瓦楞纸板生产线粘合胶及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010541098.3

申请日:

2010.11.12

公开号:

CN102031074A

公开日:

2011.04.27

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权的转移IPC(主分类):C09J 103/02登记生效日:20171116变更事项:专利权人变更前权利人:青岛崂山双台实业有限公司变更后权利人:青岛双台新汇包装有限公司变更事项:地址变更前权利人:266105 山东省青岛市崂山区王哥庄街道办事处变更后权利人:266105 山东省青岛市崂山区王哥庄街道办事处双台中学内|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C09J 103/02申请日:20101112|||公开

IPC分类号:

C09J103/02; C09J11/04; D21H21/16

主分类号:

C09J103/02

申请人:

青岛崂山双台实业有限公司

发明人:

刘伦学; 李泽坚; 李泽金; 陈希荣

地址:

266105 山东省青岛市崂山区王哥庄街道办事处

优先权:

专利代理机构:

青岛联智专利商标事务所有限公司 37101

代理人:

杨秉利

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内容摘要

本发明提供一种瓦楞纸板生产线粘合胶及其制备方法,其特点是:各组分按重量份数配比为:玉米淀粉150-200份、固含量95%以上的烧碱2-8份、高锰酸钾0-5份、硼砂2-7份、架桥剂6-10份、消泡剂0-3份、水500-1000份。粘合胶具有制备和使用温度低、粘合强度高、快干、环保及使用成本低的特点。其制备方法工艺合理、简单、制备温度低,使粘合胶的粘合性能提高。

权利要求书

1: 一种瓦楞纸板生产线粘合胶, 其特征在于, 各组分按重量份数配比为 : 各组分按重量份数配比为 : 玉米淀粉 150-200 份 固含量 95%以上的烧碱 2-8 份 高锰酸钾 0-5 份 硼砂 2-7 份 架桥剂 6-10 份 消泡剂 0-3 份 水 500-1000 份。
2: 一种瓦楞纸板生产线粘合胶的制备方法, 其特征在于, 各组分按重量份数配比为 : 玉米淀粉 150-200 份 固含量 95%以上的烧碱 2-8 份 高锰酸钾 0-5 份 硼砂 2-7 份 架桥剂 6-10 份 消泡剂 0-3 份 水 500-1000 份 粘合胶制作步骤如下 : 根据配方要求, 制胶罐注入清水, 打开蒸汽阀门进行加温, 室温在 28 摄氏度以上, 水温 控制在 30-32 摄氏度 ; 室温在 23-28 摄氏度, 水温控制在 35-37 摄氏度 ; 室温在 23 摄氏度以 下, 水温控制在 38-43 摄氏度 ; 将制胶罐温水放进搅拌罐, 第一次加碱, 搅拌一分钟 ; 投玉米淀粉, 搅拌 8-15 分钟 ; 第二次加碱, 要缓缓加入, 边加入边搅拌, 用粘度杯测试粘度 ; 单面机粘度控制在 17-18 秒 ; 加入架桥剂每罐 6-10kg, 搅拌 3-8 分钟 ; 加入硼砂在搅拌 3-4 分钟, 测试粘度 20-22 秒, 生产时单面机用胶粘度控制在 14-18 秒, 双面机控制在 35-80 秒 ; 粘度低时应配制新胶进行调整。
3: 按照权利要求 2 所述的瓦楞纸板生产线粘合胶的制备方法, 其特征在于, 单面机用 粘合胶制备方法 : (1)、 将制胶罐加入 540kg 水, 后加热, 夏天温度 33 度、 冬天 40-42 度 ; (2)、 将水置于搅拌罐中, 称重 2.2kg 苛性钠用适量冷水稀释后倒入搅拌罐搅拌, 3 分钟 后加入 160kg 玉米淀粉, 搅拌均匀加入二次苛性钠 2.3kg, 用水稀释、 加入时用应使用专用 漏斗并缓缓加入 ; 粘度达到 25 秒时, 加入 6kg 架桥剂, 7 分钟时粘度下降 8 秒左右, 完全搅 拌均匀后, 最少搅拌 5 分钟, 加入 2.3kg 硼砂 ; (3)、 此时硼砂快速彭化, 搅拌完全均匀后, 粘度应为 20 秒左右。
4: 按照权利要求 2 所述的瓦楞纸板生产线粘合胶的制备方法, 其特征在于, 双面机用 粘合胶制备方法 : 2 (1)、 将制胶罐加入 800kg 水, 后加热, 夏天温度 33 度、 冬天 40-42 度 ; (2)、 将水置于搅拌罐中, 称重 2.5kg 苛性钠用适量冷水稀释后倒入搅拌罐搅拌, 3 分钟 后加入 150kg 玉米淀粉, 搅拌 8-10 分钟 : 加入二次苛性钠 2.5kg, 用水稀释、 加入时用应使 用专用漏斗并缓缓加入 ; 粘度达到 25 秒 -27 秒时, 加入 6kg 架桥剂, 搅拌 1-3 分钟, 完全搅 拌均匀后加入 2.5kg 硼砂, 搅拌 1-3 分钟至完全均匀。再加入高锰酸钾 1.8kg, 然后, 搅拌 5-10 分钟。再加入消泡剂 0.5kg, 搅拌均匀 ; (3)、 糊化温度为 58 度。
5: 按照权利要求 2 所述的瓦楞纸板生产线粘合胶的制备方法, 其特征在于, 两桶式粘 合胶制备方法 : (1)、 将制胶水加满后加热, 冬天 32-35℃, 下放到搅拌罐中, 到 550kg 即可 ; (2)、 将制胶罐中注入 250kg 水, 然后加热, 冬天 32-35℃, 加入 37.5kg 淀粉搅拌 3 分钟, 均匀加入 7-7.5kg 苛性钠, 搅拌半小时左右到透明拉细丝状即可 ; (3)、 当制胶罐反应的同时, 将 200kg 玉米淀粉倒入搅拌罐中当制胶反应均匀后, 缓缓 加入搅拌罐, 搅拌 10 分钟, 粘度达到 27-30 秒, 加入 8kg 架桥剂, 此时粘度上升, 5 分钟后加 入 3.5-4kg 硼砂, 搅拌至粘度达到 35-70 秒 ; (4)、 糊化温度 58℃。

