瓦楞紙板淀粉膠粘合原理

1、2006年8月1日Corrugator Industry 瓦楞流水線瓦楞流水線Adhesive 糊料糊料Raw Material 原紙?jiān)圫team 蒸汽蒸汽Operation 操作操作Machinery 機(jī)器設(shè)備機(jī)器設(shè)備 Adhesive Presentation一、淀粉的形狀、化學(xué)、物理特性一、淀粉的形狀、化學(xué)、物理特性二、淀粉接著劑理論二、淀粉接著劑理論三、影響紙板強(qiáng)有力粘著的因素三、影響紙板強(qiáng)有力粘著的因素四、單桶制糊藥品作用機(jī)理四、單桶制糊藥品作用機(jī)理五、單桶制糊配方五、單桶制糊配方淀粉的形狀、化學(xué)、物理特性淀粉的形狀、化學(xué)、物理特性(淀粉是一種天然的高分子，因其產(chǎn)地、品種之不淀粉是

2、一種天然的高分子，因其產(chǎn)地、品種之不同故其性質(zhì)上也有所差異。臺灣及東南亞地區(qū)在同故其性質(zhì)上也有所差異。臺灣及東南亞地區(qū)在瓦楞紙板工業(yè)所用之接著劑，大多數(shù)采用樹薯淀瓦楞紙板工業(yè)所用之接著劑，大多數(shù)采用樹薯淀粉，來源大部分均由東南亞供應(yīng)，少部分目前還粉，來源大部分均由東南亞供應(yīng)，少部分目前還有使用進(jìn)口玉米淀粉，但樹薯粉價(jià)格較玉米淀粉有使用進(jìn)口玉米淀粉，但樹薯粉價(jià)格較玉米淀粉低，所以臺灣地區(qū)以采用樹薯淀粉較為多數(shù)。低，所以臺灣地區(qū)以采用樹薯淀粉較為多數(shù)。(大多數(shù)淀粉在普通氣壓下平衡時(shí)，含水量大多數(shù)淀粉在普通氣壓下平衡時(shí)，含水量1017%(天然淀粉天然淀粉PH57,在此范圍內(nèi)糊化溫度不受在此范圍內(nèi)糊化

3、溫度不受PH影響。影響。(水被淀粉結(jié)合三中形式水被淀粉結(jié)合三中形式：結(jié)晶水、吸著水和間隙水結(jié)晶水、吸著水和間隙水 淀粉的形狀、化學(xué)、物理特性淀粉的形狀、化學(xué)、物理特性 附表一：商業(yè)上常見淀粉之物性附表一：商業(yè)上常見淀粉之物性淀粉淀粉玉米玉米麥麥米米Tapioca馬鈴薯馬鈴薯Sago來源來源種子種子種子種子種子種子根部根部根部根部 木體木體 粒徑粒徑 5-263-353-85-3515-10010-70膠凝溫度膠凝溫度 C62-7258-6468-7859-7059-6860-67直鏈淀粉直鏈淀粉%282519202525直鏈淀粉（直鏈淀粉（DP）480-1050850-支鏈淀粉（支鏈淀粉（DP

4、）1450-13002000-淀粉的形狀、化學(xué)、物理特性淀粉的形狀、化學(xué)、物理特性 如果淀粉懸濁液被加熱，淀粉粒達(dá)到某一臨界溫度前，其外觀并不改變，到臨界溫度時(shí)，一些淀粉粒突然膨潤和及時(shí)失去十字化特征，這兩種現(xiàn)象有中心發(fā)生，迅速擴(kuò)散到周圍。同種淀粉粒中各個(gè)粒子開始膨潤的溫度不同，但其膨潤溫度的范圍大約在10C左右，各個(gè)粒子的糊化溫度之有所差異，也許是淀粉分子間的結(jié)合有所不同所致。糊化開始地方可能在淀粉粒的非結(jié)晶復(fù)合體區(qū)間，該處鍵結(jié)合最弱，顯然 地這些非結(jié)晶區(qū)的結(jié)合在每一種淀粉之粒子中其結(jié)合度有所不同，所以糊化溫度 不是某一單一溫度，而有一溫度范圍。天然淀粉的PH在到之間，在此范圍內(nèi)糊化溫度不受

5、PH的影響。在此范圍外，糊化溫度為PH值的函數(shù)，所以要測定糊化溫度時(shí)PH調(diào)整是必要的。淀粉在水溶中的糊化，首先發(fā)生的是粒子的膨潤，控制淀粉膨潤的主要因子是粒子內(nèi)復(fù)合網(wǎng)狀構(gòu)造的強(qiáng)度和性質(zhì)，而此又因結(jié)合種類和程度而定。只有影響結(jié)合度的因子很多，諸如Amylose對Amylopectin之比例、分子量、分枝長度等。淀粉的形狀、化學(xué)、物理特性淀粉的形狀、化學(xué)、物理特性漿糊配置過程中考慮要項(xiàng)漿糊配置過程中考慮要項(xiàng) ：(倍水率：水與淀粉比例。倍水率：水與淀粉比例。 范圍：范圍：2.8 3.5：1 日本日本2.8:1; 在車速較低在車速較低300MPM時(shí)時(shí) ，倍水率較低，保證粘合。，倍水率較低，保證粘合。(

