一种利用超声波-微波协同法制备水性贴标剂的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种利用超声波‑微波协同法制备水性贴标剂的工艺，涉及水性胶粘剂技术领域，包括以下步骤：(1)明胶的预处理，(2)鲸蜡醇的化学改性，(3)成膜助剂的制备，(4)水性贴标剂的制备。本发明专利技术所制贴标剂在贴标时能快速在标签和商品之间形成超薄的粘合膜，该粘合膜的形成既能保证标签在商品正常使用状态下的牢固附着，又能保证在商品回收时通过清水浸泡和冲洗方式即可有效剥离商标和清除贴标剂，使贴标剂清除率达到99.5％以上。

Preparation of waterborne labeling agent by ultrasonic microwave synergistic method

The invention discloses a process for preparing water-based labeling agent by ultrasonic wave microwave synergistic method, which relates to the technical field of water-based adhesives, including the following steps: (1) pretreatment of gelatin, (2) chemical modification of cetacrol, (3) preparation of film-forming additives, (4) preparation of water-based labeling agent. The labeling agent prepared by the invention can quickly form an ultra-thin adhesive film between the label and the commodity when labeling. The formation of the adhesive film can not only ensure the label to adhere firmly to the commodity in the normal state of use, but also ensure that the label and the labeling agent can be effectively stripped and removed by soaking and washing the commodity in clear water when recycling. The scavenging rate was over 99.5%.

【技术实现步骤摘要】
一种利用超声波-微波协同法制备水性贴标剂的工艺
：本专利技术涉及水性胶粘剂
，具体涉及一种利用超声波-微波协同法制备水性贴标剂的工艺。
技术介绍
：贴标剂，即商品标签粘合剂。目前，很多可回收的商品包装都采用粘合剂单独进行标签的粘贴，如塑料包装制品和玻璃包装制品，以便于在回收时快速进行标签的剥离。现有粘合剂主要采用传统酪素粘合剂和水性合成粘合剂，但这两种产品都存在一定的缺陷。首先，传统酪素粘合剂对温度敏感，当气温降低或升高时，酪素粘合剂的粘度会快速上升或下降，影响产品的使用稳定性；并且酪素粘合剂存在高速剪切变稀的缺点，在高速机器使用时产品的稳定性差，容易从施胶滚轮上飞溅出去，造成机器的污染和大量损耗。其次，水性合成粘合剂采用大量高分子耐水树脂作为原料，虽然解决了标签的耐水问题，同时降低了温度敏感性，但由于高分子树脂难溶于水，在塑料包装制品或玻璃包装制品回收时粘合剂残留物无法完全清洗干净，如果采用助溶剂来清除粘合剂残留物又存在增加清洗废水处理难度的问题。
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种原料易得、操作简单易行且环保性强的利用超声波-微波协同法制备水性贴标剂的工艺。