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前　言　　淀粉膠粘劑是近年來采用較多的一種瓦楞紙箱生產(chǎn)用膠粘劑,主要原料是玉米淀粉或木薯淀粉。由于生產(chǎn)淀粉膠粘劑原料來源廣、價(jià)格低、粘接性能較好,所以,目前世界上大多數(shù)瓦楞紙廠都用它制作膠粘劑。生產(chǎn)淀粉膠粘劑的方法有多種,且各有其特點(diǎn),下面就對(duì)生產(chǎn)淀粉膠粘劑的各種方法加以介紹。1　淀粉膠粘劑生產(chǎn)方法1.1 堿糊法　　它是將水與淀粉、稀堿混合,升溫到40℃,連續(xù)攪拌即成。該方法工藝簡單,所用原材料少,但是因淀粉的功能基沒有變化,粘合力不理想,故很少采用。1.2 糊精法　　此方法是將淀粉直接焙燒(190～230℃),或在少量鹽酸、硝酸存在下于110～140℃焙燒,或經(jīng)過微生物發(fā)酵而成。它制成的膠粘劑流動(dòng)性能好,ｐＨ值接近中性,腐蝕性小,但它不能使淀粉的功能基發(fā)生變化,粘結(jié)力和防腐防霉能力差,不能貯存,工藝較復(fù)雜,終點(diǎn)難以控制,相對(duì)分子質(zhì)量大小波動(dòng)大,質(zhì)量不穩(wěn)定。所以,目前應(yīng)用也比較少。1.3 主體—載體法　　它是將少量氧化淀粉加氫氧化納,糊化后的稀糊物為載體,再將未糊化的淀粉或氧化淀粉作為主體混合在一起,靠上膠后的突然高溫將生淀粉或氧化淀粉爆裂而糊化。該方法生產(chǎn)的瓦楞紙質(zhì)量好較好,但僅適宜高速連續(xù)機(jī)生產(chǎn)。1.4 氧化淀粉法　　它是利用氧化劑將淀粉氧化,使原來淀粉的葡萄糖單元6位碳上的羥甲基變?yōu)槿┗汪然?這種功能基的變化既增加了淀粉與紙纖維的粘結(jié)力,又提高了它的防腐防霉能力。同時(shí)氧化又可使淀粉的長分子鏈變成短分子鏈,使制得的膠粘劑流動(dòng)性提高,便于在機(jī)上涂布,根據(jù)氧化時(shí)采用的工藝方法不同,又可分為熱制法和冷制法兩種。1 4 1　熱制法　　　氧化劑通常是過氧化氫、次氯酸鈉,反應(yīng)在60℃左右進(jìn)行,反應(yīng)時(shí)間為2ｈ。該法生產(chǎn)的膠粘劑粘結(jié)力和防霉能力都較好,但是該法是在60℃熱制的,必須熱制熱用,不能貯存運(yùn)輸,要隨制隨用,這無疑給生產(chǎn)帶來了麻煩。1 4 2　冷制法　　　即在常溫制造常溫使用,制造溫度與使用溫度一致,粘度穩(wěn)定,并且該法是冷法生制再加上醛基的存在,不易發(fā)霉、腐爛,可長期貯存運(yùn)輸。雖然冷制法生產(chǎn)膠粘劑的優(yōu)點(diǎn)很多,但是,在低溫下實(shí)現(xiàn)氧化反應(yīng)是一個(gè)不利因素,所以,要使氧化反應(yīng)順利進(jìn)行必須選擇合適的催化劑。生產(chǎn)實(shí)踐證明,采用冷法生產(chǎn)氧化淀粉最適宜的催化劑是硫酸鎳。2 淀粉膠粘劑生產(chǎn)新方法　　上述介紹了幾種淀粉膠粘劑的生產(chǎn)方法,雖然采用上述生產(chǎn)方法生產(chǎn)的膠粘劑在生產(chǎn)中應(yīng)用的比較普遍,但是這些膠粘劑也存在一定的不足。如采用過氧化氫、次氯酸鈉為催化劑氧化程度不易控制、成品的質(zhì)量不夠穩(wěn)定,干燥速度較慢,耐水性差等等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,目前,科研人員已經(jīng)研究出了許多生產(chǎn)淀粉膠粘劑的新方法,下面分別加以介紹。2.1　改進(jìn)主體—載體法　　采用通常的主體—載體方法生產(chǎn)的淀粉膠粘劑粘合紙板后再浸在水中,大約20ｍｉｎ瓦楞紙與地面紙就分離,紙板便破壞,這種紙板很不適合制特殊要求的紙箱,如包裝蔬菜、水果食品類所使用的紙箱,經(jīng)常與水接觸,并放在冰庫儲(chǔ)存或冷藏車內(nèi)運(yùn)輸,因此,要提高紙箱的使用壽命,必須要提高膠粘劑的耐水性。改進(jìn)的主體—載體法是在淀粉膠粘劑中加入一定量的脲醛,即生產(chǎn)出的是脲醛—淀粉膠粘劑。在加入脲醛之前必須先用鹽酸中和,使ｐＨ值達(dá)到9 1～9 2,然后加入1%～2%的脲醛,采用這種方法生產(chǎn)的淀粉膠粘劑其粘度明顯增大,對(duì)于提高紙板的抗水性有一定的效果,如利用日本生產(chǎn)的瓦楞紙做成的紙板浸水后2ｈ以上仍不分離,合乎生產(chǎn)的要求。