1、瓦楞紙板淀粉粘合劑的制作機理與應用（轉貼瓦楞紙板淀粉粘合劑是將瓦楞紙與面紙或夾芯紙牢固粘結在一起而構成瓦楞紙板的 粘結材料，其粘結性能的好壞，對瓦楞紙板及紙箱的耐破強度、邊壓強度、戳穿強 度及抗壓強度等有直接影響，是關系到瓦楞紙板、紙箱質量的一個關鍵因素。1935年，斯坦霍爾首先提出生產淀粉粘合劑的理論，隨后各國包裝界在瓦楞紙箱 包裝領域研究和應用淀粉粘合劑方面取得了長足發展。我國從七十年代開始，一些 大專院校、科研院所也相繼提出了一些理論探討，各種淀粉粘合劑在全國紙箱包裝 企業得到了廣泛的應用，為我國包裝事業的發展作出了重要貢獻。純凈的淀粉是一種白色的、顆粒直徑約為 4-50um的多糖粉末，

2、不溶于冷水，也沒 有粘性。利用淀粉作為紙板粘結材料，必須通過加熱、加入其它化學物質，改變淀 粉的顆粒結構，使其溶脹散布于水中，改變淀粉的物理和化學特性，改善淀粉分子 與紙纖維的親和性，改善淀粉膠體的流動性及滲透性，才能滿足瓦楞紙板生產工藝 的要求。至今已開發應用的淀粉粘合劑的制作方法有：直接加熱法、堿糊法、糊精 法、氧化法、司推因赫爾調制法等多種。由于直接加熱法淀粉粘合劑只適合于手工 涂布、堿糊法淀粉粘合劑粘結力差，現已很少使用，本文將簡述部分糊精制作機 理、氧化淀粉制作機理、司推因赫爾調制法淀粉粘合劑制作機理，并對廣泛應用的 司推因赫爾調制法淀粉粘合劑的應用作一簡單介紹，以期為進一步研究、改

3、進包裝 粘合工藝、材料提供參考。氧化淀粉制作機理 糊精的分子結構與淀粉相同，與紙纖維的親和性不太強，且糊 精是細菌的好飼料，抗腐防霉能力差，而氧化淀粉則表現出膠體與紙纖維良好的親 和性及抗腐防霉能力，其制作機理如下：淀粉是由a-葡萄糖脫水縮合而成的高分子碳水化合物，具分子鏈未端有一個西羥基，其余的則為仲醇基和伯醇基，由于淀 粉的分子鏈長，分子量大，少量的花羥基的作用顯得微不足道，所以沒有葡萄糖分 子那樣的還原性，既不能發生銀鏡反應，也不能使氫氧化銅還原成氧化亞銅。人們 制作氧化淀粉通常是在淀粉的乳液中加入適量的氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉與淀粉分 子中的醇基結合，破壞了部分氫鏈，使大分子間的作用減弱

4、。同時在乳液中加入雙 氧水（或次氯酸鈉、氧化鈉、高鈕酸鉀）強氧化劑，當雙氧水溶解于水便會產生氧 化性很強的雙氧氫離子 HO2 （或次氯酸根離子CLO-、高銳酸根離子MnO4,這種 氧化性很強的離子便可使淀粉分子未端的正羥基氧化成竣基，并將伯醇基氧化成醛 基，甚至將其進一步氧化成竣基，從而大大增強了淀粉分子的活力，使淀粉分子從糖花鏈位置（即1.4碳位）斷鏈，使淀粉分子鏈變短，分子量變小。斷鏈后新產生 的巾羥基將繼續被氧化成竣基，就這樣淀粉分子的正竣基被氧化成竣基繼而發生糖 花鏈斷鏈，出現新的花羥基，新的花羥基又被氧化成竣基，這種反應不斷進行，使 淀粉分子鏈越來越短，竣基、醛基不斷增加當淀粉乳液中

5、這種竣基、醛基達到一定 濃度后，便對紙纖維有足夠的親和力，并有足夠的抗腐防霉能力。但實際應用又得 控制這種竣基、醛基的濃度。濃度過低，抗腐能力差，與紙纖維的親和性不強。濃 度過高，就意味著淀粉的長分子鏈被斷成很短的分子鏈，雖然與紙纖維的親和性很 強，但由于分子鏈過短，淀粉分子間的相互交織系數變小，分子間的作用力變小， 粘結成膜的韌性和強度反而下降。所以人們通常要控制淀粉被氧化的程度，所采取 的辦的辦法是控制氧化劑投放量、氧化溫度及反應時間。氧化淀粉就是氧化淀粉分子的官能團，改善其與紙纖維的親和性及抗腐防霉能力， 在氧化過程中淀粉分子發生斷鏈現象，分子量變小，故國外也有人將氧化淀粉稱為 糊精。所

