2023年12月18日发(作者:)
木薯淀粉
木薯淀粉,又称生粉.经科学新工艺加工而成,不加入任何添加剂、漂白剂、纯天然,具有粘度高、酸度低、高弹性、糊化透明好、洁白细腻的特点。用途很广,是食品、饲料、造纸、纺织、医药、化工等工业重要原料,有着多种多样的利用价值。
木薯淀粉特征
颜色:木薯淀粉呈白色。
气味:没有气味:木薯淀粉无异味,适用于需精调气味的产品,例如食品和化妆品等。
口味:平淡,木薯淀粉无味道、无余味(例如玉米),因此较之普通淀粉更适合于需精调味道的产品,例如布丁、蛋糕和馅心西饼馅等。
浆糊:清澈木薯淀粉蒸煮后 形成的浆糊清澈透明,适合于用色素调色。这一特性对木薯淀粉用于高档纸张的施胶也很重要。
粘性:由于木薯原淀粉中支链淀粉与直链淀粉的比率高达80:20,因此具有很高的尖峰粘度。这一特点适合于很多用途。同时,木薯淀粉也可通过改性消除粘性产生疏松结构,这在许多食品加工中相当重要。
冷冻-解冻稳定性高:木薯原淀粉浆糊表现出相对低的逆转性,因而在冷冻解冻循环中可防止水份丢失。这一特性还可通过改性进一步增强。
木薯淀粉用途
木薯淀粉以原淀粉和各种变性淀粉两大类广泛应用于食品工业及非食品工业。
变性淀粉可根据用户提出的具体要求定制,以适用于特殊用途。
食品
木薯原淀粉广泛应用于食品配方中,例如焙烤制品,也应用于制作挤压成形的小食品和木薯粒珠。变性淀粉或淀粉衍生物已用作增稠剂、粘结剂、膨化剂和稳定剂,也是最佳的增量剂、甜味剂、调味剂载体和脂肪替代品。使用木薯淀粉的食品包括罐头食品、冷冻食品、干混食品、焙烤食品、小食品、佐料、汤料、香肠、奶制品、肉及鱼制品和婴儿食品。
饮料
变性淀粉在含固体成份的饮料中用作胶体稳定剂。在饮料中,木薯淀粉甜味剂优于蔗糖,因为前者改善了加工过程并强化了产品特性,与其它甜味剂结合,能充分满足消费者需求。木薯淀粉水解形成的高水解度糖浆是啤酒酿造中易发酵糖的理想来源。
糖果
木薯原淀粉和各种变性淀粉在糖果生产中有很多用途,如胶凝、增稠、稳定体系、增强发泡、控制结晶、粘结、成膜、增添光泽等。低粘度木薯淀粉广泛应用于胶质化糖果,例如果冻和口香糖。最常用的是酸解淀粉,因为它具有优良的逆转性及胶凝能力,遇糖时这些特性更加显著。干淀粉用作糖果制作中的脱模剂。淀粉基聚糖实现了无糖口香糖的生产。
化工
木薯淀粉基糖浆可通过酸解或酶解过程实现低成本生产,从而作为原料用于生产各种化学品,例如谷氨酸钠、氨基酸、有机酸、乙醇、酮、维生素和抗生素等。胶粘剂和胶水木薯淀粉糊精是优良的胶粘剂,用途广泛,包括瓦楞纸板、纸袋、胶合板、胶纸、胶粘带、标签、邮票和信封等。
造纸
变性淀粉应用于造纸工业可改善纸张质量、提高生产率和纸浆利用率。阳离子淀粉用于絮凝纸浆、提高湿部脱水效率,其结果是可以采用更高的纸机速度并得到更高的纸浆利用率。保留在成品纸张上的淀粉作为内部施胶剂可增加纸张强度。低粘度淀粉,例如氧化淀粉,可用作表面施胶剂以提高纸张强度并改善印刷和书写时的吸墨性。变性淀粉也在颜料涂布中用作粘合剂以生产光滑、洁白的高档纸张。
纺织
在纺织工业中为了提高纺织效率,木薯淀粉常被用作上浆剂以硬化和保护纱线;用作整理剂以生产手感滑爽的布料;用作增色剂以获得清晰、耐磨的印花布料。对纺织应用而言,使用轻度蒸煮的淀粉效果更理想。
药品及化妆品
木薯原淀粉和变性淀粉可用作药片生产的粘结剂、增量剂和崩解剂。特殊改性的淀粉可同作润肤剂载体,通常这类润肤剂是矿物油基物质。其它变性淀粉可用作乳化剂、封囊剂(维生素)、定型剂(发用摩丝) 和增稠剂(洗
发香波)等。
可生物降解材料
木薯原淀粉和变性淀粉可与石油基或人工合成的高分子材料混和以改善材料的可生物降解性,从而使这类环保材料的生产成本降至最低
变性淀粉介绍
造纸用系列产品
湿部添加用阳离子淀粉
湿部添加用两性淀粉
新闻纸专用增强剂
中性施胶专用淀粉
湿部添加用多元变性淀粉
高浓度涂布淀粉
