一种免烘干的水性热熔瓦楞纸粘合剂及制备方法与流程

本发明属于功能粘合剂，涉及到瓦楞纸粘合剂技术，具体涉及一种免烘干的水性热熔瓦楞纸粘合剂及制备方法。

背景技术：

1、瓦楞纸板是由面纸和通过瓦楞辊加工而形成波形的芯纸粘接而成的纸板。瓦楞纸板具有重量轻、成本低、抗冲压等特点，因此成为包装箱的首选材料。根据不同的需要，瓦楞纸已形成三层、五层、七层、十一层等不同厚度的瓦楞纸板。

2、由于瓦楞纸需求量大，瓦楞纸的生产需要高车速粘合运行，一般的高速瓦楞纸板生产线车速都超过了200m/min，这对高速粘接提出了极高的要求。

3、目前瓦楞纸的粘合剂主要是由淀粉、氢氧化钠、硼砂等在水中糊化得到的浆状粘合剂。使用时将粘合剂涂于楞峰上，与面纸贴合，粘合剂快速浸润楞峰和面纸，在足够的热度以及湿度条件下完成粘接。并在高温作用下蒸发掉水分，最后达到完全粘接固化。因此，高速线瓦楞纸的粘合要求粘合剂快干、固含量高、粘度低、初粘性良好。

4、而现有瓦楞纸板粘合剂由于不稳定性，直接影响瓦楞纸的高速生产效率和品质。主要体现在：1、粘度不稳定。在粘合剂使用过程中，受放置时间、环境湿度、糊化程度、交联度变化等影响，粘合剂的粘度不稳定，如环境温度高，粘合剂会自动氧化，粘度降低，不但影响初粘效果，而且在高速粘合时，低粘度容易出现粘合剂甩胶现象，这样会引起纸板翘曲或纸板发软，不易烘干；如果粘度过高，造成粘接浸润变差，烘干后纸板发脆；2、目前瓦楞纸粘合剂配制后需要在2-3小时用完，放置时间长会产生过度糊化、水解，氧化、堵网等，氧化深度不易控制，粘合剂的质量得不到控制，影响粘合剂的粘度、涂布量变化、粘接强度变化等；3、瓦楞原纸的含水量变化也会明显影响粘合剂的固化时间，为了在瓦楞成形时将原纸含水量控制在9％-12％，必须利用预热辊和喷雾装置对原纸的含水量进行调节，其操纵的动态可控性较差，导致粘合稳定性变差；4、在瓦楞纸高车速生产时，由于车速过快，烘干机无法充分烘干粘接剂，容易导致纸板开胶、假粘等问题，尽管采用提高烘干温度(目前已将烘干温度提高到180℃)实现了快速烘干，但高温烘干导致纸板丧失水分,干燥，发脆。

5、尤其是在高速线制备瓦楞纸，要求粘合剂的粘度低，3#杯测量粘度控制在20秒左右，显然的，低粘度满足了高速线的快速涂布，却导致初粘困难，不可避免的产生开胶问题。

6、总体上来看，目前制备瓦楞纸的粘合剂是水体系浆体，其粘接是依靠对纸面的浸润渗透进行粘接，其浸润粘接决定了其过程可控性和稳定性较差。在瓦楞纸板生产线上出现瓦楞纸板起泡、脱胶、假粘等的现象，主要是粘合剂不稳定造成的。由于粘合剂不稳定造成瓦楞纸板生产线产生较多的废次品，严重阻碍降本增效。原纸的水分、粘合剂的粘度、初粘性、烘干固化、车速匹配等多各因素影响着瓦楞纸高速线的稳定生产。

技术实现思路

1、针对目前制备瓦楞纸使用淀粉浆体作为粘合剂存在的技术问题，本发明提出一种免烘干的水性热熔瓦楞纸粘合剂，其不是水体系的浆体，而是具备热熔粘接特性的粘合剂，其室温为固态颗粒，使用时加热快速熔化为浆状，粘合时对原纸温度、水分没有特别要求，可用于高车速生产瓦楞纸，无需烘干；进一步，提供所述粘合剂的制备方法。

2、为实现上述所述的技术效果，本发明采取的技术方案为：

3、首先，提供一种免烘干的水性热熔瓦楞纸粘合剂的制备方法，具体制备方法如下：

4、s1.原料准备：

5、按照重量份称取原料：原淀粉70-75份、复合增塑剂5-8份、聚乙烯醇3-5份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物3-5份、增粘助剂2-3份、低熔点氧化聚乙烯蜡0.5-1份、顺丁烯二酸酐0.2-0.5份、片碱0.1-0.3份、交联剂0.05-0.1份、抗氧剂0.05-0.1份、纯净水30-40份；

6、s2.将聚乙烯醇、片碱加入纯净水中浸泡至聚乙烯醇完全溶解，得到聚乙烯醇胶液，备用；

7、s3.将原淀粉、复合增塑剂、顺丁烯二酸酐加入混合机中关闭锅盖，密闭搅拌10-15min，将步骤s2制备的聚乙烯醇胶液加入，在密闭条件下进行升温搅拌，控制温度为80℃，搅拌至原淀粉糊化并变为团状；将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、增粘助剂、低熔点氧化聚乙烯蜡、交联剂、抗氧剂加入，控制温度为100℃，打开锅盖排气孔，在非密闭条件下搅拌排气，至含水低8-10％，放料；