说明书


瓦楞纸板生产线粘合胶及其制备方法

    技术领域 本发明属于粘合剂制造技术领域, 特别涉及用于瓦楞纸板生产线的粘合剂技术的 改进, 具体说是一种瓦楞纸板生产线粘合胶及其制备方法。
     背景技术 众所周知, 瓦楞纸板的形成离不开淀粉胶粘剂。淀粉胶粘剂的主要作用是粘合瓦 楞纸和面纸, 形成瓦楞纸板。 现在的大部分纸箱企业所使用的淀粉胶粘剂主要是生胶。 这种 生胶的缺点是稳定性差、 制造复杂, 粘度不稳定, 时有脱胶现象, 损失大, 且糊化温度较高。
     传统热定型瓦楞纸板生产线用粘胶剂存在的问题 :
     1、 粘胶剂即胶水。胶水的用量直接影响到水分的多少。传统玉米淀粉的分子结构 决定了胶水的含水量。因为少于 65%的水分, 淀粉不会糊化, 产生不了粘度, 而用胶量少了 又不能粘合。20 秒钟内纸张的吸水量超过胶水含水总量 20%的时候, 胶水中的水分含量太 少不能与淀粉糊化, 因此, 也自然就不能粘合。 能粘合的传统胶水中水的比例在粘合糊化的
     过程中加热后蒸发的水分会影响纸张的强度。
     2、 温度。淀粉的糊化决定于温度。温度高, 车速相应加快, 温度低从而降低速度, 而需要糊化的温度必须要依靠能源。加之胶水 65% -85%的含水量必须要靠能源来加热烘 干, 因此, 也造成了成本上升。
     3、 高温负荷, 机器磨损。高温使金属膨胀, 不同的材质膨胀系数不一, 因此负荷增 加, 从而电机耗能增加。 并且机器随着温度的升高, 磨损加大, 使用寿命缩短, 增加了使用成 本。
     4、 环保。煤的燃烧势必产生二氧化碳和粉尘, 严重破坏和污染环境。而且, 煤和油 也直接带来了产品的高制造成本。
     因此, 目前亟待研究一种瓦楞纸板生产线粘合胶及其制备方法, 使粘合胶成为常 温或低温粘合胶, 它能从根本上替代传统的生胶, 实现高效、 节能、 减排、 环保的效益。 发明内容 本发明是针对目前热定型瓦楞纸板生产线所用粘胶剂存在的问题, 提供一种瓦楞 纸板生产线粘合胶, 替代传统的生胶, 具有制备和使用温度低、 粘合强度高、 快干、 环保及使 用成本低的特点。 还提供一种瓦楞纸板生产线粘合胶的制备方法, 工艺合理、 简单且制备温 度低, 使粘合胶的粘合性能提高。
     本发明的目的是通过如下技术方案实现的 : 一种瓦楞纸板生产线粘合胶, 其特征 在于, 各组分按重量份数配比为 :
     玉米淀粉 150-200 份
     固含量 95%以上的烧碱 2-8 份
     高锰酸钾 0-5 份
     硼砂 2-7 份
     架桥剂 6-10 份
     消泡剂 0-3 份
     水 500-1000 份
     一种瓦楞纸板生产线粘合胶的制备方法, 其特征在于,
     各组分按重量份数配比为 :
     玉米淀粉 150-200 份
     固含量 95%以上的烧碱 2-8 份
     高锰酸钾 0-5 份
     硼砂 2-7 份
     架桥剂 6-10 份
     消泡剂 0-3 份
     水 500-1000 份
     粘合胶制作步骤如下 :
     根据配方要求, 制胶罐注入清水, 打开蒸汽阀门进行加温, 室温在 28 摄氏度以上, 水温控制在 30-32 摄氏度 ; 室温在 23-28 摄氏度, 水温控制在 35-37 摄氏度 ; 室温在 23 摄氏 度以下, 水温控制在 38-43 摄氏度 ;
     将制胶罐温水放进搅拌罐, 第一次加碱, 搅拌一分钟 ;
     投玉米淀粉, 搅拌 8-15 分钟 ;
     第二次加碱, 要缓缓加入, 边加入边搅拌, 用粘度杯测试粘度 ;
     单面机粘度控制在 17-18 秒 ;
     加入架桥剂每罐 6-10kg, 搅拌 3-8 分钟 ;
     加入硼砂在搅拌 3-4 分钟, 测试粘度 20-22 秒, 生产时单面机用胶粘度控制在 14-18 秒, 双面机控制在 35-80 秒 ; 粘度低时应配制新胶进行调整。
     本发明与现有技术相比有如下优点和积极效果 :
     1、 常温或低温粘合, 高效节能
     本发明常温或低温粘合胶也称 “冷定型” 粘合剂, 不用高温加热固化。在固化道内 自然干燥, 增加了韧度, 实现了常温快速粘合。主要特点是使用温度低, 通常室温条件下即 可进行, 如果是新上的设备厂家, 使用常温或低温粘合胶后可以大大减少锅炉的一次性投 入, 若不要求使用速度快, 可以不使用锅炉。在都市型瓦楞工业中, 为节能环保打通一条绿 色通道。
     2、 粘合牢固、 可靠
     在瓦楞纸板的综合成本中, 淀粉胶粘剂所占的比例应该是最小的, 但是如果淀粉 胶粘剂的粘合不牢, 那么产品的成品率就会大大降低, 给纸箱企业造成严重的经济损失。 本 发明粘合胶的性质为高分子树脂水性粘合剂, 由高分子树脂和玉米淀粉组合成, 初粘度高, 用胶量少, 效果可靠, 所粘合的瓦楞纸板不易开胶。而且它还解决了高施胶纸、 高密度纸的 粘合难题 ( 如理纹纸、 玖龙纸、 美卡、 俄卡、 美废、 国废均可粘合等 ), 与传统的淀粉胶相比, 粘合强度提高 10%以上, 产品成品率显著提高, 通常均可达到或超过国标, 从根本上降低了 生产成本和质量成本。
     3、 提高纸板强度由于采用常温起瓦定型瓦楞的原理, 或称 “冷定型” , 机器磨损小, 使用寿命延长, 设备折旧成本低。使用该胶纸板边压强度能提高 10%以上, 纸箱整体抗压强度显著提高。 纸板的边压强度提高 20%左右。
     4、 由于干燥热度可控, 粘接强度高, 干燥均匀平整, 无热变形瓦纸收缩率好。
     5、 粘度稳定, 耐循环
     现在很多淀粉胶粘剂长时间多次循环使用后, 粘度下降很快, 有效涂胶量下降, 粘 合不牢, 出现脱胶现象。而本发明的胶粘胶却避免了这种现象, 实验证明, 长时间多次循环 使用后, 粘度几乎不变。
     6、 制胶简单, 易操作。
     传统的淀粉胶粘剂在胶粉配制成胶水的过程中, 通常要先做主体, 再做载体, 然后 主体和载体混合后才形成胶水, 此种做法不仅麻烦, 而且风险大, 一旦操作中的某一步出 错, 整个制作胶水的过程就算白费了, 而低温粘合胶只需要直接加水搅拌即可, 简单易操 作。