涂布淀粉 AS-28
MS-1
牛仔布用淀粉
纺织上浆用产品
食品、医药用产品
面制品用变性淀粉
调味品用变性淀粉
肉制品用淀粉 MYS-261
MYS-161
MYS-151
复合变性淀粉 FT-301
复合变性淀粉 FT-201
LS-200 浆液稳定性好、流动性、参透性良好,能保持浆纱的颜色,耐煮时间长,不易腐败,调浆方便,易于退浆。适用于牛仔布上浆。
产品粘度稳定,黏附性好,粘着力强,被覆性和参透性好,蛋白质含量低,不易腐败,用于涤棉、纯棉、涤/粘,黏胶等各品种坯布、牛仔布的上浆。
产品分散性好,糊化温度低,热稳定性高,成膜性好,浆纱手感柔软,表面光滑,并富有弹性,毛羽贴伏,短头率低,用于细支、高支、高密棉织物。
保水性好、凝沉性弱、耐酸、耐热、耐剪切力的影响。用于面制品如方便面、乌冬面、水饺皮、速冻水饺等
产品持水性、稳定性好,糊丝短,糊液耐酸、热、剪切力的影响,抗盐性好,具有较好的冷冻及冻融稳定性,用于蚝油、番茄沙司、鲍鱼汁肉丸等。
产品持水性、稳定性好,糊丝短,糊液耐酸、热、剪切力的影响,凝沉性弱、存储稳定,具有较高的冷冻及冻融稳定性,延长制品货架期。用于高低温肉制品等。
食用、医药用糊精
建筑用产品 建筑室内胶黏剂
预糊化类产品 预糊化淀粉 PGS 产品粘弹性好,粘结强度高,可用于建筑、陶瓷、饲料、冶炼等作为黏合剂。
MWD-9
MYD-10
AT-24
糊精粘度低、粘结力强,糊液稳定性好,水溶性强,在医药、食品行业可作为粘结剂、填充剂、崩解剂等
产品溶于水、用于室内耐水腻子粉,具有施工方便,粘结力强、成膜性好等特点。
PS-255
KS-199
ACS-188
NS-6
RS-218 有极强的抗杂离子干扰能力,既有增强作用,又有助留、助滤作用,同时能解决掉掉毛掉粉等纸病。
复合变性淀粉,有极强的抗杂离子干扰能力,能明显提高新闻纸及再生新闻纸的内结合强度和表面强度,改印刷适性。
复合变性淀粉,是中性施胶剂AKD和ASA的专用配套产品,能明显提高施胶效果,提高填料及细小纤维的留着率。
含有阴、阳离子等多种活性基因,抗离子干扰作用强,能有效平衡系统电荷,有较好的增强、助留、助滤作用。
适用高浓度涂布加工,流变性好,粘结强度高,与涂料中各成分相容性好,部分取代乳胶,能强化涂层结构,提高纸张强度指标,改善油墨吸收性能。
适用于较低浓度的涂布加工,具有粘度低和粘结力强等特点。
CS-8 适用于各类纸种,能明显提高纸的强度,并能提高填料及细小纤维的留着率。
产品名称
阴离子表面施胶淀粉
阳离子表面施胶淀粉
Sp-2
SP-1
型号
LS-2
用途及特性
是常用的表面施胶淀粉,适用于各类纸张的表面施胶,能明显提高纸张表面强度及印刷适性。
复合变性淀粉,与纤维有很强的亲和力,特别适用于高档纸的表面施胶,能明显提高纸张表面强度及印刷适性,并有利于损纸回收,降低白水中的COD、BOD值。SP-2用于高浓度表面施胶。
食用木薯淀粉是生产出口龙虾片、珍珠粉圆、方便面、八宝粥、水晶饺、鱼丸、东北凉皮等食品的首选辅料。产品以其具有的粉质洁白细腻、粘度高、酸度低、糊化温度低、品质稳定的特点,深得用户好评,淀粉及变性淀粉,广泛应用于造纸 、粘合剂、纺织、食品、医药、饲料、建材、石油和化工等行业,
催化氧化法制备快干型木薯淀粉胶粘剂--《吉林化工学院学报》2007年01期
催化氧化使木薯淀粉的氧化降解时间大幅减少,羧基和羰基含量大幅增加.用高效凝胶渗透色谱与多角度激光光散射仪联用技术分析氧化淀粉的结果表明,催化氧化淀粉CY-0.5的分子量分布比无催化氧化淀粉WC-2和WC-8的窄,且分布均匀.由催化氧化淀粉制得的淀粉胶粘剂具有固含量高、干燥速度快和粘接强度大的特点.最佳制备条件为催化剂用量0.5%,次氯酸钠用量(有效氯)1.3%-1.6%,氧化时间30 min,氢氧化钠用量12%,硼砂用量2%,固含量25%-30%.
