專利名稱：淀粉質(zhì)粘合劑及制取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于精細(xì)化工領(lǐng)域，詳細(xì)地講是利用改性淀粉經(jīng)過(guò)二次改性制成的適用于香煙生產(chǎn)用的淀粉質(zhì)粘合劑及制取方法。
背景技術(shù)：
香煙生產(chǎn)中常用的三種場(chǎng)合的粘合劑被稱為搭口膠(即香煙縱向邊粘接)、接嘴膠(煙卷與過(guò)濾嘴棒的粘接)和嘴棒膠(過(guò)濾纖維束與水松紙的粘接)。卷煙膠通常是要通過(guò)高速卷煙機(jī)的噴嘴使用，而該設(shè)備的機(jī)速已由原來(lái)的2000～3000支/分鐘提高到7000支/分鐘，甚至到10000支/分鐘以上。已有技術(shù)的淀粉質(zhì)粘合劑因固含量低，粘度大，干燥慢已不能再使用，而改為“卷煙白膠”，即聚(乙烯-醋酸乙烯酯)膠粘劑。研究發(fā)現(xiàn)“卷煙白膠”在吸食燃燒的溫度約750℃時(shí)，釋放出幾十種有害氣體，不僅對(duì)人們健康有害，而且造成口感異味；而淀粉質(zhì)粘合劑在同樣條件下不會(huì)產(chǎn)生有害氣體，且吸食口感良好。因此，目前人們對(duì)淀粉質(zhì)粘合劑更感興趣。而能夠適用于高速卷煙機(jī)(7000支/分鐘以上)的淀粉質(zhì)粘合劑，特別是搭口粘合劑則必須具有高固含量、干燥速度快、粘度小、流體性能好、滲透性好、粘接力強(qiáng)的性能。要使淀粉質(zhì)粘合劑達(dá)到“卷煙白膠”的綜合性能，必須對(duì)淀粉進(jìn)行某些改性，在本發(fā)明以前，例如美國(guó)專利5,085,228(Mooney等人)提出了一種包括交聯(lián)淀粉和變性淀粉的粘合劑組合物，特別要求淀粉具有的支鏈淀粉含量至少為約70％(重量)。美國(guó)專利5,155,140(Marten等人)提出了包含阿拉伯樹膠、羧甲基淀粉等較復(fù)雜的粘合劑混合物。中國(guó)專利，公開號(hào)CN1135231A，申請(qǐng)?zhí)?4194163.9，(美國(guó)T.W.維爾德姆等人)提出了一種含5～60％(重量)改性淀粉、2～25％(重量)加熱到高于50℃時(shí)稠化的分散性未改性淀粉、0～5％的流變改性劑組分的粘合劑。歐洲專利0458233A2提出了一種用醚化(羥丙基醇)木薯淀粉和醋酸酐、己二酸二交聯(lián)的乙酰化蠟質(zhì)玉米淀粉及過(guò)硼酸鈉的粘合劑混合物，同時(shí)還提出了通過(guò)過(guò)熱蒸汽對(duì)淀粉直接噴射蒸煮，然后在大氣壓下閃蒸淀粉料漿的制備工藝。然而，仍然需要既能達(dá)到高速卷煙機(jī)(7000支/分)要求的低粘度、高固含量、滲透性好、干燥速度快的天然淀粉的粘合劑，而又需要一種生產(chǎn)該淀粉粘合劑的簡(jiǎn)便工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于克服已有技術(shù)的不足，根據(jù)市售的改性淀粉糊化時(shí)粘度很大，只有在很低固含量時(shí)可達(dá)到低粘度，而當(dāng)固含量很低時(shí)，干燥速度過(guò)慢達(dá)不到高速卷煙的工藝要求，用降解的辦法使高固含量淀粉膠達(dá)到低粘度時(shí)，又使粘合劑滲透性變差或干燥后變脆出現(xiàn)爆口，根據(jù)已有技術(shù)存在這些缺陷，本發(fā)明提出了新的技術(shù)方案，本發(fā)明的技術(shù)要點(diǎn)是，該淀粉質(zhì)粘合劑是一種或兩種以上的改性淀粉再經(jīng)過(guò)第二次改性后得到的淀粉質(zhì)粘合劑，其特征在于該淀粉質(zhì)粘合劑組合物的重量百分比為改性淀粉 35-60醋酸酐 2-10異噻唑啉酮 0.1-1硅氧烷 0.1-1
