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)明屬于精細化工領(lǐng)域，詳細地講是利用改性淀粉經(jīng)過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(煙卷與過濾嘴棒的粘接)和嘴棒膠(過濾纖維束與水松紙的粘接)。卷煙膠通常是要通過高速卷煙機的噴嘴使用，而該設(shè)備的機速已由原來的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，釋放出幾十種有害氣體，不僅對人們健康有害，而且造成口感異味；而淀粉質(zhì)粘合劑在同樣條件下不會產(chǎn)生有害氣體，且吸食口感良好。因此，目前人們對淀粉質(zhì)粘合劑更感興趣。而能夠適用于高速卷煙機(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、粘接力強的性能。要使淀粉質(zhì)粘合劑達到“卷煙白膠”的綜合性能，必須對淀粉進行某些改性，在本發(fā)明以前，例如美國專利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、羧甲基淀粉等較復雜的粘合劑混合物。中國專利，公開號CN1135231A，申請?zhí)?4194163.9，(美國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?；炠|(zhì)玉米淀粉及過硼酸鈉的粘合劑混合物，同時還提出了通過過熱蒸汽對淀粉直接噴射蒸煮，然后在大氣壓下閃蒸淀粉料漿的制備工藝。然而，仍然需要既能達到高速卷煙機(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粘度很大，只有在很低固含量時可達到低粘度，而當固含量很低時，干燥速度過慢達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到低粘度時，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、過硫酸鹽、過硼酸鹽、鹽酸、磷酸、氯乙酸和對甲苯磺酸；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、二醇類以及復合消泡劑配制品等量代替；配比中的改性淀粉為對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程中進行的，是?；男曰蛎鸦男耘c降解同步進行的，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，進行糊化改性10分鐘至3小時，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，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，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、粘接力強的優(yōu)點，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、酒瓶標簽粘貼和其他紙張的粘接場合。
具體實施例方式
用以下實施例進一步說明本發(fā)明的實施及要點。
實施例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℃時布魯克菲爾德粘度為700cps，該產(chǎn)品的粘度在兩個月是穩(wěn)定的，且具有良好的流動性和粘接性。
對比例用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，等具有一定的流動性后再加入剩余的淀粉，90℃下保溫半小時，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℃時布魯克菲爾德粘度為3500cps，該產(chǎn)品的粘度不太穩(wěn)定，一個月內(nèi)即凝膠化。
實施例2用30％?；衩椎矸?、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℃時布魯克菲爾德粘度為900cps，該產(chǎn)品的粘度在兩個月是穩(wěn)定的，且具有良好的流動性和粘度。
實施例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℃時布魯克菲爾德粘度為500cps，該產(chǎn)品的粘度在兩個月是穩(wěn)定的，且具有良好的流動性和粘度。
實施例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℃時布魯克菲爾德粘度為900cps，該產(chǎn)品的粘度在兩個月是穩(wěn)定的，且具有良好的流動性和粘度。
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?、乙?；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、過硫酸鹽、過硼酸鹽、鹽酸、磷酸、氯乙酸和對甲苯磺酸。
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程中進行的，是?；男曰蛎鸦男耘c降解同步進行的，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，進行糊化改性10分鐘至3小時，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，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，適用于高速卷煙機的生產(chǎn)工藝，具有干燥快、滲透性好、粘接力強的優(yōu)點；本發(fā)明的淀粉質(zhì)粘合劑也適用于包裝用紙箱、酒瓶標簽粘貼和其他紙張的粘接場合。
文檔編號C09J103/00GK1769361SQ20041008844
公開日2006年5月10日 申請日期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, 張仲強, 古國華 申請人:胡正水, 韓春蕊