氧化淀粉胶粘剂(简称淀粉胶)具有不腐蚀、不回潮、价格低等优异的性能,被作为硅酸钠的替代物用作瓦楞纸板的粘合剂.但由于淀粉胶存在着自然干燥速度慢、粘合强度低和贮存稳定性差等问题,目前众多的中小纸箱厂仍用硅酸钠作为粘合剂.为了解决上述问题,国内外研究者对淀粉胶性能的
木薯是一种多年生亚灌木,又叫做树薯、木番薯,地下部结薯,为世界三大薯类(马铃薯、甘薯、木薯)之一。 木薯起源于热带美洲,约有4000年的栽培历史。中国于19世纪20年代引种栽培,分布于淮河、秦岭一线和长江流域以南,以广东和广西的栽培面积最大,福建和台湾次之,云南、贵州、四川、湖南、江西等省亦有少量栽培。
木薯可分为甜、苦两个品种类型。在中国主要用作饲料和提取淀粉。木薯淀粉可制酒精、果糖、葡萄糖、麦芽糖、味精、啤酒、面包、饼干、虾片、粉丝、酱料以及塑料纤维、塑料薄膜、树脂、涂料、胶粘剂等化工产品。作为饲料,木薯粗粉可代替所有谷类成分,与大豆粗粉配成禽畜饲料,为一种高能量的饲料成分。
木薯淀粉是木薯经过淀粉提取后脱水干燥而成的粉末。木薯淀粉有原淀粉和各种变性淀粉两大类,广泛应用于食品工业及非食品工业。变性淀粉可根据用户提出的具体要求定制,以适用于特殊用途。木薯淀粉呈白色,无异味,适用于需精调气味的产品,例如食品和化妆品等。口味平淡无味道、无余味(例如玉米),因此较之普通淀粉更适合于需精调味道的产品,例如布丁、蛋糕和馅心西饼馅等。
我们现在到货的是泰国玫瑰牌食用级木薯淀粉,包装是50公斤/袋,产地泰国,粘度是600,主要用于粉条厂、食品厂、造酒等,用于造纸、纺织等的工业用淀粉正在运输途中,另外还有用于冰激凌、肉丸、鱼丸等的变性淀粉已在越南生产。
产品描述: 以木薯為原料,經清洗→碎解→篩分→脫水→過篩等工藝而成的淀粉。 二、感觀指標: 1. 色澤:潔白帶有結晶光澤 2. 氣味:無異味 3. 口感:無沙齒 4. 雜質:無外來物 二、 品質指標:(检测标准参照NY/T875-2004) 1. 水分(%) ≦ 14.0 2. 灰分(%) ≦ 0.2 3. pH(25g淀粉+50g水) 5.0~7.0 4. 細度(100目篩通過率,%) ≧ 99.5 5. 白度 ≧ 90.0 6. 粘度(6%,BU) ≧ 750 7. 斑点 ≦ 5.0 8. 糊化温度 (℃) ≦ 65
四、衛生指標(含微生物指標): 1.砷(ppm,以As計) ≦ 0.5 2.铅(ppm,以As計) ≦ 0.5 3.黃曲霉毒素B1(μm/㎏) ≦
5.0 4.二氧化硫(㎎/㎏) ≦ 30 5.菌落總數(個/g) ≦ 3000 6.大腸菌群(個/g) ≦ 30 7.致病菌(系指腸道致菌及致性球菌) 不得檢出 五、包裝: 外箱中文標識內容:品名、編號、供應商名稱、產品批號、重量、生產日期、 保質期和儲存條件等。
【淀粉知识】淀粉基本知识
在农作物籽粒、根、块根重点分是经光合作用合成,具有颗粒结构与蛋白质、纤维、油脂、糖、矿物质等共同存在。淀粉颗粒不溶于水,工业上便是利用这种性质,采用水磨法工艺,将非淀粉杂质除去,得到纯度高的淀粉产品。
1、化学组成
淀粉生产工艺和设备发展很快,已达到和高的技术水平,但还不能将淀粉无完全份除去,产品仍含有很少两杂质。
淀粉是在水介质中光合作用合成,颗粒含有水分,一般在10-20%,淀粉颗粒水分是与周围空气中水分呈平衡状态存在的,空气干燥会散出水分,空气潮湿会吸收水分。水分的吸收和散失是可逆的。
表一 淀粉化学组成
淀粉
水脂(干基%)
蛋白质%
灰分%
磷%
分%
玉米
13
小麦
14
粘玉米
13
马铃薯
19
木薯
13
0.60
0.80
0.20
0.05
0.10
0.35
0.40
0.25
0.06
0.10
0.10
0.15
0.07
0.40
0.20
0.015
0.060
0.007
0.080
0.010
脂类化合物与链淀粉分子结合成络合结构存在,对淀粉颗粒糊化、膨胀和溶解有强抑制作用。
2、淀粉颗粒
在光学显微镜,篇光显微镜和扫描电子显微镜下观察,玉米淀粉颗粒较小,呈多三角形;马铃薯淀粉颗粒较大,呈椭圆形;木薯淀粉颗粒有的呈凹形。 表二 不同淀粉颗粒大小
淀粉
大小范围(μm)
玉米