     7、 大大改善工作环境
     通常情况下, 瓦线生产车间的温度在生产线开动下, 噪音小, 夏天温室可以达到 45 摄氏度高温, 而使用低温粘合胶后, 由于锅炉的蒸汽压力变小了, 散热也减少了, 温室可以 保持在 38 度左右, 大大改善了工人的工作环境。 8、 绿色环保、 降低污染
     经国家包装产品质量监督检测中心检测, 本发明粘合胶具有高效、 环保的特点。 由 于使用低温粘合胶, 可以节约燃料, 从而减少二氧化碳、 二氧化硫、 二氧化氮的排放量, 极大 的减少了环境污染。新产品的这些优点不仅会减少纸箱企业在设备上的巨额资金投入, 而 且还能大量降低能源消耗、 减少环境污染, 最终减低综合生产成本, 提高产品质量, 增加市 场竞争力。
     9、 降低系统总成本
     比起传统的粘合剂, 本发明的粘合胶具有初粘度强, 水分少, 快干, 成本低廉的特 点。据测算, 用电量每平方米节约 0.02/ 元平方米 ; 由于纸板强度, 平整度、 粘合强度、 光洁 度提高, 露楞、 倒瓦、 脱胶现象减少。
     具体实施方式
     一种瓦楞纸板生产线粘合胶的具体实施方式 :
     各组分按重量份数配比为 :
     玉米淀粉 150-200 份
     固含量 95%以上的烧碱 2-8 份
     高锰酸钾 0-5 份
     硼砂 2-7 份
     架桥剂 6-10 份
     消泡剂 0-3 份
     水 500-1000 份
     本发明按上述配方制作的淀粉胶粘剂, 工艺简单, 不需加温, 从投料到制成成品仅需 30-60min, 粘合纸箱干燥快、 强度高、 不跑楞、 不吸潮、 不泛潮、 不泛碱。经测试, 初粘 1-1.5min, 全粘 5-10min, 破坏纤维 30-50s, 其有关理化指标均优于泡花碱及目前其他配方 和工艺制作的淀粉胶粘剂, 可广泛用于出口商品包装瓦楞纸箱, 食品包装用瓦楞纸箱, 果蔬 类包装用瓦楞纸箱和中、 高档商品包装的瓦楞纸箱。
     本发明粘合胶与普通胶粘剂和泡花碱的比较见表 1 :
     表1
     一种瓦楞纸板生产线粘合胶的制备方法的实施方式 :
     各组分按重量份数配比为 :
     玉米淀粉 150-200 份
     固含量 95%以上的烧碱 2-8 份
     高锰酸钾 0-5 份
     硼砂 2-7 份
     架桥剂 6-10 份
     消泡剂 0-3 份
     水 500-1000 份
     粘合胶制作步骤如下 :
     根据配方要求, 制胶罐注入清水, 打开蒸汽阀门进行加温, 室温在 28 摄氏度以上, 水温控制在 30-32 摄氏度 ; 室温在 23-28 摄氏度, 水温控制在 35-37 摄氏度 ; 室温在 23 摄氏 度以下, 水温控制在 38-43 摄氏度 ;
     将制胶罐温水放进搅拌罐, 第一次加碱, 搅拌一分钟 ; 投玉米淀粉, 搅拌 8-15 分钟 ; 第二次加碱, 要缓缓加入, 边加入边搅拌, 用粘度杯测试粘度 ; 单面机粘度控制在 17-18 秒 ;加入架桥剂每罐 6-10kg, 搅拌 3-8 分钟 ;
     加入硼砂在搅拌 3-4 分钟, 测试粘度 20-22 秒, 生产时单面机用胶粘度控制在 14-18 秒, 双面机控制在 35-80 秒 ; 粘度低时应配制新胶进行调整。
     制备方法的具体实施例如下 :
     实施例一 : 单面机用粘合胶制备方法
     (1)、 将制胶罐加入 540kg 水, 后加热 ( 夏天温度 33 度、 冬天 40-42 度 ) ;
     (2)、 将水置于搅拌罐中, 称重 2.2kg 苛性钠用适量冷水稀释后倒入搅拌罐搅拌, 3 分钟后加入 160kg 玉米淀粉, 搅拌均匀加入二次苛性钠 2.3kg, 用水稀释、 加入时用应使用 专用漏斗并缓缓加入。粘度达到 25 秒时, 加入 6kg 架桥剂, 7 分钟时粘度下降 8 秒左右, 完 全搅拌均匀后 ( 最少搅拌 5 分钟 ) 加入 2.3kg 硼砂。
     (3)、 此时硼砂快速彭化, 搅拌完全均匀后, 粘度应为 20 秒左右。
     实施例二 : 双面机用粘合胶制备方法
     (1)、 将制胶罐加入 800kg 水, 后加热, 夏天温度 33 度、 冬天 40-42 度 ;
     (2)、 将水置于搅拌罐中, 称重 2.5kg 苛性钠用适量冷水稀释后倒入搅拌罐搅拌, 3 分钟后加入 150kg 玉米淀粉, 搅拌 8-10 分钟 : 加入二次苛性钠 2.5kg, 用水稀释、 加入时用 应使用专用漏斗并缓缓加入。粘度达到 25 秒 -27 秒时, 加入 6kg 架桥剂, 搅拌 1-3 分钟, 完 全搅拌均匀后加入 2.5kg 硼砂, 搅拌 1-3 分钟至完全均匀。 再加入高锰酸钾 1.8kg, 然后, 搅 拌 5-10 分钟。再加入消泡剂 0.5kg, 搅拌均匀。 (3)、 糊化温度为 58 度。
     实施例三 : 两桶式粘合胶制备方法
     (1)、 将制胶水加满后加热, 冬天 32-35℃, 下放到搅拌罐中, 到 550kg 即可 ;
     (2)、 将制胶罐中注入 250kg 水, 然后加热, 冬天 32-35℃, 加入 37.5kg 淀粉搅拌 3 分钟, 均匀加入 7-7.5kg 苛性钠, 搅拌半小时左右到透明拉细丝状即可 ;
     (3)、 当制胶罐反应的同时, 将 200kg 玉米淀粉倒入搅拌罐中当制胶反应均匀后, 缓缓加入搅拌罐, 搅拌 10 分钟, 粘度达到 27-30 秒, 加入 8kg 架桥剂, 此时粘度上升, 5 分钟 后加入 3.5-4kg 硼砂, 搅拌至粘度达到 35-70 秒 ;
     (4)、 糊化温度 58℃。
     本发明粘合胶在瓦楞纸板生产线中的应用 :
     1、 改变了传统的生产线中用锅炉 ( 油炉 ) 加热定型瓦楞纸板的生产工艺, 其设计 独特, 工艺新颖。 主要技术创新点在于 : 低温成型技术和自主开发的粘合剂, 干燥热源可控, 粘接强度高, 干燥均匀平整, 生产线布局合理, 结构紧凑, 综合成本低, 无锅炉 ( 油炉 ) 投资, 减少三废排放, 节能且环保。
