[发明专利]姜芋粉瓦楞纸板粘合剂及生产方法

说明书

本发明属于淀粉粘合剂及其生产方法，它特别适用于以姜芋粉为淀粉原料生产瓦楞纸板用的粘合剂。

瓦楞纸板的质量在纸质和施胶工艺相同的情况下，主要取决于所使用的粘合剂的性能。

目前国内绝大多数纸箱厂仍采用水玻璃（偏硅酸钠）作为粘合剂。但用水玻璃粘接的瓦楞纸板性脆易折，碱性大，易返碱受潮发霉，且不符合国际和食品包装纸箱要求。近几年来，国内外瓦楞纸板用淀粉粘合剂的研究和生产进展较快。从国内来看，此种粘合剂多以玉米、红薯、马铃薯、木薯为主要原料，采用碱糊法、糊精法、氧化法等进行生产，其中尤以氧化法使用较为普遍。常用的氧化剂为过氧化氢溶液，也有用次氯酸钠溶液的。《粘接》杂志1988年第3期第1～4页上登载的《瓦楞纸箱用面粉粘合剂》（郑州大学化学系李自法、张子勇）、88年第1期《SA型粘合剂的研制》以及第4期鲁长蓉、白礼桂的《玉米淀粉粘合剂凝冻性与氧化深度关系的研究》等均属氧化淀粉粘合剂的研究。这些淀粉粘合剂虽然具有粘度适宜、流动性好以及利用该粘合剂生产的纸箱抗压强度、耐酸度、防潮性等符合使用标准，但由于其主要原料系玉米、红薯、马铃薯、小麦、大米等各种粮食，因此存在着与人、畜争食的问题，如过多地利用粮食淀粉作粘合剂必然引起部分粮食供应紧张，价格上涨。近年来，一些诸如生产玉米淀粉粘合剂的厂家已经面临严重的威胁，就是这一情况的反映。此外，在生产工艺中由于采用过氧化氢溶液和次氯酸钠溶液作氧化剂，而这些氧化剂在不少地区存在着供应紧张、价格较高等缺点。为了加速次氯酸钠溶液的分解采用的催化剂有玻璃粉、铂绒、钴、镍等的氧化物，然而第一种难以回收再利用，后面几种价格又较贵，加上此类粘合剂产胶比例较小（为1∶7以下），因此产品的成本较高，难于扩大生产。

本发明的目的在于拟开发一种新的淀粉资源（非粮食淀粉）作瓦楞纸板粘合剂的主要原料，同时利用供应充足、价格低廉、性能较好的氧化剂和催化剂，在室温或稍高于或低于室温下反应，生产一种既符合出口包装和食品包装纸箱要求，又能提高产胶比例、降低成本的淀粉粘合剂，从而达到克服现有技术中采用粮食淀粉为主要原料，所用氧化剂、催化剂价格较高、产胶比例较小，从而带来成本较高等弊端，以促进瓦楞纸板用淀粉粘合剂的商品化和推广应用。

本发明的解决方案是采用姜芋粉作为主体材料，经催化氧化、糊化、络合，从而制成瓦楞纸板等纸质品用粘合剂。主体材料姜芋，又名芭蕉芋、蕉藕，属美人蕉科，多年生草本植物。其根茎富含淀粉，姜芋干粉出粉率可达25%左右，比红薯出粉率高5～10%。姜芋主要用于制做姜芋粉条，但姜芋粉条质地硬，欠绵软，口感比豌豆粉条、红薯粉条差，利用价值较低，其用途长期未得到很好开发。而姜芋产于我国长江流域以南包括四川在内的广大地区，其生长条件要求不高，山坡沟地、田边地角、房前屋后均可生长，无需特殊管理，亩产即可达8000～10000斤以上。因此利用姜芋生产粘合剂具有资源丰富、价格低廉，又不与人畜争食的优点。本发明采用漂白粉的澄清过滤液作氧化剂。漂白粉的成分很复杂，其主要成分为C_a（OCl）2和C_aCl2·C_a（OH）₂。漂白粉中的C_a（OCl）₂易溶于水，分解为次亚氯酸。次亚氯酸在水溶液中很易解离，其解离过程颇为复杂，一般认为依下列方式进行：

其中新生态氧〔O〕和Cl₂在本发明的生产过程中起氧化作用，其机理与用次氯酸钠溶液相同。但漂白粉水溶液中除次亚氯酸外还有其他复杂的成分，这些成份在其中起到的是综合的作用，产生了出乎意料的效果。用漂白粉水溶液作氧化剂生产的粘合剂比用次氯酸钠作氧化剂生产的粘合剂其粘度稳定性更好、贮存期更长，特别是产胶比例大。