马铃薯
木薯
甘薯
小麦
高粱
大米
5-25
15-100
5-35
15-55
2-35
5-25
3-8
平均范围(μm)
15
33
20
30
--
15
5
淀粉颗粒具有结晶性结构。颗粒的一部分具有结晶性结构,分子间具有规律性排列。另一部分为无定形结构,分子间排列杂乱,没有规律性。
淀粉分子具有众多的羟基,亲水性很强,但淀粉颗粒球不溶于水,这是因为羟基之间通过清廉结合的缘故。颗粒中水分也参与氢链的结合。
淀粉颗粒具有渗透性,水和水溶液能自由渗入颗粒内部。淀粉与稀碘溶液接触很快便蓝色,表明点溶液和块渗入颗粒内部与其中链淀粉起反应呈现蓝色,蓝色的淀粉颗粒在于硫代硫酸钠溶液相遇时,蓝色有同样很快消失,表明溶液很快渗入颗粒内部。起了反应。这种快速的颜色变化表明,淀粉颗粒具有很高渗透性。工业上采用化学方法生产变性淀粉便是利用颗粒的渗透性,水起到载体作用。淀粉颗粒内部有结合无定形区域,后者具有较高的渗透性,化学反应主要发生在此区域。
3、直链和支链淀粉
淀粉是有葡萄糖组成的多糖高分子化合物,有直链状和支链状两种分子。 表三 不同品种淀粉的直链和支链淀粉含量
淀粉
玉米
粘玉米
高粱
粘高粱
稻米
糯米
小麦
马铃薯
木薯
甘薯
高直链玉米
直链淀粉含量%
27
0
27
0
19
0
27
20
17
18
70
支链淀粉含量%
73
100
73
100
81
100
73
80
83
82
30
淀粉化学结构式微(C6H10O5)n,n为不定数,因为直链淀粉和支链淀粉多是多种大小的高分子化合物。C6H10O5为脱水葡萄糖单位,淀粉分子是葡萄糖单位,淀粉分子是葡萄糖脱去水分子单位经由糖疳链连接成的高分子。组成淀粉分子的脱水葡萄糖单位数量称为聚合度,被C6H10O5分子量162乘得淀粉分子量。
马铃薯链淀粉聚合度在1000—6000之间,平均约3000,玉米链淀粉聚合度在200—1200之间,平均约为800。支链淀粉聚合度平均在100万以上,分子量在2亿以上,为天然高分子化合物中最大的。谷物和薯类支链淀粉分子大小相同。淀粉分子间有的是经由水分子经氢链结合,水分子介于中间,有如架桥。
4、糊化
混合淀粉于水中,搅拌的乳白色,不透明悬浮液,成为淀粉乳。将淀粉乳加热,淀粉颗粒溪水膨胀,发生在颗粒无定形区域,结晶束具有弹性,仍保持颗粒结构。随温度上升,吸收水分更多,体积膨胀更大,达到一定温度,高度膨胀淀粉间互相接触,变成半透明的粘稠状,成为淀粉糊。这种由淀粉乳转变成淀粉糊的现象称为糊化。淀粉发生糊化的温度称为糊化温度。淀粉乳糊化,透明度增高,颗粒的偏光十字消失。淀粉颗粒开始消失便是糊化开始的温度,约98%颗粒偏光十字消失为糊化完成的温度。
5、淀粉糊
淀粉在不同工业中用途广泛,几乎都是加热是淀粉乳糊化,应用所得到的淀粉糊,起到增稠、凝胶、粘合、成膜和其他功用。不同中淀粉在性质方面存在差别,如粘度、粘韧性、透明度、抗剪切力、稳定性、凝沉性等。 表四 淀粉糊性质
抗剪切稳定性
高
低
中
中
中
低
低
低
淀粉
玉米
粘玉米
小麦
高粱
大米
马铃薯
木薯
甘薯
粘度
粘韧性
透明度
凝沉性
中
中高
中低
中
中低
很高
高
高
短
不透明
强
长
半透明
很弱
短
不透明
强
短
不透明
强
短
不透明
强
长
半透明
中
长
半透明
弱
长
半透明
中
马铃薯淀粉糊化膨胀能力最大,糊的粘度上升快而高,但继续搅拌受热,粘度迅速降低,这是应为膨胀颗粒强度低,受搅拌剪切影响易于碎裂。粘度降低大,也就是热粘度稳定性低。玉米淀粉颗粒较小,热粘稳定性较高。冷却淀粉糊,粘度增高。
淀粉在较低温度下开始糊化,年度上升快,达到最高值,称最高热粘度,也成峰值粘度。
继续搅拌受热,粘度迅速降低。在95℃继续保温1小时,粘度降低的程度表示糊的热稳定性;降低大,稳定性低。冷却到50℃粘度升高,升高的温度表明凝沉性的强弱。在50℃保温一小时,粘度的变化表示糊冷粘度稳定性。
用一根木片方乳淀粉糊中,取出糊丝的长度表示粘韧性的高低。马铃薯、木薯、蜡纸玉米淀粉属于长糊,玉米及谷物淀粉属于短糊。
淀粉乳糊化,透明度增高。
机械搅拌淀粉糊产生剪切力,引起膨胀淀粉颗粒破例,粘度降低。
