隨著包裝工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代商品包裝材料的4大支柱--紙、塑料、金屬、玻璃的用量及對其研發(fā)都有了長足的增加，其中以紙制品的產(chǎn)量增長最快，所占比例也最大。紙制品中瓦楞紙板以其優(yōu)良的保護和防震功能，低廉的價格，在商品包裝中得到廣泛的應(yīng)用。淀粉膠粘劑作為瓦楞紙板生產(chǎn)主要輔助材料之一，日益受到人們的重視。但是目前生產(chǎn)的淀粉膠粘劑都是用硼砂作交聯(lián)劑，硼砂有毒，對人體危害很大。因此，20世紀(jì)90年代初國外曾有研究人員提出要研究無硼淀粉膠粘劑，但研究成果未見報道。基于此，本文研究了無硼砂載體淀粉膠粘劑。
　　
　　1實驗及結(jié)果分析
　　
　　1．1載體淀粉膠粘劑的制備工藝
　　
　　1)載體膠：1OOmL水在攪拌下加15g淀粉，1Omin后將堿液(50mL水在攪拌下加6．89氫氧化鈉冷卻至室溫)，緩慢加入淀粉液中成糊化淀粉膠，放置20min后待用。
　　
　　2)主體淀粉液：在攪拌狀態(tài)下往300mL水中加入2g硼砂，85g淀粉，繼續(xù)攪拌待用。
　　
　　3)在攪拌下將載體膠加入主體淀粉液，攪拌20min，即得載體淀粉膠粘劑。
　　
　　1．2硼砂用量對載體淀粉膠粘劑性能的影響
　　
　　按照載體淀粉膠粘劑的制備工藝，在"1．1章節(jié)2)"中分別入不同量的硼砂制備淀粉膠粘劑，檢測其粘度和初粘度，結(jié)果見圖1。
　　
　　從圖1可知，隨著硼砂用量的增加，淀粉膠粘劑的粘度和初粘度逐漸增大，這是因為硼砂與淀粉分子形成配位鍵，使得淀粉分子相互連接，從而增加了淀粉膠粘劑的粘度和內(nèi)聚力，增加了膠粘劑的初粘度。但硼砂用量超過2．0g時，由于粘度的增大，使得淀粉膠粘劑對紙的浸潤不好，粘合不牢，故初粘度下降。實驗結(jié)果表明：硼砂用量為2．0g時，淀粉膠粘劑的粘度37．5s，初粘度98．5％，故取硼砂的最佳用量為2．0g。
　　
　　1．3交聯(lián)劑A用量對載體淀粉膠粘劑性能的影響
　　
　　按照載體淀粉膠粘劑的制備工藝，在"1．1章節(jié)2)"中除去硼砂，分別加入不同量的交聯(lián)劑A制備載體淀粉膠粘劑，檢測其粘度和初粘度，結(jié)果見圖2。
　　
　　從圖2可知，隨著交聯(lián)劑A用量的增加，制得的淀粉膠粘劑的粘度和初粘度相應(yīng)逐漸增大。這是因為交聯(lián)劑A與淀粉分子形成配位鍵，使得淀粉分子相互鏈接，故增加了淀粉膠粘劑的粘度和內(nèi)聚力。但交聯(lián)劑A的用量超過0．9g的時，淀粉膠粘劑粘度增加，超過了粘度最佳使用范圍(涂4#杯，30～42s)。粘度大，對紙的浸潤不好，粘合不牢，所以初粘度下降。實驗結(jié)果表明：交聯(lián)劑A用量為0．9g時，淀粉膠粘劑的粘度38．6s，初粘度99．4％，故取交聯(lián)劑A的最佳用量為0．9g。用同樣的方法對交聯(lián)劑B、c、D、E進行了研究，其中交聯(lián)劑D制備的淀粉膠粘劑與交聯(lián)劑A性能接近，但是成本較高，8、c、E交聯(lián)劑制備的淀粉膠粘劑性能較差，故交聯(lián)劑選擇A。
　　
　　1．4復(fù)合劑對硼砂和交聯(lián)劑A的影響
　　
　　1)按照載體淀粉膠粘劑的制備工藝，在"1．1章節(jié)2)"中加入2．09硼砂，加l5mL水，然后分別加入不同量的復(fù)合劑，制備得到淀粉膠粘劑，檢測其粘度，并用該淀粉膠粘劑粘制瓦楞紙板，檢測瓦楞紙板的粘結(jié)強度，所得實驗結(jié)果見圖3。
　　
