[发明专利]一种纳米淀粉胶黏剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米淀粉胶黏剂及其制备方法，制备方法包括如下步骤：将原淀粉和自来水搅拌混合，升温加入氧化剂进行反应，反应结束后,加入还原剂,还原没反应的氧化剂，接着用碳酸氢钠溶液调节pH，进行酯化反应。反应结束后,用酸中和,清水洗涤，真空抽滤并烘干成淀粉颗粒；将所得的淀粉颗粒调配成淀粉乳，糊化后加入适量分散剂、消泡剂和水配成淀粉胶黏剂备用；将所得的淀粉胶黏剂倒入棒销式纳米砂磨机进行湿法研磨，研磨介质为氧化锆珠，经多次循环研磨，经大流量分离器排出，最终得到纳米淀粉胶黏剂。本发明所述的纳米淀粉胶黏剂，其特征在于具有更强的黏结力、化学和机械稳定性，无异味，使纸张有更好的抗水性及抗张强度。

技术领域

本发明属于造纸涂布助剂技术领域，具体涉及一种纳米淀粉胶黏剂及其制备方法。

背景技术

为了提高纸张的各种品质，不得不依赖各种造纸化学品，通用的做法是在抄纸系统中添加造纸化学品，如造纸增强剂、施胶剂。但是造纸化学品在湿部添加，往往会造成白水负荷加重，造纸废水回用困难；另一方面，湿部添加的化学助剂，一部分随水流失，一部分被系统中的垃圾消耗，使化学助剂的使用效果大打折扣。为此，越来越多的造纸企业选择表面施胶涂布的方式来提高纸张的品质。

涂布纸的性能主要取决于涂料，涂料的主要成分是颜料、胶黏剂以及其它助剂和水。胶黏剂是涂料的重要组成部分，其作用是使颜料相互粘合，同时使颜料与原纸表面粘合，其次胶黏剂还可调节印刷油墨的吸收，以取得油墨凝固和油墨光泽的平衡，此外胶黏剂在涂料中还起到保护胶体的作用，控制着涂料的稳定性和流动性｡因此，作为纸张涂料的主要组分之一的胶黏剂对涂料与纸张的品质起着决定性作用。

淀粉基纳米胶黏剂是一种基于生物的胶黏剂产品，通过淀粉改性形成纳米级颗粒，具有稳定的空间网络结构。天然淀粉粒子的体积大约是30μm，通过改性和机械作用将这些粒子转换成为400～500nm 的纳米颗粒，在这样的体积下，纳米粒子的表面积要比天然粒子多上百倍，因此具有更强的黏结力、化学和机械稳定性，无异味，使纸张有更好的抗水性及抗张强度。

发明内容

本发明要重点解决的技术关键问题为提高淀粉基纳米胶黏剂的粘结力和抗水性：天然或未改性原淀粉具有很高的黏度，性质不稳定，容易老化，且抗水性差，很难直接作为涂料的胶黏剂使用，需要对其进行变性处理，并结合后续的机械处理来达到提高粘结力和抗水性。因此，本发明提供一种纳米淀粉胶黏剂的新的制备方法。本发明所述的纳米淀粉胶黏剂，其特征在于具有更强的黏结力、化学和机械稳定性，无异味，使纸张有更好的抗水性及抗张强度。

为此，本发明采用如下的技术方案：一种纳米淀粉胶黏剂及其制备方法，包括以下步骤：

（1）将原淀粉和自来水搅拌混合, 调配成40%淀粉乳, 用氢氧化钠溶液调节pH值至7-11，升温至30-60℃, 加入氧化剂进行反应，反应过程中用氢氧化钠溶液维持pH值在7-11，保温反应1h，反应结束后, 加入还原剂, 还原没反应的氧化剂，反应10分钟，接着用碳酸氢钠溶液调节pH在7-11，加入酯化剂, 调至30-60℃反应0.5-3小时，反应结束后, 用酸中和,清水洗涤，真空抽滤并在30-50℃烘干成淀粉颗粒；

所述的原淀粉为木薯淀粉、玉米淀粉、小麦淀粉和马铃薯淀粉中的一种或一种以上。

所述的氧化剂是次氯酸钠、过氧化氢、高锰酸钾和过硫酸铵中的一种或一种以上。

所述的酯化剂为醋酸乙烯酯和醋酸酐中的一种或一种以上。

所述的还原剂为亚硫酸氢钠，亚硫酸钠、硫酸钠和硫酸亚铁中的一种或一种以上。

所述的酸为盐酸、硫酸、磷酸和醋酸中的一种或一种以上。