玉米淀粉颗粒膨胀较小,强度较高,抗剪力稳定性高。
储存稀淀粉糊较长时间,溶解的链淀粉分子间趋向平行排列,经氢键结合成结晶结构,水不溶解,会逐渐变混浊,又白色沉淀下沉,水分析出,胶体结构破坏,这是由于溶解状态又重新凝结而沉淀。这种现象称为凝沉。低温度和高浓度都促凝沉发生,链淀粉分子长短与凝沉性强弱有关。较高的糊浓度(如玉米淀粉糊浓度70%以上)冷却时,很快凝结成半固体的凝胶,也是由于凝沉作用。
淀粉胶粘剂的生产方法
发布日期:2011-04-08 浏览次数:8 [ ]
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淀粉胶粘剂是近年来采用较多的一种瓦楞纸箱生产用胶粘剂,主要原料是玉米淀粉或木薯淀粉。由于生产淀粉胶粘剂原料来源广、价格低
淀粉胶粘剂是近年来采用较多的一种瓦楞纸箱生产用胶粘剂,主要原料是玉米淀粉或木薯淀粉。由于生产淀粉胶粘剂原料来源广、价格低、粘接性能较好,所以,目前世界上大多数瓦楞纸厂都用它制作胶粘剂。生产淀粉胶粘剂的方法有多种,且各有其特点,下面就对生产淀粉胶粘剂的各种方法加以介绍。
1淀粉胶粘剂生产方法
1.1碱糊法
它是将水与淀粉、稀碱混合,升温到40℃,连续搅拌即成。该方法工艺简单,所用原材料少,但是因淀粉的功能基没有变化,粘合力不理想,故很少采用。
1.2糊精法
此方法是将淀粉直接焙烧(190~230℃),或在少量盐酸、硝酸存在下于110~140℃焙烧,或经过微生物发酵而成。它制成的胶粘剂流动性能好,pH值接近中性,腐蚀性小,但它不能使淀粉的功能基发生变化,粘结力和防腐防霉能力差,不能贮存,工艺较复杂,终点难以控制,相对分子质量大小波动大,质量不稳定。所以,目前应用也比较少。
1.3主体—载体法
它是将少量氧化淀粉加氢氧化纳,糊化后的稀糊物为载体,再将未糊化的淀粉或氧化淀粉作为主体混合在一起,靠上胶后的突然高温将生淀粉或氧化淀粉爆裂而糊化。该方法生产的瓦楞纸质量好较好,但仅适宜高速连续机生产。
1.4氧化淀粉法
它是利用氧化剂将淀粉氧化,使原来淀粉的葡萄糖单元6位碳上的羟甲基变为醛基和羧基,这种功能基的变化既增加了淀粉与纸纤维的粘结力,又提高了它的防腐防霉能力。同时氧化又可使淀粉的长分子链变成短分子链,使制得的胶粘剂流动性提高,便于在机上涂布,根据氧化时采用的工艺方法不同,又可分为热制法和冷制法两种。
1.4.1热制法
氧化剂通常是过氧化氢、次氯酸钠,反应在60℃左右进行,反应时间为2h。该法生产的胶粘剂粘结力和防霉能力都较好,但是该法是在60℃热制的,必须热制热用,不能贮存运输,要随制随用,这无疑给生产带来了麻烦。
1.4.2冷制法
即在常温制造常温使用,制造温度与使用温度一致,粘度稳定,并且该法是冷法生制再加上醛基的存在,不易发霉、腐烂,可长期贮存运输。虽然冷制法生产胶粘剂的优点很多,但是,在低温下实现氧化反应是一个不利因素,所以,要使氧化反应顺利进行必须选择合适的催化剂。生产实践证明,采用冷法生产氧化淀粉最适宜的催化剂是硫酸镍。
2淀粉胶粘剂生产新方法
上述介绍了几种淀粉胶粘剂的生产方法,虽然采用上述生产方法生产的胶粘剂在生产中应用的比较普遍,但是这些胶粘剂也存在一定的不足。如采用过氧化氢、次氯酸钠为催化剂氧化程度不易控制、成品的质量不够稳定,干燥速度较慢,耐水性差等等。随着科学技术的不断发展,目前,科研人员已经研究出了许多生产淀粉胶粘剂的新方法,下面分别加以介绍。
2.1改进主体—载体法
采用通常的主体—载体方法生产的淀粉胶粘剂粘合纸板后再浸在水中,大约20min瓦楞纸与地面纸就分离,纸板便破坏,这种纸板很不适合制特殊要求的纸箱,如包装蔬菜、水果食品类所使用的纸箱,经常与水接触,并放在冰库储存或冷藏车内运输,因此,要提高纸箱的使用寿命,必须要提高胶粘剂的耐水性。改进的主体—载体法是在淀粉胶粘剂中加入一定量的脲醛,即生产出的是脲醛—淀粉胶粘剂。在加入脲醛之前必须先用盐酸中和,使pH值达到91~92,然后加入1%~2%的脲醛,采用这种方法生产的淀粉胶粘剂其粘度明显增大,对于提高纸板的抗水性有一定的效果,如利用日本生产的瓦楞纸做成的纸板浸水后2h以上仍不分离,合乎生产的要求。
2.2高锰酸钾法
