一种取代动物胶的用于纸品包装的裱糊胶及制备方法技术

本申请公开了一种取代动物胶的用于纸品包装的裱糊胶及制备方法，制备方法包括以下步骤：将巴豆酸、乙酸乙烯酯、丙烯酸乙酯、聚乙二醇丙烯酸酯、引发剂与水混合，在70

【技术实现步骤摘要】
一种取代动物胶的用于纸品包装的裱糊胶及制备方法


[0001]本申请涉及粘胶剂
，特别涉及一种取代动物胶的用于纸品包装的裱糊胶及制备方法。

技术介绍

[0002]中国是世界第一制浆造纸生产国，但同时我国的森林资源却相对匮乏，因此，制浆造纸所用的纤维资源存在严重不足，解决我国纤维资源短缺的问题，除大量采用非木材纤维(如麦草、蔗渣等)进行制浆造纸外，还应大力发展废旧纸品回收利用技术。中国每年产生废纸数千万吨，但目前废旧纸品往往很多都任意丢弃，对废纸回收利用率低，这样不仅污染环境，而且浪费很多资源。废纸回收利用率低的原因，除了传统的废纸回用制浆工艺存在纤维疏解分散效果差、纤维回收利用率低等问题外，还有就是纸品或纸质包装上大都附着着很多难以浆化的杂质，例如用于纸品粘结或包装的胶黏剂，阻碍着废纸的回收。
[0003]动物胶（Animal Glue）是以废弃的动物皮毛、骨和筋等组织的胶原蛋白为原材料，经原料部分水解预处理、萃取、干燥等一系列生产工艺制备而成的棕色（或淡黄色）非晶体的蛋白质固形物。动物胶具有无毒无害、生物可降解性，生物相容性和长时间存储不失活性等特点，且来源广泛、价格低廉。由于动物胶的可生物降解性，用于纸品的包装可实现废旧纸品的回收利用。但是，动物胶缺少特性黏合，其仅仅是物理性凝固，在多孔表面的粘附性很好，但在某些涂层表面、金属、塑料或膜等无孔材料表面的粘附效果不佳，而且动物胶如果不经过改性而直接用作胶黏剂，存在易干裂，遇水易溶胀，在潮湿环境中易受细菌侵蚀而变质。所以，提供一种能够替代动物胶且粘结强度高的用于纸制品包装的裱糊胶具有重要意义。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本申请的目的一是提供一种取代动物胶的用于纸品包装的裱糊胶，本申请的裱糊胶能够浆化回收，且粘结强度高。
[0005]本申请的目的二是提供一种取代动物胶的用于纸品包装的裱糊胶的制备方法，本申请的制备方法简单，使用原料成本低廉且对环境友好，适合工业化生产。
[0006]本申请的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种取代动物胶的用于纸品包装的裱糊胶的制备方法，包括以下步骤：a. 将5-10重量份的巴豆酸、15-20重量份的乙酸乙烯酯、5-10重量份的丙烯酸乙酯、10-15重量份的聚乙二醇丙烯酸酯、0.01-0.03重量份的引发剂与45-55重量份的水混合，在70-80℃的条件下，保温3-4h，获得水溶性树脂；b.向40-50重量份去离子水中加入12-18重量份的聚氨酯分散体、8-12重量份的乙酸乙烯酯、10-15重量份的叔碳酸乙烯酯、4-6重量份的马来酸二丁酯、12-16重量份的丙烯酸酯和0.25-0.35重量份引发剂，高速乳化2-4h，得到聚氨酯分散体和丙烯酸酯混合液；c.将步骤b获得的聚氨酯分散体和丙烯酸酯混合液滴加到步骤a获得的水溶性树脂中，
温度70-80℃反应4-5h，获得白胶浆；d.向每100重量份的步骤c获得的白胶浆中加入5-15重量份增粘树脂乳液，在70-80℃条件下搅拌分散30min，降温后加入助剂，获得裱糊胶。
[0007]通过采用上述技术方案，本申请首先将乙酸乙烯酯、丙烯酸乙酯、聚乙二醇丙烯酸酯与巴豆酸在引发剂的作用下进行聚合生成水溶性树脂。乙酸乙烯酯、丙烯酸乙酯、聚乙二醇丙烯酸酯具有价格低廉，无毒无害、不易燃易爆、生产容易、性能良好以及应用方便等优点，作为共聚单体可以降低生产成本，乳液聚合通常以水作为分散介质，单体在引发剂的作用下在常压下即可通过简单的生产工艺和设备生产出来，相较于传统溶剂型乳液含有对人身体有害和易对环境造成污染的易挥发有机物，水性共聚乳液具有更少的易挥发的有机物，更加的环保更符合当今环保政策的要求。巴豆酸又名丁烯酸，有顺式和反式两种异构体。通常的巴豆酸为反式丁烯酸，在甲苯溶液中转化为顺式结构。巴豆酸是一种不饱和脂肪酸，分子中含有双键和羧基，具有很强的反应性，在工业上具有广泛的用途。本申请将乙酸乙烯酯、丙烯酸乙酯、聚乙二醇丙烯酸酯和巴豆酸进行共聚形成的水溶性的聚合物能够替代现有技术中的保护胶体和乳化剂，能够降低乳液的表面张力，起到增溶、分散、乳化作用。
[0008]其次，本申请在去离子水中将聚氨酯分散体和乙酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、马来酸二丁酯、丙烯酸酯进行高速乳化，得到聚氨酯分散体和丙烯酸酯混合液，然后再以上述制备的水溶性树脂为保护胶体和乳化剂，进行聚合反应获得白胶浆，聚氨酯分散体和乙酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、马来酸二丁酯、丙烯酸酯之间发生化学反应，形成相互交联的网状结构，可以大幅度的提高杂化乳液的相容性、附着力和强度。而且本申请用水溶性树脂替代了现有技术中的保护胶体和乳化剂，提高了制备获得的白胶浆的稳定性，使白胶浆具有较好的物理-化学性能、机械性能和黏结性能。