8、s4.将步骤s3得到的物料自然冷却后粉碎，得到颗粒状粘合剂，即一种免烘干的水性热熔瓦楞纸粘合剂。

9、所述原淀粉选择玉米淀粉、木薯淀粉中的至少一种。

10、所述复合增塑剂为乙二醇或/和甘油与二甲基亚砜按照质量配比3：1复配得到。复合增塑剂对淀粉羟基深度反应，促进淀粉良好的热塑性和粘接性。

11、所述聚乙烯醇选择醇解度78-92％的水溶性聚乙烯醇，特别优选的牌号为17-88、17-92、24-88。

12、所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物选择熔体指数≥1000g/10min，va含量≥40％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。

13、所述增粘助剂选择松香树脂、马来松香、萜烯树脂、e-20环氧树脂中的至少一种，用于增加瓦楞纸高速线生产时的初粘性。

14、所述低熔点氧化聚乙烯蜡选择熔点低于50℃的低熔点氧化聚乙烯蜡。低熔点氧化聚乙烯蜡不但促进瓦楞纸的粘接性，而且促进粘合剂热熔流动，增加粘合剂在涂布辊的均匀性。

15、所述交联剂选择硼砂、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物中的至少一种。

16、所述抗氧剂选择bht(2，6－二叔丁基－4－甲基苯酚)、264(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚)、1010[β-(3,5-二叔丁基-4－羟基苯基)季戊四醇酯]、168[三(2.4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯]、tnpp[三(壬基苯基)亚磷酸酯]中的至少一种；特别优选1010[β-(3,5-二叔丁基-4－羟基苯基)季戊四醇酯]与168[三(2.4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯]复合使用。

17、作为优选，步骤s2中将聚乙烯醇、片碱加入纯净水中浸泡，控制浸泡时间超过12h,至聚乙烯醇完全溶解，判断的依据是胶液细腻，无未溶解的颗粒；进一步，为了加快聚乙烯醇溶解，可进行低速搅拌。

18、再者，本发明提供由上述制备方法制备得到的免烘干的水性热熔瓦楞纸粘合剂。鉴于传统的瓦楞纸粘合剂采用淀粉浆体，粘接不易控制，对粘合剂粘度、原纸含水量、温度要求高，高速线生产烘干不易控制等技术问题。本发明提出的免烘干的水性热熔瓦楞纸粘合剂，通过将原淀粉酯化、复合增塑处理，辅助热熔助剂，得到的粘合剂为固态颗粒状，使用时加热熔融为高流动性的热熔胶，具有良好的热熔性和粘接性，可以快速黏敷楞峰，实现瓦楞纸的高车速粘合，不需要对原纸加热，不需要控制原纸水分，无需烘干。

19、本发明所述免烘干的水性热熔瓦楞纸粘合剂主体材料仍然为淀粉，粘接的瓦楞纸耐水性优于淀粉浆体粘合剂，在瓦楞纸回收再利用时粘合剂易崩解溶于水，不影响纸板的回收处理。

20、限于本发明所述免烘干的水性热熔瓦楞纸粘合剂与传统淀粉浆体粘合剂存在使用方法的巨大差异，本发明推荐典型的使用方法为：

21、(1)将免烘干的水性热熔瓦楞纸粘合剂加入螺杆挤出机，在80-100℃热熔挤出，经t型模口流延在涂布辊上均匀分布；

22、(2)根据瓦楞厚度，调节涂布辊间距，瓦楞芯纸经涂布辊时，涂布辊的粘合剂对楞峰涂布，趁热粘合面纸，经平整辊平整压合，即可完成瓦楞纸的制备。

23、显然的，本发明所述免烘干的水性热熔瓦楞纸粘合剂大幅简化了瓦楞纸板的制备工艺控制。通过螺杆挤出机热熔挤出连续供料，保证了粘合剂的稳定性，而且热熔黏附属于界面粘接，无需渗透，可以快速黏敷楞峰，实现瓦楞纸的高车速粘合，不需要对原纸加热，不需要控制原纸水分，无需烘干。

24、与现有技术相比，本发明突出的特点和显著的优势在于：

25、1、本发明提出了免烘干的水性热熔瓦楞纸粘合剂，淀粉经酯化、增塑处理，成为具有热熔性的粘合剂，通过协同辅助乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、增粘助剂、低熔点氧化聚乙烯蜡，得到的粘合剂易于热熔流动，易于均匀分散涂布，易于粘接。

26、2、本发明提出的免烘干的水性热熔瓦楞纸粘合剂，大幅简化了瓦楞纸板的制备工艺控制，通过螺杆挤出机热熔挤出连续供料，保证了粘合剂的稳定性，而且热熔黏附属于界面粘接，无需渗透，可以快速黏敷楞峰，实现瓦楞纸的高车速粘合，不需要对原纸加热，不需要控制原纸水分，无需烘干。

27、3、本发明提出的免烘干的水性热熔瓦楞纸粘合剂，主体材料仍然为淀粉，粘接的瓦楞纸耐水性优于淀粉浆体粘合剂，在瓦楞纸回收再利用时粘合剂易崩解溶于水，不影响纸板的回收处理。

28、4、本发明制备工艺易控，可以连续化批量生产。