通常的氧化淀粉是以过氧化氢、次氯酸钠为氧化剂与淀粉作用而制得胶粘剂,但是其具有氧化程度不易控制、成品的质量不稳定的缺点,而使用高锰酸钾、过氧化氢为氧化剂,可通过高锰酸钾的自身显色控制反应程度,而且制得的产品质量优于前者。酸性高锰酸钾使淀粉中部分还原醇基被氧化为羧基、醛基及酮基,这种氧化降解深度可以通过氧化剂的加入来控制,从而制得一定深度的氧化淀粉,再加入氢氧化钠使之与淀粉中未氧化的醇基结合,发生溶胀糊化具有胶粘性,最后加入络合剂硼砂,使成品具有交联增粘作用,利于加速粘合,锰离子与氢氧化钠作用可生
成一种胶体固化膜,可提高胶粘剂的抗水性。
2.3固体胶粘剂
生产法这种胶粘剂是以变化淀粉(氧化淀粉16%~21%)、氢氧化钠(13%)和硼砂(04%)为主要原料混合而成。其中氧化淀粉的制取可采用以次氯酸钠、过氧化氢为氧化剂的方法。在具体使用时,可根据不同的用途,按配方称好各种组分,分取不同的水量(一般用量在76%~81%),分别将氢氧化钠、硼砂配成一定浓度的溶液,并将氧化淀粉调成浆液,徐徐加入氢氧化钠溶液,搅拌2min后静置,待浆液完全糊化后,加入硼砂溶液,并用剩余的水稀释至合适的稠度,搅拌均匀,略加静置即成所需的胶粘剂。这种胶粘剂的最大优点是运输费用非常低,且易于包装贮存,较液体胶粘剂有许多的先进性。
2.4α—淀粉酶的应用
通常的淀粉胶粘剂固体含量较低,在使用时使纸板干燥时间延长,从而导致生产效率降低,生产条件控制不好,有时不会引起淀粉胶粘剂在贮存期失效。为了增大淀粉胶粘剂的固体含量,最简单的方法就是用α—淀粉酶将淀粉长链分子水解为短链分子,使淀粉的粘度控制在一定的范围以适应纸箱行业的需要。研究结果发现,用从枯草杆菌中所获得的α—淀粉酶水解淀粉的最佳温度为90℃,反应的pH值为60~62,反应结束后,用EDTA在100℃以上结束反应最为有效,它可以将残余酶活力降至最低,从而抑制胶粘剂在贮存过程中的粘度降低。
2.5高分散性淀粉胶粘剂生产法
这种淀粉胶粘剂是采用酶解—复合变性方法制得的一种新型淀粉胶粘剂,可用于纸箱、木材、金属包装物的外表面彩色水性涂料的配制,是阿拉伯胶及桃胶的理想替代品。其生产大致工艺是,先将淀粉以水调成25%左右的粉浆,调整粉浆的pH值为60~65,加入液化淀粉酶,加热后在90~92℃保温液化15~60min,所得液化液冷却后进行变性处理,然后经过脱色、过滤、去杂、浓缩,再添加分散剂、润滑剂、消泡剂、杀菌剂等,调和均匀即得浅棕褐色不透明的粘稠液体。涂布对比试验证明,这种淀粉胶粘合剂对于各种颜料来讲,效果均较好,可以作为阿拉伯胶和桃胶的替代品。
另外液体淀粉胶粘剂可以经过干燥、粉碎而成为固体细粉,便于保存和运输,并且有利于克服液体产品粘度逐渐增大的弊病,具有广阔的应用前景。
3 结语
上述主要介绍了淀粉胶粘剂生产的一般方法和新方法,可以看出,生产淀粉胶粘剂的新方法和一般方法相比具有明显的优点,是未来淀粉胶粘剂的发展方向,将其加以应用和推广对我国包装行业的发展具有重要的意义。
在瓦楞纸板生产线上出现瓦楞纸板粘合不良(起泡、脱胶、假粒)的现象时有发生。原因是多方面的,有原纸含水率高低问题、有生产中施胶量控制不当问题、也有黏合剂的质量问题等。而其中黏合剂的粘合机理则是首先应解决的问题。如若对黏合剂的粘合机理一知半解或知之甚少,那么当生产中出现粘合不良时,必将难于从容应对或是束手无策,或是就表面现象解决表面问题,没有抓住问题的本质,难以彻底根治。因此,笔者以黏合剂的粘合机理为重点加以阐述。
虽然黏合剂在瓦楞纸板的制造成本中所占的比例微乎其微,但它却对瓦楞纸板的质量起着举足轻重的作用。所以,关于黏合剂的制作配方与质量控制,成为国内外专家长期研究的课题。
黏合剂种类很多。如淀粉系列黏合剂、聚乙烯醇等。目前,大多数厂家都使用淀粉系列黏合剂。淀粉黏合剂比较其它黏合剂,有下列优点:1、粘着力强,容易渗透到纸质中产生粘着力;2、初粘度好;3、易贮存;4、粘好的纸板纸箱外观坚挺平整,不易跑楞,不易吸潮。然而在生产中,淀粉黏合剂也存在着反应时间长,氧化深度不易控制,质量不够稳定,反应过程比较复杂等不容忽视的缺点,此外,大部分厂家在生产淀粉黏合剂时机械套用工业氧化淀粉的反应条件,不能有效地控制和调整黏合剂的配方、工艺与氧化深度,不仅浪费了原材料,延长了反应时间,而且黏合剂的质量得不到控制,影响了瓦楞纸板的各种性能。因此在使用时,只须加入水和黏合剂,就可得预氧化淀粉黏合剂,用于瓦楞纸板的粘合。