     2、 整机动作负荷低, 使用机小, 只用设备的 30%左右的动力, 因此可以节能。在试 验中发现, (1.6m-1.8m 门幅单机总功率 40KW 电机 ) 低温瓦线跑纸 1400 万米, 还未出现换 绲迹象 ( 传统生产线跑纸约 600-700 万米就得更换瓦楞辊 )。
     由于常温定型技术, 整个设备室在常温下产生, 与 ( 传统机械 ) 在高温下运转相 比, 机械性能和耐磨损老化相差两倍, 使用寿命延长一倍以上。
     3、 瓦楞纸板强度高
     【经国家包装产品质量检测中心 ( 青岛 ) 检测可知, 本发明的粘合剂具有高效的环
     保性, 此检测报告 (NO.QTC-61500707、 NO.QTC-61500565) 可证明。粘合剂中的铅、 镉汞、 六 价铬、 多溴联苯、 多溴联苯醚未检出。 】 使胶水的 pH 值为中性, 因此, 根据同克重下的产品检 测, 强度增加 5% -10% .
     4、 瓦楞原纸生产水分蒸发量的分析
     根据国家标准, 瓦纸、 箱纸板交货水分最高可达 12 %, 而瓦楞纸板下线水分的含 量, 最低为 12%, 最高为 16%。由此可知, 瓦楞纸板生产水分的蒸发, 主要是烘干粘合剂带 来的水分。所以, 每平方米产品施胶量的大小, 粘合剂的水分含量, 原材料 ( 纸 ) 的水分含 量直接影响瓦楞纸板下线水分。由于本项目采用自制研发的塑料粘合剂的水分含量只有 50%, 实践证明, 如果瓦楞原纸和纸箱的水分不高 ( 指在 12%左右 ), 本项目的五层线生产 三层 ( 单瓦 ) 瓦楞纸板时, 完全可以不开气压阀门烘干, 即可符合产品下线水分要求。如果 空气潮湿, 瓦纸、 箱纸板吸收水分, 含水量大于 12%, 生产过程烘干水分不易蒸发, 可控制阀 门, 保持在 3.5 气压, 便可加速原纸水分的排除。
     5、 粘合剂水分含量低, 快干, 产品水分蒸发量少, 节能。自主研发的常温定型粘合 剂, 水分含量在 40 % ---50 %, 在室温下, 可快干, 单位产品使用量小, 所以水分蒸发量不 大, 因此, 设定其他条件一样的情况下, 使用本粘合剂也可节能。
     6、 生产线的主机处于温室工作, 摩擦系数小, 负载远小于传统瓦楞生产线, 主机功 率 ( 含纵、 横切刀、 双面机 ) 共 120KW。因此, 这部分较传统生产线节能 50%。
     由于各种纸张吸胶后的膨胀系数不一样, 因此, 易引起纸张收缩产生翘曲, 采用高 温定型工艺, 纸张在热定型过程造成收缩, 收缩比为 10%左右, 而常温定型技术生产的纸板 在纸张定型过程可以把纸推拉增长 10%, 且瓦楞由于不受定型过程中的高温烧烤变形, 最 大程度保证了纸张的平整度。各种指标还可以提高 5%, 一条线每年按生产 2000 万平方米 计算, 每年可能省 400 吨瓦楞原纸, 节约 100 万元。每平方米可节约原纸 3% --5% ( 见表 2)。
     表 2 瓦楞纸板 ( 五层 / 三层 ) 生产线新老机器生产产品成本对比表
     7、 在常温方面, 采用过真空吸附, 轨道成型, 但最终还是由齿型强制导纸, 差速无 强力送纸综合工艺技术实现了常温成型 ; 在常温复合上, 先后试用过辊压式、 夹带式和真空 负压式, 最终用气垫正压实现了纸板的常温复合 ; 在胶水 ( 即粘合胶 ) 研制方面, 既要胶水 无害、 无味, 又要干燥、 且复合牢固。 胶水的用量直接影响到水分的多少, 传统玉米淀粉的分 子结构决定了胶水的含水量, 因为少于 65%的水分, 淀粉不会糊化, 产生不了粘度, 而用胶 少了又不能粘合。20 秒钟内纸张的吸水量超过胶水汗水总量的 20%的时候, 胶水中的水分 含量太少, 不能与淀粉糊化, 因此也自然不能粘合。能粘合的传统胶水, 水的比例在粘合糊 化过程中加热后蒸发的水分会影响纸张强度。只有改变了胶水才能改变整机的复合方式。 为此, 我们进行了近 300 种的研究对比, 最后选用了高分子树脂和玉米淀粉两种原料组合 成生产线用胶, 实现了常温复合。
     8、 常温定型技术
     (1) 常温起瓦成型
     常识告诉我们, 纤维有一定的水分含量时, 加热成型较容易。电熨斗、 喷雾电熨斗 便是很好的例子。传统瓦楞纸板生产设备的瓦纸起瓦, 便是利用这一热加工原理。在相同 的水分含量室温状态下, 将纤维 ( 纸张 ) 在外力的作用下, 改变另一形状, 也是可能的, 先会 出现两个问题, 一是回弹, 例如折纸, 外力不够, 对折的纸会回弹, 伸展开来 ; 二是过度受力, 纤维受损。总之, 成型不理想, 想将纸对折成 30 度夹角, 要么受力过度, 折成 5 度, 要么纸张 会弹成 60 度。
     (2) 粘合和粘合剂
     传统的瓦楞纸板生产过程中使用的粘合剂有成本价廉的优势, 但是必须加热到 90℃以上才能糊化粘合, 方能有一定的粘合强度。这种粘合剂常温成型技术无论如何是不 能用的。市面上销售的粘合剂品种繁多, 各种特色, 但瓦楞纸板生产使用量大, 成本不能接 受。所以常温成型瓦楞纸板生产用的粘合剂必须自行研发。它应该有初粘度强、 水分少、 快 干、 价格低廉的特点。 经过若干次的配置、 选择、 使用, 我们选择了温室下配制、 温室下使用, 价格低廉具有初粘度好, 含水量较低, 快干的塑料粘合剂。 当然, 上述说明并非是对本发明的限制, 本发明也并不限于上述举例。 本技术领域 的普通技术人员在本发明的实质范围内, 作出的变化、 改型、 添加或替换, 也应属于本发明 的保护范围。
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1、10申请公布号CN102031074A43申请公布日20110427CN102031074ACN102031074A21申请号201010541098322申请日20101112C09J103/02200601C09J11/04200601D21H21/1620060171申请人青岛崂山双台实业有限公司地址266105山东省青岛市崂山区王哥庄街道办事处72发明人刘伦学李泽坚李泽金陈希荣74专利代理机构青岛联智专利商标事务所有限公司37101代理人杨秉利54发明名称瓦楞纸板生产线粘合胶及其制备方法57摘要本发明提供一种瓦楞纸板生产线粘合胶及其制备方法,其特点是各组分按重量份数配比为玉米淀粉150。