　　2)按照載體淀粉膠粘劑的制備工藝，在"1．1章節(jié)2)"中除去硼砂，加l5mL水，加0．9g交聯(lián)劑A，分別加入不同量的復(fù)合劑，制備淀粉膠粘劑，檢測其粘度，并用該淀粉膠粘劑粘制瓦楞紙板，檢測瓦楞紙板的粘結(jié)強度，所得實驗結(jié)果見圖3、4。從圖3、4可知，隨著復(fù)合劑的增加，交聯(lián)劑A和硼砂制備的淀粉膠粘劑的粘度增加，這是因為復(fù)合劑用量增加，膠粘劑的固含量增加，故粘度增加。當(dāng)用淀粉膠粘劑粘制瓦楞紙板時，復(fù)合劑與淀粉膠同時滲入到紙張表面的空隙中，固化后產(chǎn)生機械嵌合，因而提高了瓦楞紙板的粘結(jié)強度。隨著用量增加，這種作用逐漸增大，故粘結(jié)強度隨之增大。但當(dāng)復(fù)合劑的用量超過8．0g時，粘結(jié)強度反而下降，這是由于當(dāng)粘度增大到超過最佳粘度適用范圍時，由于粘度增加使膠粘劑對紙纖維的浸潤不好，粘結(jié)強度下降。從圖3、4中還可看出，當(dāng)取復(fù)合劑的用量為8．0g時，交聯(lián)劑A淀粉膠粘度38．8s，硼砂淀粉膠粘度為37．2s，交聯(lián)劑A淀粉膠粘粘制瓦楞紙板粘結(jié)強度為2413．6N／m，而硼砂淀粉膠粘粘制瓦楞紙板的粘結(jié)強度為2323．6N／m。可見交聯(lián)劑A比用交聯(lián)劑硼砂性能更好。
　　
　　1．5耐水劑用量對交聯(lián)劑A和硼砂在膠粘劑中性能的影響
　　
　　1)按照淀粉膠粘劑的制備工藝，在"1．1章節(jié)2)"中，加15mL水，加0．9g交聯(lián)劑A和8．0g復(fù)合劑制備淀粉膠粘劑。在制備的淀粉膠粘劑分別加入不同量的耐水劑，攪拌均勻后，檢測淀粉膠粘劑的粘度，并分別用淀粉膠粘劑粘制瓦楞紙板，檢測瓦楞紙板的耐水時間，所得結(jié)果見圖5。
　　
　　2)按照淀粉膠粘劑的制備工藝，在"1．1章節(jié)2)"中，加15mL水，加2．Og硼砂和8．09復(fù)合劑制備淀粉膠粘劑。在制備的淀粉膠粘劑分別加入不同質(zhì)量的耐水劑，攪拌均勻后，檢測淀粉膠粘劑的粘度，并分別用淀粉膠粘劑粘制瓦楞紙板，檢測瓦楞紙板的耐水時間，所得結(jié)果見圖6。
　　
　　從圖5和圖6可知，隨著耐水劑用量的增加，淀粉膠的粘度和瓦楞紙板的耐水性能增加，這是因為耐水劑基團與膠粘劑中復(fù)合劑發(fā)生了配位反應(yīng)，增加了膠粘劑的內(nèi)聚力，從而增加了膠粘劑的粘度。當(dāng)用膠粘劑粘制瓦楞紙板時，耐水劑與紙纖維及紙纖維中的填料發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)和配位反應(yīng)，生成的高聚物形成疏水的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，固化后形成一層膜，阻止水分向紙板內(nèi)部滲透，提高了耐水性能。但膠粘劑粘度超過最佳使用范圍，膠粘劑對紙纖維浸潤不好，粘結(jié)不牢，耐水性下降。耐水劑用量8．0g時，用交聯(lián)劑A制備的淀粉膠粘劑粘度為38．4s，耐水時間最大為85h，而用硼砂制備的淀粉膠粘劑粘度為37．5s，耐水時間最大為78h。可見用交聯(lián)劑A制備的淀粉膠粘劑耐水性能要優(yōu)于用硼砂制備的淀粉膠粘劑。
　　
　　2結(jié)語
　　
　　1)無硼載體淀粉膠粘劑是室溫制膠，工藝簡單，操作容易，不需要增加設(shè)備，適用于瓦楞紙扳生產(chǎn)企業(yè)。
　　
　　2)用復(fù)合劑分別對交聯(lián)劑A與硼砂進行對照，實驗確定了復(fù)合劑最佳用量為8．0g，交聯(lián)劑A淀粉膠粘劑粘制的瓦楞紙板粘結(jié)強度2413．6N／m，粘結(jié)強度優(yōu)于硼砂淀粉膠粘劑(2323．6N／m)。
　　
　　3)通過實驗確定耐水劑用量為8．0g，用交聯(lián)劑A制備的淀粉膠粘劑粘制的瓦楞紙板其耐水時間最大為85h，耐水性能優(yōu)于硼砂淀粉膠粘劑(78h)。
　　
　　4)交聯(lián)劑A無毒，價格比硼砂低，制備的淀粉膠粘劑性能穩(wěn)定，提高了載體淀粉膠粘劑的粘結(jié)力和防水性。