实际上,即使在同一条生产线上,单面机和双面机所使用的淀粉胶也有所不同。就瓦楞纸板的粘合而言,粘结机理是决定黏合剂配方的前提;而就黏合剂的质量而言,黏度和凝胶点则是衡量质量的两项重要指标。
瓦楞芯纸与面纸的粘合主要是淀粉黏合剂的凝聚粘合,同时辅以渗透粘合和表面粘合。胶料渗透纸内表面及瓦楞芯纸表面,进入纸板的纤维间隙里引起渗透粘合。同时,面纸和瓦楞芯纸与黏合剂表面形成有黏合剂间的粘合,即形成表面粘合。渗透到纸板的黏合剂同纸板表面的黏合剂间形成一个集合,这种粘合本身分子间的粘合称为凝聚粘合。三种粘合将面纸与芯纸紧密粘合。
瓦楞纸板粘合成型的每一步均与黏合剂的粘接机理有着直接关系。淀粉的性质是由于淀粉分子中含有易于发
生化学反应的羟基,所以淀粉能与许多物质发生化学反应。淀粉分子中,相邻链节上的羟基之间能形成氢键,从而增加了淀粉团粒在溶液中的稳定性。淀粉在使用过程中,通常总是先破坏团粒结构导致团粒润胀。使淀粉分子水合和溶解,总的来说,称之为淀粉的糊化过程。其粘合的全过程是在足够的热度和湿度的芯纸上完成的。涂敷于楞峰上的黏合剂逐渐浸润,扩散并渗透入纸张纤维结构中。此时生淀粉将会迅速凝胶熟化并在高温作用下蒸发掉水分,最后达到完全固化。当上述粘接机理瓦楞纸板的5个粘合步骤相同时,将获最佳粘结效果。若黏合剂凝胶过快,将会造成因胶水扩散、渗透不够而集结在纸板的表面并凝结成晶状,造成纸板假粘;如黏合剂凝胶过慢,将会出现胶水大量地扩散并渗透到楞峰施胶线两侧而呈现白色线条状,此时生淀粉因无法熟化而丧失粘性,致使纸板粘合欠佳。
由此可见,寻找黏合剂凝胶点将是解决纸板粘合效果的关键所在。由于单面机和双面机的机构差异,决定黏合剂配方应有所不同。通常情况下,单面机应选择黏度低、凝胶点较高的配方;而双面机则应选择黏度较高、凝胶点较低的配方,以满足纸板粘合成型的需要。理由如下:在单面机上,由于其独特的施胶机构决定其粘合过程是在高温、高速的状态下粘合成型的,在一瞬间内需要完成涂胶一渗透一相接一粘接一定型这样5个粘合成型步骤。这就要求单面机黏合剂应是低黏度和高凝胶点,以利于胶水在极短的时间内渗透并粘合。在双面机上,时间较长,且涂胶机构为冷态施胶,因此双面机粘合过程是在常温状态下完成粘合成型。这就要求双面机黏合剂应是较高粘度、较低凝胶点,以利于缓慢扩散、凝胶与粘接。正常情况下,单、双面机黏合剂质量问题要求见表1。
表中数据并非一成不变。因为在生产过程中,机器所提供的蒸汽压力和生产速度以及原纸含水率等都在不断变化,所以要有针对性的及时加以调整,以满足粘合成型的各步骤需要,达到最佳粘合效果。
综上所述,解决瓦楞纸板粘接不良问题,不仅需对纸板的粘接、成型原理有较深入的认识,还需对纸板生产设备的运作特性有较深入的研究,从而达到以最佳的工艺方案实现最理想的产品质量,使纸板生产线高速、高效、高质量的运作起来。
淀粉粘合剂实际上是一种生的添加剂,由泵输送到瓦楞机,然后涂到楞峰上。当其
处于生的状态时没有粘性,只有其在糊线上加热到一定温度时,才会变成一种强韧
的粘合剂。
水性粘合剂主要是通过表面吸收水份来完成干固或粘结的。粘合剂中的生固体
淀粉,在糊线上胶化吸收水份。粘结时间为几秒钟至一分钟左右。水份逐渐地被周
围的空气和纸纤维吸收。这种传统方式的粘合剂一般用于瓦楞纸板生产线,能立即
产生坚固的粘结效果。
为达到满意的粘结效果,在淀粉和水乳液中须加入一种稍有粘性的悬乳液,内
含预先胶化的淀粉。这种悬乳液能使生淀粉悬浮于水中并防止其沉淀;增加浓度便
于被上胶辊带上并在辊上形成适当厚度的糊膜;调节粘度以便使纸纤维适当湿润并
初步粘附;保证生淀粉分子周围有大量水份,以便加热时淀粉能最大限度地膨胀并
完全胶化;须加入苛性钠以调整和控制淀粉的胶化温度,直至最低。
为达到满意的粘结效果,还须加入硼砂,使生淀粉在加热时吸收所有可供吸收
的水份;使淀粉胶化时产生适当的粘性和韧性;起到缓冲剂的作用,防止苛性钠在
