[发明专利]一种膨润土纸品粘合剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种膨润土纸品粘合剂的制备方法，属化工技术领域。

纸箱的应用日益广泛，用量日益巨大，所用粘合剂的量当然也就十分大。目前无毒、不潮的粘合剂主要是淀粉浆糊，而使用淀粉不仅与民争食，而且价格较高。

膨润土是一种以蒙脱石类矿物为主、无毒无害的粘土矿物，一般含二氧化硅70％左右、三氧化二铝15％左右，以及钙、镁、钠、钾、铁、氢等元素的氧化物。又以其含钙/钠高低而分为所谓钙基土和钠基土。由于该矿物的吸水膨胀性、强吸附作用、粘结性等特性而被广泛用于冶金、铸造、石油、化工、医药、农业等部门。

膨润土是我国的优势资源，现已查明储亿吨以上的特大型矿床就有十多处，而且从南到北、从东到西都有分布，开采利用十分方便。国外膨润土总储约16.14亿吨，其中美国8亿吨，独联体国家2.3亿吨，余下的国家都在1亿吨以下。

膨润土矿术一般埋藏浅，易采选，因而成本低，价格低廉，通常约为淀粉价格之1/30-1/10。膨润土的蒙脱石(OH)基团有可能同纸纤维的氢形成氢键结合，故膨润土本身在适宜的外因作用下，能够使纸张牢固粘合。这是本发明的理论基础。

本发明的目的是研究一种膨润土纸品粘合剂的制备方法，以廉价、易得的膨润土为原料制备纸品的粘合剂，以减少淀粉消耗，同时降低粘合剂成本，从而降低包装纸箱的成本。

本发明提出的膨润土纸品粘合剂的制备方法，包括以下各步骤：

(1)将10～20wt％的膨润土加水后搅拌5～30分钟，然后静止15～30小时；

(2)将上述浸泡过的膨润土搅拌10～45分钟，滤去渣加入碳酸钠，加入量按原干膨润土重的3～10wt％，搅拌40～90分钟，备用；

(3)称取占原干膨润土量的40～70wt％的干淀粉，加水，加入重量为淀粉∶水＝1∶3～9，搅拌10～60分钟，加入硫酸亚铁，加入量占干淀粉量的0.3～0.9％，搅拌5～10分钟，再加入干淀粉克分子量5～8倍的氧化剂，搅拌1～2小时，加入亚硫酸钠，加入量占干淀粉量的0.8～1.6％，搅拌5～10分钟，备用；

(4)将上述第(2)、第(3)步所得的淀粉胶和膨润土浆混合，混合比例为：淀粉胶∶膨润土浆＝0.5～0.6∶1，再加入水，水的加入量为原干膨润土和原干淀粉总重的4～8倍，搅拌，加热至40～70℃，加入硼砂，加入量为原干淀粉量的0.8～1.6％，搅拌0.5～1.5小时，即为本发明的纸品粘合剂。

本发明中所用的氧化剂为双氧水、次氯酸钠或过氧化钠中的任何一种。

本发明研制的膨润土纸品粘合剂，不仅原料易得，而且价格低廉，用以粘合纸品，能够大幅度降低粘合剂的成本，粘合的纸箱其牢度和干燥速度都符合要求，因此是一种极具经济价值和社会价值的纸品粘合剂。

实施例一：

(1)取细度在200目以上的膨润土100克，加水650克，搅拌5-8分钟，静置18小时，再搅拌8分钟，加入碳酸钠10克，搅拌35分钟，备用。(2)取干淀粉60克，加水450克，搅拌25分钟，加硫酸亚铁0.6克，搅拌8分钟，再加入7倍于淀粉克分子量的工业级次氯酸钠溶液，搅拌40分钟，加入亚硫酸钠1克，搅拌8分钟，备用。(3)将前面(1)、(2)所得倒在一起，加1.1克硼砂，1000克水，在65℃下搅拌50分钟，即得膨润土粘合剂，粘接纸板试验合格。

实施例二：

(1)取细度在200目以上的膨润土500克，加水2100克，搅拌20分钟，静置20小时；再搅拌25分钟，加入碳酸钠50克，搅拌60分钟，备用。(2)取干淀粉250克，加水1500克，搅拌40分钟，加入硫酸亚铁约2克，搅拌10分钟，加入8倍于淀粉克分子量的工业级双氧水，搅拌1.2小时，加入亚硫酸钠3.0克，搅拌10分钟，备用。(3)将(1)、(2)所得倾入同一容器，加入30克硼砂，加水4500克，在60℃下搅拌50分钟，即得产品，经纸品粘接合格。

实施例三：

(1)取细度在200目以上的膨润土500克，加水2500克，搅拌25分钟，静置25小时；再搅拌35分钟，加入碳酸钠60克，搅拌70分钟，备用。(2)取干淀粉230克，加水1050克，搅拌50分钟，加入硫酸亚铁25克，搅拌9分钟，加入6倍于淀粉克分子量的30％过氧化钠溶液，搅拌1.5小时，加入32克亚硫酸钠，搅拌9分钟，备用。(3)将上面(1)、(2)所得混合，加入硼砂3克左右，加水4000克，在55℃下搅拌60分钟即得成品，经纸板粘接试验牢度和干燥速度均合格。

实施例四：

(1)取细度在200目以上的优质膨润土15公斤，加水55公斤，搅拌30分钟，静置25小时，搅拌40分钟，加入工业级碳酸钠0.5公斤，搅拌80分钟，备用。(2)取工业级淀粉6.5公斤加水45公斤，搅拌50分钟，加入硫酸亚铁45克，搅拌8分钟，加入5倍于淀粉克分子量的工业级次氯酸钠溶液，搅拌1.8小时，加入58克亚硫酸钠，搅拌10分钟，备用。(3)将上述第(2)步所得的淀粉胶在搅拌下倒入第(1)步所得的膨润土浆中，加入60克左右硼砂，并用140公斤水洗第(2)步所用容器，并将其中的清洗液倒入第(1)步的溶器中，在65℃下，不低于800转/分钟搅拌1.5小时，即得成品，在800万平方米、年大型工业纸箱生产线上试验合格。