瓦楞紙箱制造工藝及質(zhì)量控制_四_瓦楞紙板用粘合劑

1、粘合劑是紙箱加工行業(yè)的主要輔助材料之一。將紙張加工成瓦楞紙板，必須使用質(zhì)量好的粘合劑。粘合劑一般由幾種成分組成，通常是以具有粘性或彈性體的大然產(chǎn)物或合成高分子化合物（無機(jī)粘合劑除外為基料，并加入填料、增韌劑、固化劑、稀釋劑、防老劑、消泡劑等添加劑而組成的一種混合物。對(duì)于一種具體粘合劑來說，并不都需要上述所有成分，這主要決定于粘合劑的性質(zhì)和使用要求。粘合劑的種類較多，主要有水玻璃、化學(xué)變性淀粉粘合劑、合成樹脂粘合劑等。由于水玻璃干燥速度慢、堿性大，制成的紙箱強(qiáng)度低等，基本上已經(jīng)不采用。一、淀粉粘合劑單臺(tái)單面瓦楞機(jī)用淀粉粘合劑L淀粉粘合劑的選擇淀粉粘合劑的原料包括：淀粉、糊化劑、氧化劑、交聯(lián)劑、消

2、泡劑及水等。淀粉的選擇及用量淀粉是粘合劑的主體原料，它屬于天然高分子化合物，其分子式為（C6H10O5n。玉米、小麥、土豆等都富含淀粉。目前，國內(nèi)多使用玉米淀粉。玉米淀粉中除淀粉外，駱光林瓦楞紙板用粘合劑瓦楞紙箱制造工藝及質(zhì)量控制（四還含有少量的蛋白質(zhì)、油脂、纖維素等成分。淀粉中少量的蛋白質(zhì)對(duì)配置粘合劑是有害的。若蛋白質(zhì)含量過高，使得蛋白質(zhì)分子與淀粉分子作用，形成較多網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，再加上粘合劑中堿的作用，使淀粉粘合劑凝固流動(dòng)性變小，儲(chǔ)存期縮短以致完全失去粘性。另外，蛋白質(zhì)含量過高，還會(huì)使粘合劑產(chǎn)生大量氣泡，給紙板施膠、粘結(jié)帶來困難。淀粉中脂肪若過高，這些脂肪會(huì)與粘合劑中的堿作用，生成脂肪酸鹽，而脂

3、肪酸鹽是兩親物質(zhì)即表面活性劑從而使粘合劑產(chǎn)生泡沫。所以淀粉中的蛋白質(zhì)、脂肪應(yīng)少于0.5%為佳,最高不應(yīng)超過1%。淀粉與水用量之比稱之謂水比。水比要適度，約在1：51：7.5范圍內(nèi)。用水過多則會(huì)降低粘度，過少則影響粘合劑的流動(dòng)性。氧化劑的作用及用量由于淀粉具有復(fù)雜的鏈狀結(jié)構(gòu)，不溶于水，因而不能直接用來制成粘合劑。為了改善淀粉在水中的溶解性和提高淀粉粘合劑的粘合力，一般采用氧化劑與淀粉作用，使淀粉大分子降解，把長分子鏈”斷開，使其結(jié)構(gòu)變彳#簡單一些，并在淀粉分子中生成竣基等，從而使淀粉粘合劑的流動(dòng)性提高，粘度下降，水溶性增加，粘合力提高。氧化劑有過氧化氫（H2O2、高鈕酸鉀、次氯酸鹽等。過氧化氫是

4、一種強(qiáng)氧化劑,其水溶液又名雙氧水，不小心濺在皮膚上會(huì)產(chǎn)生燒傷，濺在衣物上會(huì)產(chǎn)生退色等腐蝕作用。雙氧水作淀粉粘合劑的氧化劑，不會(huì)產(chǎn)生任何副產(chǎn)物，粘合劑顏色淺淡清亮，但反應(yīng)速度一般較慢，因此往往要加入催化劑，如硫酸亞鐵、硫酸鍥等。高鈕酸鉀也是強(qiáng)氧化劑，但反應(yīng)中生成MnO2,使得粘合劑呈醬黑色。高銳酸鉀與淀粉作用反應(yīng)速度比較快，用量少，適合于快速制膠。氯酸鹽的一般工業(yè)用品是水溶液，也是強(qiáng)氧化劑，與淀粉反應(yīng)速度也較快，但由于溶液濃度一般較小，故用量要大些，且制成的粘合劑往往有股令人不快的氣味。氧化劑的用量要根據(jù)氧化劑的種類及淀粉的質(zhì)量來定。對(duì)于玉米淀粉，若使用過氧化氫,使用量一般為0.1%0.4%左右

