解秘：瓦楞紙板是怎樣粘成的？

 

　　1、瓦楞紙板粘合劑發(fā)展史

 

　　早先使用的紙箱粘合劑主要是糊精，它是由淀粉（或面粉）混水攪拌，再經(jīng)加熱制得的一種粘性膠體，用于紙箱的手工作業(yè)。

 

　　上世紀五十年代（1950），美國研發(fā)出一種淀粉粘合劑制備工藝——斯坦因霍爾(STEIN-HALL)法。這種工藝沿襲至今，就是目前通俗稱謂的“兩桶法”制膠工藝。

 

　　21世紀初，又出現(xiàn)一種新的淀粉粘合劑制備工藝——交聯(lián)法，也就是常講的“一桶法”制膠工藝。它是對兩桶法制膠工藝的革新，主要是為了適應高速瓦線的生產(chǎn)。

 

　　2、淀粉粘合劑的各組成要素

 

　　在此，僅對目前普遍使用的制膠工藝——兩桶法、一桶法粘合劑作詳細的闡述。

 

　　2.1淀粉粘合劑的原料和輔料

 

　　淀粉粘合劑的原料，主要是水和淀粉，再以氫氧化鈉和硼砂作為輔料，為了改善粘合劑的流動性和防潮性，提高粘合劑的粘合性能，會使用脲醛樹脂類高聚物做添加劑。

 

　　2.2粘合劑中各物料的作用

 

　　2.2.1、水

 

　　首先，水主要作為生化反應的載體，并且起稀釋、滲透、均勻和擴散的作用。粘合劑通過載體轉(zhuǎn)移到要加工的瓦楞紙上，然后滲入瓦楞紙內(nèi)。其次，在給粘合劑帶來粘性的淀粉顆粒的膨脹過程中，水是必需的。制備粘合劑的水質(zhì)要求為自來水，不能使用井水或地下水。

 

　　2.2.2、淀粉

 

　　淀粉是生化反應的主體。淀粉是一種從含葉綠素植物里提取的天然碳水化合物，很多行業(yè)都偏愛用淀粉作粘合劑，因為淀粉成本相對較低，且是生物所能分解的，可從可再生的原料中提取。

 

　　玉米淀粉干燥后，各種成份的重量構(gòu)成，大體如下：

 

　　淀粉及碳水化合物——80%

 

　　蛋白質(zhì)——10、7%

 

　　油脂——4、5%

 

　　纖維質(zhì)——2、5%

 

　　灰份——1%

 

　　雜質(zhì)——0、5%

 

　　其它淀粉的構(gòu)成也與此大致相同，淀粉原料中一般含有80%左右的淀粉，而淀粉以外的雜質(zhì)在淀粉制造過程中基本被消除，淀粉干燥后的淀粉純含量應在99%以上。

 

　　2.2.3、氫氧化鈉

 

　　氫氧化鈉（NaOH，又名燒堿）是生化反應中的氧化劑，在粘合劑中主要起糊化作用，還具有浸潤和軟化紙板纖維的功能，并且能提高粘合劑的滲透力。燒堿的用量太多，會降低粘合劑的糊化溫度，增加粘合劑的PH值；燒堿的用量太少，會使粘合劑糊化溫度較高，淀粉不能完全糊化，滲透力差，瓦楞紙板的水份較高，物理指標較低。在Stein Hall制膠工藝中，燒堿被用來糊化初步載糊淀粉增強其粘性。在一桶式制膠工藝中，淀粉膨脹時添加燒堿也可以增強粘性。

 

　　2.2.4、硼砂

 

　　學名為十水合四硼酸二鈉(Na2B4O7*10H2O)，在粘合劑中主要起交聯(lián)、絡合和增稠作用。硼砂用量過多，會使粘合劑凝聚力過強，凝結(jié)后呈橡膠狀，失去粘合作用，導致紙板分層；硼砂用量過少或不用，就不能達到絡合和增稠作用，使用中會增加紙板的水份。

 

　　此外，硼砂與熟淀粉發(fā)生作用，可改變粘合劑的粘度，影響其流動性與滲透性，與燒堿一起使用也可提高最初的粘合強度和剪切穩(wěn)定性。硼砂用量根據(jù)瓦楞紙板生產(chǎn)中使用的瓦楞紙及面紙而調(diào)整，紙質(zhì)質(zhì)量差，適當提高硼砂用量；紙質(zhì)好，特別是進口施膠紙，可不用或適當降低硼砂用量。

 

　　2.2.5、添加劑

 

　　主要有交聯(lián)劑（或稱架橋劑）和安定劑（終止劑）兩種。使用添加劑能有效的提高瓦楞紙板的粘合性能和防潮性能，能使粘合劑固化以后不易被乳化，從而能提高瓦楞紙板的邊壓強度、平壓強度、耐破強度，所以在保證強度的前提下能適當降低原紙的定量；使用添加劑能有效的降低粘合劑糊化溫度，提高車速，改善瓦楞紙板的平整度；使用添加劑在保證粘合效果的前提下能適當降低淀粉的用量。

 

　　此外，還有防腐劑和耐水增強劑。熟淀粉糊和膨脹的淀粉分子容易發(fā)生細菌降解。防腐劑有助于避免污染，防止糊料滋生細菌而引起黏性降低。傳統(tǒng)上常使用甲醛一類的防腐劑，但最近幾年來已逐漸被一些更環(huán)保更安全的產(chǎn)品取代。

 

　　3、瓦線淀粉粘合劑的制備工藝

 

　　3.1粘合劑配方與生產(chǎn)工藝

 

　　3.1.1、兩步法的工藝流程

 

　　（1）載體制備：第一步，載體桶中加入計量的水，再加入計量淀粉（總量的1/8），攪拌5分鐘；第二步，計量的片堿（固體NaOH）用水稀釋，慢慢加入載體桶中正在攪拌的混合物中，繼續(xù)攪拌20-30分鐘，停機待用。

 

　　（2）主體制備：第一步，主體桶中加入計量的水，再加入計量淀粉（總量的7/8），攪拌5分鐘；第二步，計量的硼砂用熱水稀釋，慢慢加入主體桶中正在攪拌的混合物中，繼續(xù)攪拌3分鐘左右。

 

　　（3）合成：將制備的載體慢慢注入正在攪拌的主體中，繼續(xù)攪拌20-40分鐘，再加入計量的添加劑并攪拌5分鐘即成。

 

　　3.1.2、一步法的工藝流程

 

　　第一步，桶中加入計量的水并升溫至35-37℃，開機攪拌，加入計量的NaOH（總量的1/2），繼續(xù)攪拌3分鐘；

 

　　第二步，加入計量淀粉并繼續(xù)攪拌10分鐘；

 

　　第三步，慢慢加入事先配好的20-25%的NaOH溶液，滴入時間控制在20分鐘左右；

 

　　第四步，當用涂-3杯測得膠體粘度達到12秒時，停止加堿液，膠體粘度達到22秒時，依次加入交聯(lián)劑、硼砂和穩(wěn)定劑各若干；

 

　　第五步，當攪拌至粘合劑粘度為20±2秒，停止攪拌，即得成品粘合劑。

 

　　3.2粘合劑成份配比

 

　　無論是高速線還是低速線，粘合劑各成份用量都有一個適當?shù)呐浔取Ｒ话憧蓞⒖急恚?/div>