6、須說明的是，氧化淀粉的官能團與淀粉的官能團是不同的，而糊精的官能 團則和淀粉完全相同，故與紙纖維的親和性及抗腐防腐能力是不同的。嚴格地講， 氧化淀粉若稱作氧化糊精倒是比較確切，但鑒于人們傳統習慣，仍稱其為氧化淀粉 為宜。司推因赫爾法淀粉粘合劑制作機理及應用 堿糊法、糊精法、氧化法淀粉粘合劑的 共同缺點是倍水量大，膠體中固體含量低，不適合現代瓦楞紙板生產線高速涂布、 瞬時粘結、快速烘干的生產工藝要求。司推因赫爾提出調制方法，提高淀粉濃度， 不損壞淀粉鏈長度，又不提高淀粉膠體的粘度，滿足了瓦楞紙板生產線的特殊生產 工藝要求，這種方法在各國瓦楞紙板生產線上得到了廣泛的應用，現對司推因赫爾 調制法淀粉

7、粘合劑的制作機理及應用作簡單介紹。（一）司推因赫爾調制法淀粉粘合劑的制作機理 在一個罐內將水、淀粉、氫氧化 鈉按一定比例糊化成載體膠，同時在另一個罐內將淀粉、硼砂、水按一定比例攪拌 成主體淀粉液，然后將兩種混合攪拌均勻即可。其制作機理是：利用少量的淀粉糊 化成粘度較大的載體膠，而將大量沒有糊化、沒有粘性，體積小的主體淀粉顆粒吸 附并分散于膠體之中既有利于加大淀粉的濃度、降低倍水量，沒有破壞淀粉分子 鏈，又沒有提高膠體整體粘度、使得膠體的流動性，滲透性、粘結強度達到良好的 綜合效果。氫氧化鈉可以調節和控制淀粉粘合劑的糊化溫度并改善淀粉的親水性， 硼砂則可絡合淀粉分子的花羥基和伯醇基，增強粘合劑初

8、粘性和結膜韌性。在生產 過程中，具有良好流動性的膠體被涂布在瓦楞楞峰上，與面紙和夾芯紙貼合后被加 熱到糊化溫度以上，主體淀粉迅速吸收周圍的水份而糊化，產生極高的粘性。特別 是滲透到紙纖維縫隙中的體積細小的主體淀粉顆粒，受熱后從紙纖維縫隙中糊化并 與外圍的淀粉分子、紙纖維、硼氧中心離子一道共同交織形成不同一般填充式的粘 結層，隨著熱量的迅速增加，水份很快蒸發到大氣中，或向紙纖維內擴散，淀粉膠 體干燥成為水份較少的韌性很強的粘結膜，于是瓦楞紙與面紙或夾芯紙便被牢固地 粘連在一起而構成瓦楞紙板。（二）司推因赫爾調制法淀粉粘合劑應用舉例 司推因赫爾調制法淀粉粘合劑的種 類很多，但按制作溫度不同可分為熱

9、制法和冷制法兩種，另外，株洲外貿包裝廠研 制出了一個Y型耐水增強添加劑，在粘合劑中加入這種耐水增強添加劑，制成了 耐水膠，使瓦楞紙板具有較好的耐水性和機械強度，現各介紹一例。1.熱制法應用舉例 載體膠制作A.將432L水加熱至62C,注入載體罐內；B.將 62.5kg淀粉倒入載體罐內攪拌成淀粉乳.；C.向載體罐內加入20%的氫氧化鈉溶 液62.5kg,攪拌15分鐘，至膠體呈淡黃色；D.再向載體罐內注入178L水攪拌5 分鐘稀釋。主體乳制作A.將1327L水加熱至32 C,注入主體罐內。B.將硼砂 9.5kg加入主體罐內。C.將400kg淀粉加入主體罐內攪拌15分鐘。混合調制 將載體膠用15分鐘

10、注入主體罐內，并攪拌30分鐘即成為成品膠。2.冷制法應有 舉例載體膠制作A.向載體罐內加入320kg水；B.向載體罐內加入30kg淀粉， 攪拌成乳液；C.向載體缸內加入20%的氫氧化鈉溶液24.5kg,攪拌15分鐘，至 膠體呈淡黃色。主體乳制作A向主體罐內注入420kg水；B向主體罐內加入 150kg淀粉攪拌成乳液；C向主體罐內加入3.7kg硼砂（10水硼砂）攪拌5分 鐘。混合調制 將載體膠用5分注入到主體罐內，攪拌25分鐘即成為成品膠。3.耐水膠應用舉例 載體膠制作A.向載體罐內加入水350kg; B.向載體罐內加入 淀粉25kg,攪拌成乳液；C.向載體罐內加入30%氫氧化鈉15kg攪拌15