2.2 高錳酸鉀法　　通常的氧化淀粉是以過氧化氫、次氯酸鈉為氧化劑與淀粉作用而制得膠粘劑,但是其具有氧化程度不易控制、成品的質(zhì)量不穩(wěn)定的缺點(diǎn),而使用高錳酸鉀、過氧化氫為氧化劑,可通過高錳酸鉀的自身顯色控制反應(yīng)程度,而且制得的產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)于前者。酸性高錳酸鉀使淀粉中部分還原醇基被氧化為羧基、醛基及酮基,這種氧化降解深度可以通過氧化劑的加入來控制,從而制得一定深度的氧化淀粉,再加入氫氧化鈉使之與淀粉中未氧化的醇基結(jié)合,發(fā)生溶脹糊化具有膠粘性,最后加入絡(luò)合劑硼砂,使成品具有交聯(lián)增粘作用,利于加速粘合,錳離子與氫氧化鈉作用可生成一種膠體固化膜,可提高膠粘劑的抗水性。2.3 固體膠粘劑　　生產(chǎn)法這種膠粘劑是以變化淀粉(氧化淀粉16%～21%)、氫氧化鈉(1 3%)和硼砂(0 4%)為主要原料混合而成。其中氧化淀粉的制取可采用以次氯酸鈉、過氧化氫為氧化劑的方法。在具體使用時(shí),可根據(jù)不同的用途,按配方稱好各種組分,分取不同的水量(一般用量在76%～81%),分別將氫氧化鈉、硼砂配成一定濃度的溶液,并將氧化淀粉調(diào)成漿液,徐徐加入氫氧化鈉溶液,攪拌2ｍｉｎ后靜置,待漿液完全糊化后,加入硼砂溶液,并用剩余的水稀釋至合適的稠度,攪拌均勻,略加靜置即成所需的膠粘劑。這種膠粘劑的最大優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)輸費(fèi)用非常低,且易于包裝貯存,較液體膠粘劑有許多的先進(jìn)性。2.4 α—淀粉酶的應(yīng)用　　通常的淀粉膠粘劑固體含量較低,在使用時(shí)使紙板干燥時(shí)間延長,從而導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低,生產(chǎn)條件控制不好,有時(shí)不會(huì)引起淀粉膠粘劑在貯存期失效。為了增大淀粉膠粘劑的固體含量,最簡單的方法就是用α—淀粉酶將淀粉長鏈分子水解為短鏈分子,使淀粉的粘度控制在一定的范圍以適應(yīng)紙箱行業(yè)的需要。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),用從枯草桿菌中所獲得的α—淀粉酶水解淀粉的最佳溫度為90℃,反應(yīng)的ｐＨ值為6 0～6 2,反應(yīng)結(jié)束后,用ＥＤＴＡ在100℃以上結(jié)束反應(yīng)最為有效,它可以將殘余酶活力降至最低,從而抑制膠粘劑在貯存過程中的粘度降低。2.5 高分散性淀粉膠粘劑生產(chǎn)法　　這種淀粉膠粘劑是采用酶解—復(fù)合變性方法制得的一種新型淀粉膠粘劑,可用于紙箱、木材、金屬包裝物的外表面彩色水性涂料的配制,是阿拉伯膠及桃膠的理想替代品。其生產(chǎn)大致工藝是,先將淀粉以水調(diào)成25%左右的粉漿,調(diào)整粉漿的ｐＨ值為6 0～6 5,加入液化淀粉酶,加熱后在90～92℃保溫液化15～60ｍｉｎ,所得液化液冷卻后進(jìn)行變性處理,然后經(jīng)過脫色、過濾、去雜、濃縮,再添加分散劑、潤滑劑、消泡劑、殺菌劑等,調(diào)和均勻即得淺棕褐色不透明的粘稠液體。涂布對(duì)比試驗(yàn)證明,這種淀粉膠粘合劑對(duì)于各種顏料來講,效果均較好,可以作為阿拉伯膠和桃膠的替代品?！　×硗庖后w淀粉膠粘劑可以經(jīng)過干燥、粉碎而成為固體細(xì)粉,便于保存和運(yùn)輸,并且有利于克服液體產(chǎn)品粘度逐漸增大的弊病,具有廣闊的應(yīng)用前景。3 結(jié)　語　　上述主要介紹了淀粉膠粘劑生產(chǎn)的一般方法和新方法,可以看出,生產(chǎn)淀粉膠粘劑的新方法和一般方法相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn),是未來淀粉膠粘劑的發(fā)展方向,將其加以應(yīng)用和推廣對(duì)我國包裝行業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。  信息來源: 21世紀(jì)精細(xì)化工網(wǎng)