水 30-60按上述配比，在其范圍內(nèi)選擇組合物，構(gòu)成重量100％。配比中的改性淀粉是指乙酰化淀粉、乙酰化二交聯(lián)淀粉、醚化淀粉、醚化交聯(lián)淀粉；醋酸酐為第二次改性劑，它可以用下列一種、兩種或兩種以上等量代替，包括醋酸、己二酸、馬來(lái)酸、癸二酸、丁二酸、富馬酸、乙酰氯、丙酰氯、環(huán)氧氯乙烷、環(huán)氧氯丙烷、過(guò)硫酸鹽、過(guò)硼酸鹽、鹽酸、磷酸、氯乙酸和對(duì)甲苯磺酸；異噻唑啉酮是防腐劑，它可以用山梨酸、山梨酸鈣、山梨酸鉀等量代替；硅氧烷為消泡劑，它可以用礦物油、合成蠟質(zhì)消泡劑、二醇類以及復(fù)合消泡劑配制品等量代替；配比中的改性淀粉為對(duì)天然淀粉改性的淀粉，天然淀粉包括木薯、玉米、蠟質(zhì)玉米、馬鈴薯、蠟質(zhì)稻米、小麥和地瓜淀粉；本發(fā)明的淀粉質(zhì)粘合劑的固含量為35-60％，其制取方法是改性淀粉的第二次改性是在糊化成膠的過(guò)程中進(jìn)行的，是?；男曰蛎鸦男耘c降解同步進(jìn)行的，其特征是按下列步驟完成(1)在容器中將重量35-60％的改性淀粉，加30-60％(重量)的水分散均勻，再加重量2-10％的第二次改性劑一種、兩種或兩種以上和重量0.1-1％的消泡劑，攪拌均勻；(2)將上述攪拌均勻的混合物置于反應(yīng)釜中，加溫在85-200℃，壓力在0.1-0.45MPa，進(jìn)行糊化改性10分鐘至3小時(shí)，然后冷卻至25℃，加入0.1-1％(重量)的防腐劑，攪拌均勻即得產(chǎn)品。
(3)步驟(1)中所制備的混合物，也可將容器置于微波爐中，在2.45GHz、W80％的條件下25分鐘，冷卻至25℃時(shí)，加入0.1-1％(重量)的防腐劑，攪拌均勻即得產(chǎn)品。
本發(fā)明的淀粉質(zhì)粘合劑可適用于卷煙速度大于或等于7000支/分鐘的高速卷煙機(jī)，本粘合劑可以在低粘度情況下使用，且具有干燥速度快、滲透性好、粘接力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，這種低粘度、快干燥速度、高固含量以及良好的滲透性是目前許多常規(guī)淀粉質(zhì)粘合劑所不能達(dá)到的。本發(fā)明的淀粉質(zhì)粘合劑也適用于包裝用紙箱、酒瓶標(biāo)簽粘貼和其他紙張的粘接場(chǎng)合。
具體實(shí)施例方式
用以下實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施及要點(diǎn)。
實(shí)施例1用55％羥丙基化玉米淀粉、0.4％磷酸、3.6％醋酸酐、40.5％的水、0.15％異噻唑啉酮和0.35％硅氧烷的混合物制備粘合劑。首先將30％的淀粉分散于32.5％水，加入所有的酸、醋酸酐以及硅氧烷，在反應(yīng)釜中90℃下，壓力在0.3Mpa下蒸煮，等具有一定的流動(dòng)性后再加入剩余的淀粉，90℃下保溫30分鐘后，降溫至25℃加入異噻唑啉酮和剩余的水，攪拌均勻，即得產(chǎn)品。