5、。若氧化劑用量過多，淀粉分子過度降解，使得粘合劑粘度大幅度降低，最后使得粘合劑的粘合力下降；若氧化劑用量過少，粘度就高流動(dòng)性差，在裱瓦楞紙時(shí)上膠機(jī)膠輾上會(huì)出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象，降低粘合性能。只有當(dāng)?shù)矸鄣牧６仍?00以下或淀粉中含脂肪量過高時(shí)，才能適當(dāng)增加氧化劑用量。若在操作中加入了過量氧化劑，則要加入強(qiáng)還原劑（例如亞硫酸鈉、大蘇打等，使過量的氧化劑被還原掉，以防過度氧化。糊化劑的作用及用量糊化劑的作用是使其分子與淀粉中的醇基化合，破壞部分氫鍵，使淀粉大分子問的作用力減弱、分子變得較為舒展，有利于氧化降解反應(yīng)的發(fā)生；其次,糊化劑溶于淀粉液后會(huì)放出大量的熱，使得淀粉分子膨脹、糊化，從而使淀粉溶液具有很強(qiáng)的

6、粘結(jié)力;另外，糊化劑還使粘合劑具有較好的流動(dòng)性，且不易霉變。在紙箱行業(yè)一般選用價(jià)廉易得的燒堿（氫氧化鈉作為糊化劑。燒堿用量一般控制在粘合劑重量的1%以下。若堿用量過多，超過全部糊化過程所需用量，則氫鍵受破壞就多,淀粉分子間作用力大大降低，使粘合劑的粘度降低，使粘合劑的pH值上升,對(duì)瓦楞紙的腐蝕性就大，使紙箱產(chǎn)生黑色斑點(diǎn)，降低紙板的防潮性能；若用量過少，則放出的熱量低，使粘合劑糊化不充分、粘性差。若淀粉中蛋白質(zhì)含量過高，則可適當(dāng)增加燒堿用量。交聯(lián)劑的作用及用量交聯(lián)劑又稱絡(luò)合劑。淀粉粘合劑中常用的交聯(lián)劑是硼砂或硼酸。硼砂是一種硼酸鹽，學(xué)名為四硼酸鈉。配制淀粉粘合劑一般采用加水四硼酸鈉，分子式為Na

7、2B4?10H2Oo硼砂和硼酸在熱水中分解時(shí)，以硼、氧為中心離子與充分溶脹后的氧化淀粉的羥基、醛基發(fā)生復(fù)雜的交聯(lián)反應(yīng)，生成網(wǎng)狀絡(luò)合物，從而提高粘合劑的粘著力和增加稠度使生成的膠膜堅(jiān)固，提高其抗水性和具有一定的初始粘著力。硼砂或硼酸雖然使粘合劑的粘著力和稠度增加，但其量不宜多，否則過多的硼、氧離子與氧化淀粉產(chǎn)生過多的交聯(lián)，使淀粉分子間的交聯(lián)作用太強(qiáng)，出現(xiàn)粘合劑的粘度過大,甚至于凝膠或橡皮狀，對(duì)紙板粘合力下降而完全失去粘合力若用量過少，則產(chǎn)生的交聯(lián)作用低，使淀粉粘合劑過稀，易于滲透到紙質(zhì)內(nèi)，降低初始粘合力，造成瓦楞紙板跑楞。因此，硼砂或硼酸的用量一般控制在0.1%0.6%之間;且硼砂或硼酸用80c

8、以上的熱水溶解后加入。除了以上四個(gè)方面外，淀粉粘合劑中還需加入消泡劑。因?yàn)橛捎诘矸鄣某煞植患兓蚱渌幤凡患儯沟玫矸壅澈蟿┰跀嚢柚圃爝^程中產(chǎn)生氣泡，導(dǎo)致施膠不均勻，影響紙板的粘結(jié)而降低紙板的強(qiáng)度及抗水性等，因此往往在制備好的淀粉粘合劑中加入消泡劑。常用的消泡劑有磷酸三丁酯及低級(jí)醇類等，用的較多的是磷酯三丁酯。消泡劑用量一般為萬分之一左右。2.淀粉粘合劑的配制淀粉粘合劑的配制方法有堿糊法、氧化法、糊精法等，以氧化法為常用。氧化淀粉粘合劑的制法分為熱制法和冷制法，目前以冷制法為主。冷制法是在不加熱的情況下完成淀粉的氧化與糊化過程。在室溫下，雖然淀粉分子活性較低，降解緩慢，但由于氧化劑分解出的負(fù)離子