6、固形量：淀粉含量占桶中溶液的百分含量。固形量：淀粉含量占桶中溶液的百分含量。 i.e 倍水率倍水率=3:1 則，固含量為：則，固含量為： 400* 80%/(1200+400) = 20%(糊化溫度糊化溫度膠化溫度膠化溫度 一般情況下一般情況下 膠化溫度比糊化溫度高膠化溫度比糊化溫度高1.5到到2度。度。(保水率保水率: 淀粉澎潤是因?yàn)榈矸鄯肿游账侄鴿q大，因此秒數(shù)高淀粉澎潤是因?yàn)榈矸鄯肿游账侄鴿q大，因此秒數(shù)高 淀粉糊液保水率好，但同時(shí)糊化溫度會降低。淀粉糊液保水率好，但同時(shí)糊化溫度會降低。 保水率高適合作高克重芯紙保水率高適合作高克重芯紙/面紙；滲透較困難的芯紙。面紙；滲透較困難的芯紙

7、。 如何形成瓦楞紙板強(qiáng)有力粘著因素如何形成瓦楞紙板強(qiáng)有力粘著因素1.上糊量：上糊量： 糊液太少造成較弱的接著糊液太少造成較弱的接著,太多則浪費(fèi)淀粉太多則浪費(fèi)淀粉,降低造降低造成成Washboarding 及及Warp,并且可能對粘著不利。并且可能對粘著不利。2.糊液滲透：良好的接著，糊液適當(dāng)?shù)臐B入糊液滲透：良好的接著，糊液適當(dāng)?shù)臐B入Liner及芯紙中；不及芯紙中；不良的接著，糊液滲透不足。在淀粉系的粘著劑中，粘著物表良的接著，糊液滲透不足。在淀粉系的粘著劑中，粘著物表面板性、面板性、PH及粘著劑之接觸角均會影響滲透，但可用添加劑及粘著劑之接觸角均會影響滲透，但可用添加劑來調(diào)整。粘著劑于表面之接

8、觸角度以來調(diào)整。粘著劑于表面之接觸角度以0 為最理想，如此可以為最理想，如此可以是粘著劑以薄層均勻濕潤滲透。是粘著劑以薄層均勻濕潤滲透。3.施與的熱量：在上糊前施與紙匹施與的熱量：在上糊前施與紙匹 的熱量，可以用來控制滲透，的熱量，可以用來控制滲透，一般是紙?jiān)綗嵛蘸涸胶茫ㄖ聊骋稽c(diǎn)為止），但是如果裱一般是紙?jiān)綗嵛蘸涸胶茫ㄖ聊骋稽c(diǎn)為止），但是如果裱面紙板被預(yù)熱器預(yù)熱過渡，就會在與裱面紙板良好接觸前，面紙板被預(yù)熱器預(yù)熱過渡，就會在與裱面紙板良好接觸前，將糊粉干燥或者在接觸時(shí)立即使淀粉糊化產(chǎn)生的高黏度限制將糊粉干燥或者在接觸時(shí)立即使淀粉糊化產(chǎn)生的高黏度限制了滲透。預(yù)熱不足的紙板，糊線會有白色的

9、外觀，此白色是了滲透。預(yù)熱不足的紙板，糊線會有白色的外觀，此白色是未糊化的淀粉留在糊線上。未糊化的淀粉留在糊線上。4.紙的濕度：對糊液滲透有影響，干的芯紙比濕的芯紙更易從紙的濕度：對糊液滲透有影響，干的芯紙比濕的芯紙更易從糊液中吸收水分，最佳的紙濕度為糊液中吸收水分，最佳的紙濕度為68% ，有些瓦楞芯紙?zhí)?，有些瓦楞芯紙?zhí)貏e是輕材質(zhì)，空隙較多，因而可以從糊液中吸收多余的水分。別是輕材質(zhì)，空隙較多，因而可以從糊液中吸收多余的水分。如何形成瓦楞紙板強(qiáng)有力粘著因素如何形成瓦楞紙板強(qiáng)有力粘著因素5.粘度：淀粉黏度是相當(dāng)重要的，并且是操作員用來控制的最簡粘度：淀粉黏度是相當(dāng)重要的，并且是操作員用來控制的最