最低胶化温度之下使一部分生淀粉膨胀。
各生产厂家都有特定糊料的配方,多年实践中摸索出来的经验必须严格遵守,
任何偏差都可能导致粘结不良和其它质量问题。正规淀粉粘合剂是水、生淀粉、熟
浆糊、苛性钠、硼砂和甲醛的混合物,大概比例是:水80%;淀粉20%(其中生淀粉
占85%,熟淀粉占15%);苛性钠(淀粉总量的)2.4-2.8%;硼砂(淀粉总量的)
2.7-3.2%,约10摩尔;甲醛微量。
美国一些纸箱厂使用的淀粉大多是玉米淀粉。有的是未经处理的纯玉米粉,有
的则经过了化学处理,特别是经过处理的专用淀粉具有良好的稳定粘性和极好的含
水性能。有些淀粉呈粉状,有些为粒状。颗粒只是粉末围成的松块,用于下糊糟中
调配整批糊。
有的工厂使用经过特殊处理的玉米淀粉专门制造一种单一粘度的粘合剂,其胶
化点为61℃开始,63℃完成。虽然胶化点较低,但粘合剂在粘结时像一般的双面机
糊一样,胶化迅速。粘度通常在27~32秒之间。680加仑的浆糊用500公斤淀粉。
淀粉在常温水中搅动后,其质点分散成乳状,但不会溶解,也不会吸收水份。
如果停止搅动,淀粉则沉淀于底部逐渐结成硬块,一旦硬块型成,再分散就不那么
容易了。
分散于水中的淀粉,加热时即开始吸收水份而膨胀。粘合剂配方中使用的是生
淀粉,大约在70℃开始膨胀。温度升高到90℃,膨胀作用完成。胶化的淀粉很粘
稠,其程度视水中的淀粉量而定。
硼砂也有粉状和粒状之分,细粒状的硼砂最好。硼砂根据强度分两种级别。10
摩尔硼砂有10个水分子,称10级水硼砂。5摩尔硼砂有5个水分子,称5级水硼砂。5
摩尔硼砂的浓度较高。0.35公斤的5摩尔硼砂相当于0.454公斤10摩尔硼砂。同样
量的两种硼砂用错的话,产生的后果是严重的。如果将硼砂加入生淀粉和水乳液
中,然后将混合物加热,淀粉吸收水份后迅速膨胀,并变得比没加硼砂时更粘稠。
硼砂的添加量有一定的限度,否则的话,会影响淀粉的膨胀,胶化的浆糊会变脆,
干燥时呈粉末状态。
苛性钠只要含76%氧化钠,而无添加剂的商品级,屑状粒状或片状皆可适用。成份
相当于98%的氢氧化钠。苛性钠会吸收空气中的水份而降低其强度。因此,包装桶如
有损坏,不宜使用。打开桶盖取材后,应立即将桶盖盖紧。
苛性钠是一种强碱,干燥状态或溶于水中都严重灼伤肌肤。操作苛性钠时须戴
面罩及橡皮手套,并随时准备一瓶醋,以便即刻处理苛性钠沾染的皮肤。苛性钠溶
于水时会冒烟,不要吸入冒出来的烟,烟有毒。
苛性钠加入生淀粉与水的乳液中,并将混合物加热,可以降低淀粉膨胀和胶化
的温度。根据这一特点,可利用添加苛性钠的量以精确控制淀粉膨胀和胶化的温
度。但添加量太大会堂使胶化的质点分裂,使粘度降低,并使糊中生淀粉提前胶
化。
甲醛呈37%水溶液状态,按配方规定的容积或湿重计量。在一般粘合剂使用甲醛
是为了防腐。在一些防水粘合剂配方中则当作一种化学交联剂。操作甲醛须配戴防
护设备,因为甲醛对眼睛和皮肤具有强烈的刺激性,烟气决不能吸入。
耐水粘合剂与普通粘合剂不同之处通常是含生淀粉较多,苛性钠较少,不含或
很少含硼砂,当然,耐水粘合剂加进了一定量的防水剂。可采用的防水剂很多,都
是水溶性树脂。这类树脂与甲醛发生化学交联以后,在糊线上加热就会变成不溶于
水、具有一定耐水性的粘合剂。
大部分耐水粘合剂的寿命都有一定限度。有的是随时间的推移逐渐变稠,甚至
于在搅动情况下也不能避免。有的机械操作性能好,但耐水程度大幅降低。所以,
粘合剂配好之后一定要尽快使用。
增进防水纸板性能的注意事项如下:
1.防水粘合剂的PH值必须控制在规定限度之内;
2.必须比正常的糊线涂得更重一些;
3.生产纸板时尽量多用热能;
4.面纸水份不宜过高;
5.必须有更多的搅动,而且贮槽中的防水粘合剂须尽快使用;
6.如效果仍然不佳,唯一的补救办法是多加树脂。
水(35-36度) 600kg
一次苏打水(45%) 6kg
树薯粉 200kg
二次苏打水 7kg
安定剂 2kg
硼砂 单瓦:2.5kg
架桥剂 10kg
木薯淀粉用在浆内功效是助留助滤,还有内部施胶及表面施胶等用法.
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