9、具有極強(qiáng)的氧化作用，而且淀粉氧化是放熱反應(yīng)，所以在常溫下若加入適量的氧化劑和燒堿，可以將淀粉氧化和糊化。具體配方如下：1 .玉米淀粉20%2 .高鈕酸鉀0.6%3 .氫氧化鈉1.5%4 .硼砂0.4%5 .氯化鎂適量6 .亞硫酸鈉適量7水77.5%配制時(shí)要注意:7 1攪拌要充分，一直到粘合劑變成糊狀為止。8 2水比要控制適當(dāng)，一般為1:5左右,以提高氧化劑與燒堿(NaOH的作用?？傊谂渲蒲趸矸壅澈蟿r(shí)，要依淀粉的種類及質(zhì)量，生產(chǎn)需要和制備條件來確定配方和工藝，且要隨著溫度等條件的變化適時(shí)調(diào)整配方，這樣才能生產(chǎn)出適合實(shí)際需要的淀粉粘合劑。對(duì)于多層瓦楞紙板生產(chǎn)聯(lián)動(dòng)線用淀粉粘合劑，具配方與單臺(tái)

10、單面機(jī)所用的粘合劑是不同的。聯(lián)動(dòng)線是在連續(xù)生產(chǎn)中使紙板快速粘合和快速干燥。這就要求粘合劑有足夠的強(qiáng)度而又適于快速干燥。采用雙槽法配置的粘合劑就能滿足上述要求雙槽法使用兩個(gè)反應(yīng)罐，即載體罐和主體罐。配置方法是：首先在載體罐內(nèi)加入少量淀粉，用60c左右的溫水溶解，然后加入氫氧化鈉，使之糊化，制成具有足夠粘性的漿糊，這稱為載體部分。然后在主體罐內(nèi)加入淀粉、硼砂，攪拌均勻，并加水成為沒有粘性的、且易沉淀的水乳液，這稱為主體部分。最后將載體罐內(nèi)已經(jīng)糊化的漿糊緩緩的抽入主體罐內(nèi)，攪拌均勻，使生淀粉懸浮于糊化淀粉中，以防止生淀粉沉淀。這種混合后的液體具有一定的粘性和非常好的流動(dòng)性，可經(jīng)由管道供給聯(lián)動(dòng)機(jī)中的上

11、膠機(jī)使用。用雙槽法配置成的混合膠料沒有完成全部糊化，要在裱合和烘干過程中才能完全糊化。在聯(lián)動(dòng)機(jī)上，當(dāng)瓦楞原紙經(jīng)170c以上溫度的瓦楞輾壓成瓦楞后，立即被涂膠輾涂上一層混合膠液，這層膠液在170c溫度下部分開始糊化，接著，已裱合的紙板馬上被送到溫度達(dá)170c的熱板上烘干，快速蒸發(fā)水分。此時(shí)，主體部分的大量淀粉分子快速吸水膨脹，最后膠液完全糊化，將紙板粘牢。由此可見，粘合劑的完全糊化與瓦楞紙板的粘合是同時(shí)進(jìn)行的。因其烘干時(shí)間短，所以粘合劑的水比值不宜過大，一股控制在1：41：5之間,這隨著各地的氣候條件以及聯(lián)動(dòng)機(jī)的車速和所用紙張的吸水性的不同而異。有時(shí)，水比值相差較大。聯(lián)動(dòng)機(jī)上的粘合劑是循環(huán)使用的

12、，配置方法同樣隨各地氣候條件和淀粉質(zhì)量不同而異。有的設(shè)備具粘合劑是在室溫下使用，不設(shè)保溫裝置,這稱之為冷糊；有的設(shè)備，其粘合劑在使用過程中需要保溫，這稱之為溫糊。溫糊的使用效果比冷糊好，但冷糊可節(jié)約能源?，F(xiàn)舉例說明配置方法，供讀者參考。某廠配置方法：水比1:3.8氫氧化鈉含量為0.54%硼砂含量為0.42%粘度（用粘度杯測量30s二、合成樹脂粘合劑生產(chǎn)瓦楞紙箱用合成樹脂粘合劑,目前主要是聚醋酸乙烯乳液及醋酸乙烯-乙烯共聚乳液粘合劑、聚乙烯醇粘合劑等。1 .聚醋酸乙烯乳液及醋酸乙烯-乙烯共聚乳液粘合劑聚醋酸乙烯乳液（又名白乳膠或簡稱P.V.A.C是由醋酸乙烯單體經(jīng)聚合反應(yīng)而得到的一種熱塑性膠。按