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种利用超声波-微波协同法制备水性贴标剂的工艺，包括以下步骤：(1)明胶的预处理：将食用明胶加入5-10倍重量的水中，搅拌分散均匀后置于超声波-微波协同萃取仪中，并设置超声频率40kHz、超声功率50W、微波频率2450MHz、微波功率700W，回流处理5-10min后加入水解聚马来酸酐，搅拌均匀，继续回流处理5-10min，所得混合物经减压浓缩制成膏体，膏体经自然冷却至室温后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经粉碎机制成颗粒；(2)鲸蜡醇的化学改性：将鲸蜡醇和L-焦谷氨酸混合后加无水乙醇溶解，再滴加浓硫酸调节溶液pH值至4-5，并加热至回流状态保温搅拌，反应结束后停止加热，经减压浓缩回收乙醇，浓缩剩余物加水溶解完全，所得混合液送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得改性鲸蜡醇；(3)成膜助剂的制备：将食品级多聚谷氨酸和PEG-60氢化蓖麻油混合后加热至105-110℃保温搅拌5-10min，再以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温静置1-3h，即得成膜助剂；(4)水性贴标剂的制备：将经预处理后的明胶、成膜助剂和改性鲸蜡醇加入水中，搅拌溶解完全，粘度控制在1000-3000mPa.s，即得水性贴标剂。所述步骤(1)中食用明胶、水解聚马来酸酐的质量比为100:1-10。所述步骤(2)中鲸蜡醇、L-焦谷氨酸的质量比为10:5-10。所述步骤(3)中食品级多聚谷氨酸、PEG-60氢化蓖麻油的质量比为5:1-5。所述步骤(4)中经预处理后的明胶、成膜助剂、改性鲸蜡醇的质量比为100:5-15:1-10。所述步骤(3)中成膜助剂还包含与PEG-60氢化蓖麻油等量的纳米胶粉，纳米胶粉的制备方法为：向聚氧化乙烯中加入巴西棕榈蜡，并加热至熔融状态保温搅拌，再加入超细氧化镁，混合均匀后趁热利用纳米研磨机制成纳米粉末，即得纳米胶粉。所述聚氧化乙烯、巴西棕榈蜡、超细氧化镁的质量比为1-5:1-5:1-5。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术以水解聚马来酸酐作为预处理剂，并通过超声波-微波协同法来显著改善明胶的冷水溶解性；虽然超声波-微波协同法属于本领域的常规技术手段，但将其具体应用到明胶的预处理中并获得改善明胶冷水溶解性技术效果的操作不属于本领域惯用的技术手段；并且虽然预处理剂水解聚马来酸酐呈酸性，但其与本领域常规预处理用无机酸或有机酸的理化性质完全不同，本领域并未公开以水解聚马来酸酐作为预处理剂的技术方案，且本领域的公知常识也未给出以水解聚马来酸酐作为预处理剂的技术启示；(2)本专利技术通过对鲸蜡醇的化学改性使所制改性鲸蜡醇易溶于水，同时利用鲸蜡醇本身具有的乳化性能来促进贴标剂制备原料的共混相容；并且所制改性鲸蜡醇具有一定的增粘性能，从而提高所制贴标剂的粘合能力；(3)本专利技术通过成膜助剂的制备以协同明胶和改性鲸蜡醇来提高所制贴标剂的成膜性能，以使所制贴标剂在贴标时能快速在标签和商品之间形成超薄的粘合膜，该粘合膜的形成既能保证标签在商品正常使用状态下的牢固附着，又能保证在商品回收时通过清水浸泡和冲洗方式即可有效剥离商标和清除贴标剂，使贴标剂清除率达到99.5％以上；(4)本专利技术通过成膜助剂中纳米胶粉的额外添加来进一步提高所制贴标剂的使用性能，利用纳米胶粉特有的穿透性和渗透性来增强明胶和成膜助剂的协同作用。具体实施方式：为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。实施例1(1)明胶的预处理：将100g食用明胶加入8倍重量的水中，搅拌分散均匀后置于超声波-微波协同萃取仪中，并设置超声频率40kHz、超声功率50W、微波频率2450MHz、微波功率700W，回流处理5min后加入5g水解聚马来酸酐，搅拌均匀，继续回流处理10min，所得混合物经减压浓缩制成膏体，膏体经自然冷却至室温后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经粉碎机制成颗粒；(2)鲸蜡醇的化学改性：将10g鲸蜡醇和10gL-焦谷氨酸混合后加无水乙醇溶解，再滴加浓硫酸调节溶液pH值至4-5，并加热至回流状态保温搅拌，反应结束后停止加热，经减压浓缩回收乙醇，浓缩剩余物加水溶解完全，所得混合液送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得改性鲸蜡醇；(3)成膜助剂的制备：将5g食品级多聚谷氨酸和4gPEG-60氢化蓖麻油混合后加热至105-110℃保温搅拌5min，再以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温静置1h，即得成膜助剂；(4)水性贴标剂的制备：将100g经预处理后的明胶、8g成膜助剂和5g改性鲸蜡醇加入水中，搅拌溶解完全，粘度1824mPa.s，即得水性贴标剂。