所得產(chǎn)品具有52％的固含量，在25℃時(shí)布魯克菲爾德粘度為700cps，該產(chǎn)品的粘度在兩個(gè)月是穩(wěn)定的，且具有良好的流動(dòng)性和粘接性。
對(duì)比例用55％玉米淀粉、0.4％磷酸、3.6％醋酸酐、40.5％的水、0.15％異噻唑啉酮和0.35％硅氧烷的混合物制備粘合劑。首先將30％的淀粉分散于30.5％水，加入所有的酸、醋酸酐以及硅氧烷，在反應(yīng)釜中90℃下，壓力在0.3Mpa下蒸煮，等具有一定的流動(dòng)性后再加入剩余的淀粉，90℃下保溫半小時(shí)，降溫至25℃加入異噻唑啉酮和剩余的水，攪拌均勻，即得產(chǎn)品。
所得產(chǎn)品具有52％的固含量，在25℃時(shí)布魯克菲爾德粘度為3500cps，該產(chǎn)品的粘度不太穩(wěn)定，一個(gè)月內(nèi)即凝膠化。
實(shí)施例2用30％酰化玉米淀粉、10％冷糊化酰化淀粉、0.1％硫酸、5％己二酸、54.4％的水、0.2％異噻唑啉酮和0.3％礦物油的混合物制備粘合劑。首先將所有的淀粉分散于水，加入己二酸和硫酸及礦物油，在壓力釜中120℃、0.2Mpa壓力下蒸煮，降溫至25℃加入異噻唑啉酮，攪拌均勻，即得產(chǎn)品。
所得產(chǎn)品具有37％的固含量，在25℃時(shí)布魯克菲爾德粘度為900cps，該產(chǎn)品的粘度在兩個(gè)月是穩(wěn)定的，且具有良好的流動(dòng)性和粘度。
實(shí)施例3用38％(重量)醚化交聯(lián)蠟質(zhì)玉米淀粉、58.2％水、3％富馬酸、0.4％硫酸、0.3％合成蠟質(zhì)消泡劑和0.1％山梨酸鉀的混合物制備粘合劑。首先將所有的淀粉分散于水，并加入所有的酸和合成蠟質(zhì)消泡劑，通過(guò)在壓力釜中蒸煮到約150℃、0.3Mpa下糊化降解改性，然后冷卻到25℃，加入山梨酸鉀攪拌均勻，即得本產(chǎn)品。
所得產(chǎn)品具有35％的固含量，在25℃時(shí)布魯克菲爾德粘度為500cps，該產(chǎn)品的粘度在兩個(gè)月是穩(wěn)定的，且具有良好的流動(dòng)性和粘度。
實(shí)施例4用45％(重量)酰化交聯(lián)蠟質(zhì)玉米淀粉、53.5％水、0.4％鹽酸、0.5％癸二酸、0.3％硅氧烷和0.3％山梨酸鈣的混合物制備粘合劑。首先將所有的淀粉分散于水，并加入所有的酸和硅氧烷，放入微波爐中2.45GHz、W80％條件下25分鐘，得到本產(chǎn)品。
所得產(chǎn)品具有42％的固含量，在25℃時(shí)布魯克菲爾德粘度為900cps，該產(chǎn)品的粘度在兩個(gè)月是穩(wěn)定的，且具有良好的流動(dòng)性和粘度。
權(quán)利要求
1.一種淀粉質(zhì)粘合劑，它是由一種、兩種或兩種以上的改性淀粉，再經(jīng)過(guò)第二次改性后得到的淀粉質(zhì)粘合劑，其特征在于淀粉質(zhì)粘合劑組合物的重量百分比為改性淀粉 35-60醋酸酐 2-10異噻唑啉酮 0.1-1硅氧烷 0.1-1水 30-60按上述配比，在其范圍內(nèi)選擇組合物，構(gòu)成100％(重量)。