13、其聚合方式不同又分為溶液型和乳液型兩種般用于紙箱行業(yè)的為乳液型聚醋酸乙烯乳液為白色或乳酪色的粘稠液體，具有微酸性,能溶于多種有機(jī)溶劑，并能耐稀酸稀堿，但遇強(qiáng)酸強(qiáng)堿會(huì)水解而形成聚乙烯醇。聚醋酸乙烯乳液有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),主要是:（1具有良好的、安全操作條件。它是水性乳液（分散劑為水，因而操作過程中洗滌方便；乳液略帶醋酸味，無毒，無火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn);沒有腐蝕性，對(duì)人的呼吸道和皮膚均無刺激作用。（2常溫固化速度較快。由于乳液膠的干燥固化是靠水分的寸¥發(fā)來達(dá)到的，因而用于多孔型的紙張膠合時(shí)，能在較短時(shí)間內(nèi)固化，而得到較高的膠合強(qiáng)度。（3初期膠合強(qiáng)度高，使用簡便，不必加熱和添加固化劑，膠層就能固化。

14、貯存期長達(dá)1年。但其缺點(diǎn)是耐水性和耐熱性尚不夠理想；在冬季低溫條件下，有可能凍結(jié)而影響使用。聚醋酸乙烯乳液粘結(jié)的紙板強(qiáng)度高,在正常情況下，可以滿足耐水性的要求。作為自動(dòng)粘箱機(jī)用的一種粘合材料，它可代替鍍鋅扁鐵,泊前友電I絲釘箱，使紙箱外形更加美觀，避免鐵絲可能銹蝕的現(xiàn)象，以及避免鐵絲釘損壞箱內(nèi)小包裝或商品的可能，還可提高抗壓強(qiáng)度。在國外，有些紙箱廠在制造高級(jí)銷售包裝時(shí),不惜增加成本，用它取代淀粉粘合劑生產(chǎn)小瓦楞紙板來制造高質(zhì)量的紙盒。醋酸乙烯與乙烯共聚，可制得VAE乳液粘合劑。由于在醋酸乙烯分子中加入了乙烯,使醋酸乙烯基內(nèi)的距離拉大，因而空間位阻減少，使聚合物主鏈變得柔軟，起到內(nèi)增塑的作用。V

15、AE乳膠膜能耐寒、耐酸、耐堿。對(duì)氧、臭氧和紫外線較穩(wěn)定,與其他樹脂相容性好，無毒，貯存期較長，低溫成膜性好，被廣泛用于瓦楞紙箱的粘結(jié)。2 .聚乙烯醇（PVA粘合劑聚乙烯醇是一種白色顆粒狀結(jié)晶聚合物。將它加水加熱溶解攪拌，也可摻入聚醋酸乙烯乳液，制成粘合劑。用它粘結(jié)瓦楞紙板或紙箱時(shí)，紙板平整，挺直,不吸潮，不腐蝕商品，粘結(jié)牢固，經(jīng)久不變形，制成的紙箱抗壓力較強(qiáng)。聚乙烯醇的粘合力比水玻璃及淀粉粘合劑都好，在瓦楞紙箱行業(yè)中也常用。下面介紹一種聚乙烯醇粘合劑的配方（重量比：聚乙烯醇（179913.70%聚醋酸乙烯乳液2.74%草酸1.37%水82.19%配制時(shí)，先將水加熱至90C,邊攪拌邊將聚乙烯醇陸續(xù)加入，等聚乙烯醇全部溶解攪拌均勻后，將溶液加熱至98C,并保溫3小時(shí),然后加入草酸，最后加入聚醋酸乙烯乳液，攪拌均勻，冷卻至室溫即可。派（未完待續(xù)作者單位：西安理工大學(xué)包裝工程學(xué)院關(guān)鍵詞:瓦楞紙板粘合劑淀粉合成樹脂全套模切板數(shù)控激光切割機(jī)中美合資南京東方激光有限公司本公司集成全套模切板數(shù)控激光切割機(jī)：包括進(jìn)口CO2激光器、數(shù)控工作臺(tái)、水冷器、空壓機(jī)、供氣系統(tǒng)及外光路系統(tǒng)。并提供全套模切板切割工藝。其中激光器是由本公司引進(jìn)世界上最大的工業(yè)CO2激光器