实施例2(1)明胶的预处理：将100g食用明胶加入8倍重量的水中，搅拌分散均匀后置于超声波-微波协同萃取仪中，并设置超声频率40kHz、超声功率50W、微波频率2450MHz、微波功率700W，回流处理5min后加入8g水解聚马来酸酐，搅拌均匀，继续回流处理10min，所得混合物经减压浓缩制成膏体，膏体经自然冷却至室温后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经粉碎机制成颗粒；(2)鲸蜡醇的化学改性：将10g鲸蜡醇和10gL-焦谷氨酸混合后加无水乙醇溶解，再滴加浓硫酸调节溶液pH值至4-5，并加热至回流状态保温搅拌，反应结束后停止加热，经减压浓缩回收乙醇，浓缩剩余物加水溶解完全，所得混合液送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得改性鲸蜡醇；(3)成膜助剂的制备：将5g食品级多聚谷氨酸和5gPEG-60氢化蓖麻油混合后加热至105-110℃保温搅拌5min，再以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温静置1h，即得成膜助剂；(4)水性贴标剂的制备：将100g经预处理后的明胶、10g成膜助剂和5g改性鲸蜡醇加入水中，搅拌溶解完全，粘度1759mPa.s，即得水性贴标剂。实施例3(1)明胶的预处理：将100g食用明胶加入8倍重量的水中，搅拌分散均匀后置于超声波-微波协同萃取仪中，并设置超声频率40k本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用超声波‑微波协同法制备水性贴标剂的工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)明胶的预处理：将食用明胶加入5‑10倍重量的水中，搅拌分散均匀后置于超声波‑微波协同萃取仪中，并设置超声频率40kHz、超声功率50W、微波频率2450MHz、微波功率700W，回流处理5‑10min后加入水解聚马来酸酐，搅拌均匀，继续回流处理5‑10min，所得混合物经减压浓缩制成膏体，膏体经自然冷却至室温后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经粉碎机制成颗粒；(2)鲸蜡醇的化学改性：将鲸蜡醇和L‑焦谷氨酸混合后加无水乙醇溶解，再滴加浓硫酸调节溶液pH值至4‑5，并加热至回流状态保温搅拌，反应结束后停止加热，经减压浓缩回收乙醇，浓缩剩余物加水溶解完全，所得混合液送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得改性鲸蜡醇；(3)成膜助剂的制备：将食品级多聚谷氨酸和PEG‑60氢化蓖麻油混合后加热至105‑110℃保温搅拌5‑10min，再以5℃/min的降温速度降温至0‑5℃保温静置1‑3h，即得成膜助剂；(4)水性贴标剂的制备：将经预处理后的明胶、成膜助剂和改性鲸蜡醇加入水中，搅拌溶解完全，粘度控制在1000‑3000mPa.s，即得水性贴标剂。...

【技术特征摘要】
1.一种利用超声波-微波协同法制备水性贴标剂的工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)明胶的预处理：将食用明胶加入5-10倍重量的水中，搅拌分散均匀后置于超声波-微波协同萃取仪中，并设置超声频率40kHz、超声功率50W、微波频率2450MHz、微波功率700W，回流处理5-10min后加入水解聚马来酸酐，搅拌均匀，继续回流处理5-10min，所得混合物经减压浓缩制成膏体，膏体经自然冷却至室温后送入冷冻干燥机中，干燥所得固体经粉碎机制成颗粒；(2)鲸蜡醇的化学改性：将鲸蜡醇和L-焦谷氨酸混合后加无水乙醇溶解，再滴加浓硫酸调节溶液pH值至4-5，并加热至回流状态保温搅拌，反应结束后停止加热，经减压浓缩回收乙醇，浓缩剩余物加水溶解完全，所得混合液送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得改性鲸蜡醇；(3)成膜助剂的制备：将食品级多聚谷氨酸和PEG-60氢化蓖麻油混合后加热至105-110℃保温搅拌5-10min，再以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温静置1-3h，即得成膜助剂；(4)水性贴标剂的制备：将经预处理后的明胶、成膜助剂和改性鲸蜡醇加入水中，搅拌溶解完全，粘度控制在1000-3000mPa.s，即得水性贴标剂。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪涛，
申请(专利权)人：汪涛，
类型：发明
国别省市：安徽,34