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高強(qiáng)度耐水瓦楞紙板淀粉膠粘劑的研制(一) 

2007/8/10 15:04:24 人評(píng)論

    瓦楞紙板在整個(gè)包裝紙容器材料中占據(jù)著極為重要的地位,這是因?yàn)橥呃慵埾洳坏煨投嘧?適合自動(dòng)化高速生產(chǎn),外觀展示效果良好,而且還能有效的保護(hù)商品,價(jià)格也低廉,易回收利用,不會(huì)給環(huán)境造成污染,是環(huán)保型包裝材料。在我國(guó),目前幾乎所有的瓦楞紙板生產(chǎn)都采用淀粉膠粘劑,存在的普遍問(wèn)題是:淀粉膠粘劑在循環(huán)使用過(guò)程中易變稀;性能不穩(wěn)定導(dǎo)致貯放易分層、易沉淀而不能連續(xù)使用;生產(chǎn)的瓦楞紙板易返潮發(fā)軟而導(dǎo)致紙板的粘結(jié)強(qiáng)度、邊壓強(qiáng)度下降。針對(duì)以上問(wèn)題,筆者研制了高強(qiáng)度、耐水性能優(yōu)良的瓦楞紙板淀粉膠粘劑。該淀粉膠粘劑在廣東省中威瓦楞紙板有限公司試用,效果很好,給該公司帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益,具有極大的社會(huì)推廣價(jià)值。1 實(shí)驗(yàn)1.1 實(shí)驗(yàn)材料淀粉(工業(yè)級(jí));多功能懸浮劑(株洲工學(xué)院研制);硼砂(工業(yè)級(jí));羥甲基脲(株洲工學(xué)院研制);氫氧化鈉(工業(yè)級(jí));水(飲用水)。1.2 膠粘劑的配比淀粉與水配比:冬天為1∶5,夏天為1∶4.5,其余配比以淀粉重量計(jì)算,其質(zhì)量百分比分別為:硼砂2%、多功能懸浮劑5%、氫氧化鈉2.8%~3.0%、羥甲基脲10%。1.3 高強(qiáng)度耐水淀粉膠粘劑制備工藝在400ml燒杯中加入水200ml、淀粉30g和氫氧化鈉溶液(5.6gNaOH+100mlH2O),攪拌均勻作為載體膠;在1000ml燒杯中加入水600ml、淀粉170g、懸浮劑10g攪拌均勻得主體淀粉液;然后將載體膠緩慢加入主體淀粉液中并攪拌均勻制得淀粉膠粘劑;再在淀粉膠粘劑中加入20g羥甲基脲,攪拌均勻即得高強(qiáng)度耐水淀粉膠粘劑。2 結(jié)果與討論2.1 多功能懸浮劑用量對(duì)淀粉膠粘劑性能的影響按照上述淀粉膠粘劑制備工藝,在主體淀粉膠液中分別加入不同重量的多功能懸浮劑配制淀粉膠粘劑,分別測(cè)定淀粉膠粘劑的粘度,并用該膠粘劑制成瓦楞紙板,檢測(cè)瓦楞紙板的粘結(jié)強(qiáng)度、邊壓強(qiáng)度,其結(jié)果如圖1、2所示?! 膱D中可知,開(kāi)始隨著多功能懸浮劑用量的增加,淀粉膠粘劑的粘度和瓦楞紙板的粘結(jié)強(qiáng)度增加,但當(dāng)懸浮劑用量超過(guò)10g時(shí),瓦楞紙板的粘結(jié)強(qiáng)度反而下降。這是因?yàn)閼腋┯啥喾N物質(zhì)組成(包括無(wú)機(jī)物和有機(jī)物),具有多種功能作用。瓦楞紙板的粘結(jié)強(qiáng)度增加,是懸浮劑多種功能基團(tuán)共同作用的結(jié)果:懸浮劑中的部分組成可與淀粉的極性基團(tuán)產(chǎn)生配位作用,如懸浮劑中有部分組成物質(zhì)的原子核外電子層有空軌道能接受淀粉分子中羥基的孤電子對(duì),形成配合物,這種配合物有兩種作用,一是改善膠粘劑的粘度,二是增加膠粘劑的粘合力及干燥速度,紙板挺度;懸浮劑中有的組成還能與紙纖維極性基團(tuán)通過(guò)配位鍵連結(jié)起來(lái),在被粘物之間形成了較強(qiáng)的化學(xué)鍵力,懸浮劑與主體淀粉團(tuán)粒同時(shí)滲入到紙纖維表面的空隙中,固化后產(chǎn)生機(jī)械嵌合力,能產(chǎn)生較大的物理粘合力,這樣在被粘物之間獲得了牢固的粘合,從而提高了瓦楞紙板的粘結(jié)強(qiáng)度。但隨著懸浮劑的增加,淀粉膠粘劑固體含量增加,使膠粘劑的粘度超過(guò)最佳使用范圍(30~40s),粘度大,對(duì)被粘物(紙)浸潤(rùn)性差,使瓦楞紙板粘結(jié)力下降。因此,在配制淀粉膠粘劑時(shí),控制懸浮劑用量為10g(淀粉用量的5%),制成的淀粉膠粘劑粘度適宜,用該淀粉膠制成的瓦楞紙板粘結(jié)強(qiáng)度大。

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