2、200份、固含量95以上的烧碱28份、高锰酸钾05份、硼砂27份、架桥剂610份、消泡剂03份、水5001000份。粘合胶具有制备和使用温度低、粘合强度高、快干、环保及使用成本低的特点。其制备方法工艺合理、简单、制备温度低,使粘合胶的粘合性能提高。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书8页CN102031077A1/2页21一种瓦楞纸板生产线粘合胶,其特征在于,各组分按重量份数配比为各组分按重量份数配比为玉米淀粉150200份固含量95以上的烧碱28份高锰酸钾05份硼砂27份架桥剂610份消泡剂03份水5001000份。2一种瓦楞纸板生产线粘合胶的制。

3、备方法,其特征在于,各组分按重量份数配比为玉米淀粉150200份固含量95以上的烧碱28份高锰酸钾05份硼砂27份架桥剂610份消泡剂03份水5001000份粘合胶制作步骤如下根据配方要求,制胶罐注入清水,打开蒸汽阀门进行加温,室温在28摄氏度以上,水温控制在3032摄氏度;室温在2328摄氏度,水温控制在3537摄氏度;室温在23摄氏度以下,水温控制在3843摄氏度;将制胶罐温水放进搅拌罐,第一次加碱,搅拌一分钟;投玉米淀粉,搅拌815分钟;第二次加碱,要缓缓加入,边加入边搅拌,用粘度杯测试粘度;单面机粘度控制在1718秒;加入架桥剂每罐610KG,搅拌38分钟;加入硼砂在搅拌34分钟,测试。

4、粘度2022秒,生产时单面机用胶粘度控制在1418秒,双面机控制在3580秒;粘度低时应配制新胶进行调整。3按照权利要求2所述的瓦楞纸板生产线粘合胶的制备方法,其特征在于,单面机用粘合胶制备方法1、将制胶罐加入540KG水,后加热,夏天温度33度、冬天4042度;2、将水置于搅拌罐中,称重22KG苛性钠用适量冷水稀释后倒入搅拌罐搅拌,3分钟后加入160KG玉米淀粉,搅拌均匀加入二次苛性钠23KG,用水稀释、加入时用应使用专用漏斗并缓缓加入;粘度达到25秒时,加入6KG架桥剂,7分钟时粘度下降8秒左右,完全搅拌均匀后,最少搅拌5分钟,加入23KG硼砂;3、此时硼砂快速彭化,搅拌完全均匀后,粘度应。

5、为20秒左右。4按照权利要求2所述的瓦楞纸板生产线粘合胶的制备方法,其特征在于,双面机用粘合胶制备方法权利要求书CN102031074ACN102031077A2/2页31、将制胶罐加入800KG水,后加热,夏天温度33度、冬天4042度;2、将水置于搅拌罐中,称重25KG苛性钠用适量冷水稀释后倒入搅拌罐搅拌,3分钟后加入150KG玉米淀粉,搅拌810分钟加入二次苛性钠25KG,用水稀释、加入时用应使用专用漏斗并缓缓加入;粘度达到25秒27秒时,加入6KG架桥剂,搅拌13分钟,完全搅拌均匀后加入25KG硼砂,搅拌13分钟至完全均匀。再加入高锰酸钾18KG,然后,搅拌510分钟。再加入消泡剂05。