[0009]再次，本申请以制备获得的白胶浆为主料，加入增粘乳液，进一步提高胶粘剂的粘结强度，最终制备获得可替代动物胶的用于纸品包装的裱糊胶。本申请制备获得的裱糊胶可浆化回收，高速涂布性能优，同时对各种基材（尤其是膜）附着力好，可以取代动物胶（主要是明胶成分），所得纸制品高低温环境下不开胶。
[0010]进一步的，步骤b中的丙烯酸酯包括丙烯酸酯单体、丙烯酸酯功能单体和丙烯酸酯交联单体，丙烯酸酯单体、丙烯酸酯功能单体和丙烯酸酯交联单体的质量比为10:(3-5): (2-4)；所述丙烯酸酯单体选用丙烯酸丁酯或丙烯酸异辛酯；丙烯酸酯功能单体选用丙烯酸、丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯；丙烯酸酯交联单体选用乙二醇二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯或己二醇二丙烯酸酯。
[0011]进一步的，步骤d中增粘树脂乳液选用改性松香树脂增粘乳液。
[0012]进一步的，所述改性松香树脂增粘乳液的制备方法为：将松香在N2保护下加热进行熔化，向熔化后的松香中加入马来酸酐，搅拌均匀，在170-180℃反应2-4h，松香和马来酸酐的质量比为4-6:1；反应完成后，向反应物中加入季戊四醇和催化剂，在150-250℃条件下酯化反应1-3h，松香和季戊四醇的质量比为8-12:1，催化剂的加入量为松香质量的0.1-0.2%；将反应产物在含有乳化剂的水相中高速乳化2-4h，获得改性松香树脂增粘乳液。
[0013]通过采用上述技术方案，本申请的改性松香树脂增粘乳液具有表面张力低，泡沫小，涂布均匀；添加后可明显提高初粘值，持粘力，剥离强度，并使之达到最佳平衡点；粒度分布窄，质量稳定，存放期长；可适宜较宽PH值，可在近中性或弱碱性条件下使用。
[0014]进一步的，所述引发剂选用过硫酸铵或双氧水。
[0015]通过采用上述技术方案，引发剂是聚合反应体系的组成之一，引发剂的种类以及用量将会对合成的聚合物品质、产量、聚合反应速率产生不同程度的影响，在聚合反应过程中根据聚合物性质的不同，选取的引发剂种类也不同。本申请选用最常用的过硫酸铵或双氧水作为引发剂并严格限制过硫酸铵或双氧水的加入量，从而保证聚合物品质、产量、聚合反应速率。这是因为，当刚开始聚合的时候，如果加入的引发剂含量少，反应体系中具有引发活性的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种取代动物胶的用于纸品包装的裱糊胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：a. 将5-10重量份的巴豆酸、15-20重量份的乙酸乙烯酯、5-10重量份的丙烯酸乙酯、10-15重量份的聚乙二醇丙烯酸酯、0.01-0.03重量份的引发剂与45-55重量份的水混合，在70-80℃的条件下，保温3-4h，获得水溶性树脂；b.向40-50重量份去离子水中加入12-18重量份的聚氨酯分散体、8-12重量份的乙酸乙烯酯、10-15重量份的叔碳酸乙烯酯、4-6重量份的马来酸二丁酯、12-16重量份的丙烯酸酯和0.25-0.35重量份引发剂，高速乳化2-4h，得到聚氨酯分散体和丙烯酸酯混合液；c.将步骤b获得的聚氨酯分散体和丙烯酸酯混合液滴加到步骤a获得的水溶性树脂中，温度70-80℃反应4-5h，获得白胶浆；d.向每100重量份的步骤c获得的白胶浆中加入5-15重量份增粘树脂乳液，在70-80℃条件下搅拌分散30min，降温后加入助剂，获得裱糊胶。2. 根据权利要求1所述的一种取代动物胶的用于纸品包装的裱糊胶的制备方法，其特征在于：步骤b中的丙烯酸酯包括丙烯酸酯单体、丙烯酸酯功能单体和丙烯酸酯交联单体，丙烯酸酯单体、丙烯酸酯功能单体和丙烯酸酯交联单体的质量比为10:(3-5): (2-4)；所述丙烯酸酯单体选用丙烯酸丁酯或丙烯酸异辛酯；丙烯酸酯功能单体选用丙烯酸、丙烯酸羟乙酯或丙烯酸羟丙酯；丙烯酸酯交联单体选用乙二醇二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯或己二醇二丙烯酸酯。3.根据权利要求1所述的一种取...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁志武，廖敦平，
申请(专利权)人：上海世壮新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：