果很差。另外加熱時釋放出甲醛氣體,污染工作環境。
、诒蕉雍烷g苯二酚樹脂——間苯二酚和其化合物非常昂貴,但如使用正確,仍可收到良好的防水效果。間苯二酚防水淀粉粘合劑罐的壽命短的問題已得到解決。使用間苯二酚唯一的問題就是其價格和對淀粉的染色問題。
、廴┩獦渲——該樹脂對淀粉粘度影響較大,近來已不再使用。日本使用了一種TamanoriKNI41樹脂,這種樹脂價錢相當貴。
④在美國少數一些工廠仍使用氨基氰,但由于該化合物對皮膚刺激性較大,在澳大利亞已不再使用。該化合物的防水效果相當好。
⑤丹寧——防水效果較好的丹寧只有一種商品類型,來自柳樹中含的一種丹寧衍生物,含有硼酸的淀粉粘合劑用丹寧做防水劑時流動性很差。但在柳樹皮提取液中加入少量尿醛樹脂便可大大改善其流動性。
雖然丹寧防水性不如間苯二酚好,但其價格比間苯二酚便宜,易于被用戶接受。丹寧的罐中壽命較長,使用丹寧防水劑的缺點是粘合劑呈黑顏色,易粘附于罐壁上,對罐的清理造成困難。
、轋-4防水化合物——該化合物是在間苯二酚防水劑基礎上改性制得。該化合物易于添加到制備好的淀粉混合物中,由于部分反應和緩沖作用,該化合物對粘度及凝膠點的影響是溫和的。
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