6、KG,搅拌均匀;3、糊化温度为58度。5按照权利要求2所述的瓦楞纸板生产线粘合胶的制备方法,其特征在于,两桶式粘合胶制备方法1、将制胶水加满后加热,冬天3235,下放到搅拌罐中,到550KG即可;2、将制胶罐中注入250KG水,然后加热,冬天3235,加入375KG淀粉搅拌3分钟,均匀加入775KG苛性钠,搅拌半小时左右到透明拉细丝状即可;3、当制胶罐反应的同时,将200KG玉米淀粉倒入搅拌罐中当制胶反应均匀后,缓缓加入搅拌罐,搅拌10分钟,粘度达到2730秒,加入8KG架桥剂,此时粘度上升,5分钟后加入354KG硼砂,搅拌至粘度达到3570秒;4、糊化温度58。权利要求书CN10203107。

7、4ACN102031077A1/8页4瓦楞纸板生产线粘合胶及其制备方法技术领域0001本发明属于粘合剂制造技术领域,特别涉及用于瓦楞纸板生产线的粘合剂技术的改进,具体说是一种瓦楞纸板生产线粘合胶及其制备方法。背景技术0002众所周知,瓦楞纸板的形成离不开淀粉胶粘剂。淀粉胶粘剂的主要作用是粘合瓦楞纸和面纸,形成瓦楞纸板。现在的大部分纸箱企业所使用的淀粉胶粘剂主要是生胶。这种生胶的缺点是稳定性差、制造复杂,粘度不稳定,时有脱胶现象,损失大,且糊化温度较高。0003传统热定型瓦楞纸板生产线用粘胶剂存在的问题00041、粘胶剂即胶水。胶水的用量直接影响到水分的多少。传统玉米淀粉的分子结构决定了胶水的含。

8、水量。因为少于65的水分,淀粉不会糊化,产生不了粘度,而用胶量少了又不能粘合。20秒钟内纸张的吸水量超过胶水含水总量20的时候,胶水中的水分含量太少不能与淀粉糊化,因此,也自然就不能粘合。能粘合的传统胶水中水的比例在粘合糊化的过程中加热后蒸发的水分会影响纸张的强度。00052、温度。淀粉的糊化决定于温度。温度高,车速相应加快,温度低从而降低速度,而需要糊化的温度必须要依靠能源。加之胶水6585的含水量必须要靠能源来加热烘干,因此,也造成了成本上升。00063、高温负荷,机器磨损。高温使金属膨胀,不同的材质膨胀系数不一,因此负荷增加,从而电机耗能增加。并且机器随着温度的升高,磨损加大,使用寿命缩。

9、短,增加了使用成本。00074、环保。煤的燃烧势必产生二氧化碳和粉尘,严重破坏和污染环境。而且,煤和油也直接带来了产品的高制造成本。0008因此,目前亟待研究一种瓦楞纸板生产线粘合胶及其制备方法,使粘合胶成为常温或低温粘合胶,它能从根本上替代传统的生胶,实现高效、节能、减排、环保的效益。发明内容0009本发明是针对目前热定型瓦楞纸板生产线所用粘胶剂存在的问题,提供一种瓦楞纸板生产线粘合胶,替代传统的生胶,具有制备和使用温度低、粘合强度高、快干、环保及使用成本低的特点。还提供一种瓦楞纸板生产线粘合胶的制备方法,工艺合理、简单且制备温度低,使粘合胶的粘合性能提高。0010本发明的目的是通过如下技术。

10、方案实现的一种瓦楞纸板生产线粘合胶,其特征在于,各组分按重量份数配比为0011玉米淀粉150200份0012固含量95以上的烧碱28份0013高锰酸钾05份0014硼砂27份说明书CN102031074ACN102031077A2/8页50015架桥剂610份0016消泡剂03份0017水5001000份0018一种瓦楞纸板生产线粘合胶的制备方法,其特征在于,0019各组分按重量份数配比为0020玉米淀粉150200份0021固含量95以上的烧碱28份0022高锰酸钾05份0023硼砂27份0024架桥剂610份0025消泡剂03份0026水5001000份0027粘合胶制作步骤如下0028根。

11、据配方要求,制胶罐注入清水,打开蒸汽阀门进行加温,室温在28摄氏度以上,水温控制在3032摄氏度;室温在2328摄氏度,水温控制在3537摄氏度;室温在23摄氏度以下,水温控制在3843摄氏度;0029将制胶罐温水放进搅拌罐,第一次加碱,搅拌一分钟;0030投玉米淀粉,搅拌815分钟;0031第二次加碱,要缓缓加入,边加入边搅拌,用粘度杯测试粘度;0032单面机粘度控制在1718秒;0033加入架桥剂每罐610KG,搅拌38分钟;0034加入硼砂在搅拌34分钟,测试粘度2022秒,生产时单面机用胶粘度控制在1418秒,双面机控制在3580秒;粘度低时应配制新胶进行调整。0035本发明与现有技术。

12、相比有如下优点和积极效果00361、常温或低温粘合,高效节能0037本发明常温或低温粘合胶也称“冷定型”粘合剂,不用高温加热固化。在固化道内自然干燥,增加了韧度,实现了常温快速粘合。主要特点是使用温度低,通常室温条件下即可进行,如果是新上的设备厂家,使用常温或低温粘合胶后可以大大减少锅炉的一次性投入,若不要求使用速度快,可以不使用锅炉。在都市型瓦楞工业中,为节能环保打通一条绿色通道。00382、粘合牢固、可靠0039在瓦楞纸板的综合成本中,淀粉胶粘剂所占的比例应该是最小的,但是如果淀粉胶粘剂的粘合不牢,那么产品的成品率就会大大降低,给纸箱企业造成严重的经济损失。本发明粘合胶的性质为高分子树脂水。

13、性粘合剂,由高分子树脂和玉米淀粉组合成,初粘度高,用胶量少,效果可靠,所粘合的瓦楞纸板不易开胶。而且它还解决了高施胶纸、高密度纸的粘合难题如理纹纸、玖龙纸、美卡、俄卡、美废、国废均可粘合等,与传统的淀粉胶相比,粘合强度提高10以上,产品成品率显著提高,通常均可达到或超过国标,从根本上降低了生产成本和质量成本。00403、提高纸板强度说明书CN102031074ACN102031077A3/8页60041由于采用常温起瓦定型瓦楞的原理,或称“冷定型”,机器磨损小,使用寿命延长,设备折旧成本低。使用该胶纸板边压强度能提高10以上,纸箱整体抗压强度显著提高。纸板的边压强度提高20左右。00424、由。