10、簡單的變數(shù)之一，一般規(guī)則是高糊液黏度回阻凝濕潤紙張，且會單的變數(shù)之一，一般規(guī)則是高糊液黏度回阻凝濕潤紙張，且會保持水分在糊線上。相反的當(dāng)糊液黏度太稀，水分會很快的離保持水分在糊線上。相反的當(dāng)糊液黏度太稀，水分會很快的離開糊線，糊線上會有一個(gè)白色的外觀，這是因?yàn)樯矸廴狈λ_糊線，糊線上會有一個(gè)白色的外觀，這是因?yàn)樯矸廴狈λ年P(guān)系或者楞頂上的糊線看起來很光澤，因?yàn)榻又鴦缀跬耆年P(guān)系或者楞頂上的糊線看起來很光澤，因?yàn)榻又鴦缀跬耆恍炯埼?，并且與裱面紙接觸前即以膠化。被芯紙吸收，并且與裱面紙接觸前即以膠化。6.糊化溫度：它可以當(dāng)作一種工具控制糊液的滲透，糊液在液體糊化溫度：它可以當(dāng)作一種工具

11、控制糊液的滲透，糊液在液體狀態(tài)未糊化時(shí)，會比糊化后更易深入紙中，因而較高的糊化溫狀態(tài)未糊化時(shí)，會比糊化后更易深入紙中，因而較高的糊化溫度，在施加熱的同時(shí)，可以有較長的時(shí)間來滲透，相反地較低度，在施加熱的同時(shí)，可以有較長的時(shí)間來滲透，相反地較低的糊化溫度可允許的滲透時(shí)間較短，故低糊化溫度之糊液應(yīng)增的糊化溫度可允許的滲透時(shí)間較短，故低糊化溫度之糊液應(yīng)增加滲透性。加滲透性。單桶制糊藥品作用機(jī)理單桶制糊藥品作用機(jī)理-液堿的作用液堿的作用 1) 1) 降低糊化溫度降低糊化溫度 72 C 72 C 58 C 58 C 2) 2) 增加滲透增加滲透-硼砂的作用硼砂的作用 提高初期粘著度提高初期粘著度 促進(jìn)接

12、著后糊膜的硬化促進(jìn)接著后糊膜的硬化 對糊液有吸水作用對糊液有吸水作用 提高接著劑的粘度穩(wěn)定性提高接著劑的粘度穩(wěn)定性 -安定劑安定劑- - 抑制淀粉顆粒繼續(xù)澎潤，抑制糊液細(xì)菌生長抑制淀粉顆粒繼續(xù)澎潤，抑制糊液細(xì)菌生長-架橋劑架橋劑 于淀粉糊化瞬間，進(jìn)行水合化過程與淀粉羥基發(fā)生架橋反于淀粉糊化瞬間，進(jìn)行水合化過程與淀粉羥基發(fā)生架橋反 應(yīng)，形成鍵接穩(wěn)定的固化相，增加接著力；接著層防水。應(yīng)，形成鍵接穩(wěn)定的固化相，增加接著力；接著層防水。單桶制糊（單桶制糊（No-Carrier) 配方設(shè)計(jì)配方設(shè)計(jì)3淀粉的選擇淀粉的選擇 Cornstarch / Tapioca3倍水率倍水率 3:1 3.5:1 水對淀粉

13、的比例，也即淀粉糊液中淀粉固形物含量濃度。水對淀粉的比例，也即淀粉糊液中淀粉固形物含量濃度。 一般地說固形物含量為一般地說固形物含量為 2022%3燒堿用量燒堿用量 100%燒堿對燒堿對 Cornstarch之比例為之比例為 33.2%；Tapioca為為2.73.0%;水溶液水溶液SODA濃度：濃度：Cornstarch 0.44% ; Tapioca 0.38%3硼砂用量硼砂用量 通常添加量對淀粉為通常添加量對淀粉為 1.52.03安定劑用量安定劑用量 添加量對淀粉計(jì)添加量對淀粉計(jì) 0.51.0%3架橋劑用量架橋劑用量 建議添加量對淀粉建議添加量對淀粉 37 單桶制糊（單桶制糊（No-Ca

14、rrier) 配方設(shè)計(jì)配方設(shè)計(jì)漿糊制成標(biāo)準(zhǔn)：漿糊制成標(biāo)準(zhǔn)：濃度適當(dāng)，足夠的固形量，低上糊量。濃度適當(dāng)，足夠的固形量，低上糊量。以以PT為標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整為標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整NAOH量；量；NAOH確定后，調(diào)整確定后，調(diào)整 SODA 和和 SODA量來控制總制成時(shí)間。量來控制總制成時(shí)間。 片堿濃度的檢查1Kg未知濃度的片堿加入到1.17Kg蒸餾水中，攪拌均勻后，用Baume計(jì)測量溶液的比重，查表測出實(shí)際的濃度。氫氧化鈉比重及其成分.xlsPMPPI Tapioca Formulapmppi-tapioca-test-formula- Cross linking agents -formula.doc高克重材質(zhì)貼合注意事項(xiàng)高克重材質(zhì)貼合注意事項(xiàng)3SODA對淀粉為對淀粉為3.03.2%，若不足則糊液滲透力不夠。，若不足則糊液滲透力不夠。3高克重面紙貼合，硼砂量適當(dāng)增加，以提高初期粘著高克重面紙貼合，硼砂量適當(dāng)增加，以提高初期粘著度。度。3CF Paper Web在經(jīng)過雙面上