2.按照權(quán)利要求1所述的淀粉質(zhì)粘合劑，其特征在于改性淀粉是指乙?；矸邸⒁阴；宦?lián)淀粉、醚化淀粉、醚化交聯(lián)淀粉。
3.按照權(quán)利要求1所述的淀粉質(zhì)粘合劑，其特征在于醋酸酐為第二次改性劑，它可以用下列一種、兩種或兩種以上等量代替，包括醋酸、己二酸、馬來(lái)酸、癸二酸、丁二酸、富馬酸、乙酰氯、丙酰氯、環(huán)氧氯乙烷、環(huán)氧氯丙烷、過(guò)硫酸鹽、過(guò)硼酸鹽、鹽酸、磷酸、氯乙酸和對(duì)甲苯磺酸。
4.按照權(quán)利要求1所述的淀粉質(zhì)粘合劑，其特征在于異噻唑啉酮是防腐劑，它可以用山梨酸、山梨酸鈣、山梨酸鉀等量代替。
5.按照權(quán)利要求1所述的淀粉質(zhì)粘合劑，其特征在于硅氧烷為消泡劑，它可以用礦物油、合成蠟質(zhì)消泡劑、二醇類以及復(fù)合消泡劑配制品等量代替。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的淀粉質(zhì)粘合劑，其特征在于改性淀粉為對(duì)天然淀粉改性的淀粉，天然淀粉包括木薯、玉米、蠟質(zhì)玉米、馬鈴薯、蠟質(zhì)稻米、小麥和地瓜淀粉。
7.按照權(quán)利要求1所述的淀粉質(zhì)粘合劑，其特征在于該粘合劑的固含量為35-60％。
8.一種淀粉質(zhì)粘合劑的制取方法，改性淀粉的第二次改性是在糊化成膠的過(guò)程中進(jìn)行的，是?；男曰蛎鸦男耘c降解同步進(jìn)行的，其特征是按下列步驟完成(1)在容器中將重量35-60％的改性淀粉，加30-60％(重量)的水分散均勻，再加重量2-10％的第二次改性劑一種、兩種或兩種以上和重量0.1-1％的消泡劑，攪拌均勻；(2)將上述攪拌均勻的混合物置于反應(yīng)釜中，加溫在85-200℃，壓力在0.1-0.45MPa，進(jìn)行糊化改性10分鐘至3小時(shí)，然后冷卻至25℃，加入0.1-1％(重量)的防腐劑，攪拌均勻即得產(chǎn)品。(3)步驟(1)中所制備的混合物，也可將容器置于微波爐中，在2.45GHz、W80％的條件下25分鐘，冷卻至25℃時(shí)，加入0.1-1％(重量)的防腐劑，攪拌均勻即得產(chǎn)品。
全文摘要
一種用于香煙生產(chǎn)的淀粉質(zhì)粘合劑及制取方法，該淀粉質(zhì)粘合劑是由一種或多種改性淀粉，再經(jīng)過(guò)第二次改性的淀粉組合物，該組合物包括改性淀粉、改性劑、消泡劑、防腐劑和水，適用于高速卷煙機(jī)的生產(chǎn)工藝，具有干燥快、滲透性好、粘接力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)；本發(fā)明的淀粉質(zhì)粘合劑也適用于包裝用紙箱、酒瓶標(biāo)簽粘貼和其他紙張的粘接場(chǎng)合。
文檔編號(hào)C09J103/00GK1769361SQ20041008844
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2004年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月3日
發(fā)明者胡正水, 韓春蕊, 張仲?gòu)?qiáng), 古國(guó)華 申請(qǐng)人:胡正水, 韓春蕊