14、于干燥热度可控,粘接强度高,干燥均匀平整,无热变形瓦纸收缩率好。00435、粘度稳定,耐循环0044现在很多淀粉胶粘剂长时间多次循环使用后,粘度下降很快,有效涂胶量下降,粘合不牢,出现脱胶现象。而本发明的胶粘胶却避免了这种现象,实验证明,长时间多次循环使用后,粘度几乎不变。00456、制胶简单,易操作。0046传统的淀粉胶粘剂在胶粉配制成胶水的过程中,通常要先做主体,再做载体,然后主体和载体混合后才形成胶水,此种做法不仅麻烦,而且风险大,一旦操作中的某一步出错,整个制作胶水的过程就算白费了,而低温粘合胶只需要直接加水搅拌即可,简单易操作。00477、大大改善工作环境0048通常情况下,瓦线生产。

15、车间的温度在生产线开动下,噪音小,夏天温室可以达到45摄氏度高温,而使用低温粘合胶后,由于锅炉的蒸汽压力变小了,散热也减少了,温室可以保持在38度左右,大大改善了工人的工作环境。00498、绿色环保、降低污染0050经国家包装产品质量监督检测中心检测,本发明粘合胶具有高效、环保的特点。由于使用低温粘合胶,可以节约燃料,从而减少二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮的排放量,极大的减少了环境污染。新产品的这些优点不仅会减少纸箱企业在设备上的巨额资金投入,而且还能大量降低能源消耗、减少环境污染,最终减低综合生产成本,提高产品质量,增加市场竞争力。00519、降低系统总成本0052比起传统的粘合剂,本发明的粘。

16、合胶具有初粘度强,水分少,快干,成本低廉的特点。据测算,用电量每平方米节约002/元平方米;由于纸板强度,平整度、粘合强度、光洁度提高,露楞、倒瓦、脱胶现象减少。具体实施方式0053一种瓦楞纸板生产线粘合胶的具体实施方式0054各组分按重量份数配比为0055玉米淀粉150200份0056固含量95以上的烧碱28份0057高锰酸钾05份0058硼砂27份0059架桥剂610份0060消泡剂03份0061水5001000份0062本发明按上述配方制作的淀粉胶粘剂,工艺简单,不需加温,从投料到制成成品说明书CN102031074ACN102031077A4/8页7仅需3060MIN,粘合纸箱干燥快、。

17、强度高、不跑楞、不吸潮、不泛潮、不泛碱。经测试,初粘115MIN,全粘510MIN,破坏纤维3050S,其有关理化指标均优于泡花碱及目前其他配方和工艺制作的淀粉胶粘剂,可广泛用于出口商品包装瓦楞纸箱,食品包装用瓦楞纸箱,果蔬类包装用瓦楞纸箱和中、高档商品包装的瓦楞纸箱。0063本发明粘合胶与普通胶粘剂和泡花碱的比较见表10064表100650066一种瓦楞纸板生产线粘合胶的制备方法的实施方式0067各组分按重量份数配比为0068玉米淀粉150200份0069固含量95以上的烧碱28份0070高锰酸钾05份0071硼砂27份0072架桥剂610份0073消泡剂03份0074水5001000份00。

18、75粘合胶制作步骤如下0076根据配方要求,制胶罐注入清水,打开蒸汽阀门进行加温,室温在28摄氏度以上,水温控制在3032摄氏度;室温在2328摄氏度,水温控制在3537摄氏度;室温在23摄氏度以下,水温控制在3843摄氏度;0077将制胶罐温水放进搅拌罐,第一次加碱,搅拌一分钟;0078投玉米淀粉,搅拌815分钟;0079第二次加碱,要缓缓加入,边加入边搅拌,用粘度杯测试粘度;0080单面机粘度控制在1718秒;说明书CN102031074ACN102031077A5/8页80081加入架桥剂每罐610KG,搅拌38分钟;0082加入硼砂在搅拌34分钟,测试粘度2022秒,生产时单面机用胶粘。

19、度控制在1418秒,双面机控制在3580秒;粘度低时应配制新胶进行调整。0083制备方法的具体实施例如下0084实施例一单面机用粘合胶制备方法00851、将制胶罐加入540KG水,后加热夏天温度33度、冬天4042度;00862、将水置于搅拌罐中,称重22KG苛性钠用适量冷水稀释后倒入搅拌罐搅拌,3分钟后加入160KG玉米淀粉,搅拌均匀加入二次苛性钠23KG,用水稀释、加入时用应使用专用漏斗并缓缓加入。粘度达到25秒时,加入6KG架桥剂,7分钟时粘度下降8秒左右,完全搅拌均匀后最少搅拌5分钟加入23KG硼砂。00873、此时硼砂快速彭化,搅拌完全均匀后,粘度应为20秒左右。0088实施例二双面。

20、机用粘合胶制备方法00891、将制胶罐加入800KG水,后加热,夏天温度33度、冬天4042度;00902、将水置于搅拌罐中,称重25KG苛性钠用适量冷水稀释后倒入搅拌罐搅拌,3分钟后加入150KG玉米淀粉,搅拌810分钟加入二次苛性钠25KG,用水稀释、加入时用应使用专用漏斗并缓缓加入。粘度达到25秒27秒时,加入6KG架桥剂,搅拌13分钟,完全搅拌均匀后加入25KG硼砂,搅拌13分钟至完全均匀。再加入高锰酸钾18KG,然后,搅拌510分钟。再加入消泡剂05KG,搅拌均匀。00913、糊化温度为58度。0092实施例三两桶式粘合胶制备方法00931、将制胶水加满后加热,冬天3235,下放到搅。