11、分鐘至 膠體呈淡黃色。主體乳制作A.向主體罐內加入水350kg; B.向主體罐內加入硼 砂（10水硼砂）3kg.; C.向主體罐內加入淀粉150kg,攪拌成乳液；D.向主體罐 內加入Y型添加劑1.8L,攪拌2分鐘使其分散均勻。混合制作 將載體膠用5分鐘注入主體罐，攪拌30分鐘即為成品膠。 需要特別指出的是：淀粉粘合劑的制作 方法很多，適合于各種材料、生產工藝條件的粘合劑配方并不是一成不變的，限于 篇幅，本文只作簡單介紹。自動化紙板生產線（或單面機）淀粉膠粘劑制作的技術訣竅目前，國內外自動化紙板生產線（或單面機）所用膠粘劑，俗稱生膠”。所謂生膠”是指在室溫下無粘合力、*紙張上的高溫將其加熱變成熟

12、膠，才有粘合力。其制作方法主要用淀 粉（以玉米淀粉為主，也有用木薯淀粉、小麥淀粉等其他淀粉），按二步法制成膠 粘劑。這類純淀粉膠粘劑的缺點是：所生產的紙板強度硬度不高，防潮性能較差， 不耐水。自動化紙板生產線（或單面機）膠粘劑的最佳粘度應控制在45-95秒（涂4杯測量）之間，當然30-300秒之間也能使用，實際上各廠家使用習慣五花八門，配方不同，所用膠的粘度相差很大，最小的粘度在 30秒左右，最大的在300秒左 右。為什么說最佳粘度在45-95秒之間呢？這是因為：粘度過小，膠輾帶不上 膠，雙面復合時，滲透過快；粘度過大，流動性差，涂膠不勻，滲透能力不強，這 兩種情況都會造成粘合不好。因此在實際

13、使用中，應控制膠的粘度在合適的粘度范 圍內。那么怎樣調整膠的粘度大小呢？首先應了解影響膠的粘度大小的重要因素是什 么，且又是怎樣影響的。其影響因素和影響情況如下：一、載體淀粉（或膠粉）多，粘度大；載體淀粉（或膠粉）少，用量少，粘度 小。、加入的總水多，粘度小；總水少，粘度大、硼砂用量多，粘度大；用量少，粘度小四、制膠時，攪拌時間越長，粘度越小；攪拌時間越短，粘度越大。另外，攪 拌時間不變的情況下，攪拌機轉速越快，粘度越小。五、燒堿用量在總淀粉的3.5%以下對膠的粘度影響不大，若過多，膠的粘度 極大，結成一團，無法使用。六、淀粉自身粘度大小也不同。淀粉中含有支鏈和直鏈淀粉，支鏈淀粉多，粘 度大：

14、支鏈淀粉少，粘度小。不同產地和不同品種的玉米，含支鏈淀粉不同所加工 成的淀粉，粘度有大有小。通常，對一個企業來說，其所用制膠的設備一定、攪拌機的轉速一定，因受生 產線的條件所限，所用膠的水份基本不變，即總水加入量不變，硼砂的用量也不 變，這樣，在實際制膠過程中，只需要增加或減少載體淀粉的用量，掌握合適的攪 拌時間，就可以任意調整膠的粘度大小處在最佳粘度范圍內。若淀粉的自身的粘度 大小有變化時，也只需適當增加或減少載體淀粉的用量，就可以保持膠的粘度大小 基本不變。人們談到膠的粘度大小時容易和粘合好壞混為一談。膠的粘度大小和粘合好壞 是兩回事，粘度和粘合是完全不同的兩個概念。就紙板生產線膠粘劑來說，在較大 的粘度范圍內，膠的粘度大小基本上不影響粘合強度，決不是膠的粘度越大，粘合 強度越高，相反倒是流動性好，滲透性好，即粘度偏小的膠在高速自動化生產線中 使用，粘合效果更佳。不同的紙對膠的粘度大小要求不同，紙張粗糙，易滲透，應用粘度稍大的膠;紙張細密，應用粘度較小的膠。特別是進口牛卡紙”，應用滲透性高的膠。在不同季節，氣溫、濕度不同，對于膠的要求不同。如高溫干燥時，應適當增 加水的用量：低溫潮濕時，應適當減少水的用量。水的用量一變，對應的載體淀粉 的用量應作