21、拌罐中,到550KG即可;00942、将制胶罐中注入250KG水,然后加热,冬天3235,加入375KG淀粉搅拌3分钟,均匀加入775KG苛性钠,搅拌半小时左右到透明拉细丝状即可;00953、当制胶罐反应的同时,将200KG玉米淀粉倒入搅拌罐中当制胶反应均匀后,缓缓加入搅拌罐,搅拌10分钟,粘度达到2730秒,加入8KG架桥剂,此时粘度上升,5分钟后加入354KG硼砂,搅拌至粘度达到3570秒;00964、糊化温度58。0097本发明粘合胶在瓦楞纸板生产线中的应用00981、改变了传统的生产线中用锅炉油炉加热定型瓦楞纸板的生产工艺,其设计独特,工艺新颖。主要技术创新点在于低温成型技术和自主开发。

22、的粘合剂,干燥热源可控,粘接强度高,干燥均匀平整,生产线布局合理,结构紧凑,综合成本低,无锅炉油炉投资,减少三废排放,节能且环保。00992、整机动作负荷低,使用机小,只用设备的30左右的动力,因此可以节能。在试验中发现,16M18M门幅单机总功率40KW电机低温瓦线跑纸1400万米,还未出现换绲迹象传统生产线跑纸约600700万米就得更换瓦楞辊。0100由于常温定型技术,整个设备室在常温下产生,与传统机械在高温下运转相比,机械性能和耐磨损老化相差两倍,使用寿命延长一倍以上。01013、瓦楞纸板强度高0102【经国家包装产品质量检测中心青岛检测可知,本发明的粘合剂具有高效的环说明书CN1020。

23、31074ACN102031077A6/8页9保性,此检测报告NOQTC61500707、NOQTC61500565可证明。粘合剂中的铅、镉汞、六价铬、多溴联苯、多溴联苯醚未检出。】使胶水的PH值为中性,因此,根据同克重下的产品检测,强度增加51001034、瓦楞原纸生产水分蒸发量的分析0104根据国家标准,瓦纸、箱纸板交货水分最高可达12,而瓦楞纸板下线水分的含量,最低为12,最高为16。由此可知,瓦楞纸板生产水分的蒸发,主要是烘干粘合剂带来的水分。所以,每平方米产品施胶量的大小,粘合剂的水分含量,原材料纸的水分含量直接影响瓦楞纸板下线水分。由于本项目采用自制研发的塑料粘合剂的水分含量只有5。

24、0,实践证明,如果瓦楞原纸和纸箱的水分不高指在12左右,本项目的五层线生产三层单瓦瓦楞纸板时,完全可以不开气压阀门烘干,即可符合产品下线水分要求。如果空气潮湿,瓦纸、箱纸板吸收水分,含水量大于12,生产过程烘干水分不易蒸发,可控制阀门,保持在35气压,便可加速原纸水分的排除。01055、粘合剂水分含量低,快干,产品水分蒸发量少,节能。自主研发的常温定型粘合剂,水分含量在4050,在室温下,可快干,单位产品使用量小,所以水分蒸发量不大,因此,设定其他条件一样的情况下,使用本粘合剂也可节能。01066、生产线的主机处于温室工作,摩擦系数小,负载远小于传统瓦楞生产线,主机功率含纵、横切刀、双面机共1。

25、20KW。因此,这部分较传统生产线节能50。0107由于各种纸张吸胶后的膨胀系数不一样,因此,易引起纸张收缩产生翘曲,采用高温定型工艺,纸张在热定型过程造成收缩,收缩比为10左右,而常温定型技术生产的纸板在纸张定型过程可以把纸推拉增长10,且瓦楞由于不受定型过程中的高温烧烤变形,最大程度保证了纸张的平整度。各种指标还可以提高5,一条线每年按生产2000万平方米计算,每年可能省400吨瓦楞原纸,节约100万元。每平方米可节约原纸35见表2。0108表2瓦楞纸板五层/三层生产线新老机器生产产品成本对比表0109说明书CN102031074ACN102031077A7/8页1001107、在常温方面。

26、,采用过真空吸附,轨道成型,但最终还是由齿型强制导纸,差速无强力送纸综合工艺技术实现了常温成型;在常温复合上,先后试用过辊压式、夹带式和真空负压式,最终用气垫正压实现了纸板的常温复合;在胶水即粘合胶研制方面,既要胶水无害、无味,又要干燥、且复合牢固。胶水的用量直接影响到水分的多少,传统玉米淀粉的分子结构决定了胶水的含水量,因为少于65的水分,淀粉不会糊化,产生不了粘度,而用胶少了又不能粘合。20秒钟内纸张的吸水量超过胶水汗水总量的20的时候,胶水中的水分含量太少,不能与淀粉糊化,因此也自然不能粘合。能粘合的传统胶水,水的比例在粘合糊化过程中加热后蒸发的水分会影响纸张强度。只有改变了胶水才能改变。

27、整机的复合方式。为此,我们进行了近300种的研究对比,最后选用了高分子树脂和玉米淀粉两种原料组合成生产线用胶,实现了常温复合。说明书CN102031074ACN102031077A8/8页1101118、常温定型技术01121常温起瓦成型0113常识告诉我们,纤维有一定的水分含量时,加热成型较容易。电熨斗、喷雾电熨斗便是很好的例子。传统瓦楞纸板生产设备的瓦纸起瓦,便是利用这一热加工原理。在相同的水分含量室温状态下,将纤维纸张在外力的作用下,改变另一形状,也是可能的,先会出现两个问题,一是回弹,例如折纸,外力不够,对折的纸会回弹,伸展开来;二是过度受力,纤维受损。总之,成型不理想,想将纸对折成3。

28、0度夹角,要么受力过度,折成5度,要么纸张会弹成60度。01142粘合和粘合剂0115传统的瓦楞纸板生产过程中使用的粘合剂有成本价廉的优势,但是必须加热到90以上才能糊化粘合,方能有一定的粘合强度。这种粘合剂常温成型技术无论如何是不能用的。市面上销售的粘合剂品种繁多,各种特色,但瓦楞纸板生产使用量大,成本不能接受。所以常温成型瓦楞纸板生产用的粘合剂必须自行研发。它应该有初粘度强、水分少、快干、价格低廉的特点。经过若干次的配置、选择、使用,我们选择了温室下配制、温室下使用,价格低廉具有初粘度好,含水量较低,快干的塑料粘合剂。0116当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内,作出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。说明书CN102031074A。

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