水溶性粘合剂及其制作的水泥复合包装袋

摘要

一种水溶性粘合剂，包括水和分散于水中的淀粉与尿素在过硫酸盐存在下接枝共聚而成的粘结物质。能溶于水，对各种材料，包括非极性材料有良好的粘结性能。这种粘结剂可用来制作塑料编织袋和纸的复合水泥包装袋，塑料编织袋为内层(2)，纸为外层(1)，内外层之间用上述水溶性粘合剂(3)粘合，可以采用纸卷和编织袋卷连续复合，生产效率高，成本低。用过后的纸袋的纸层和塑料编织袋易于分离回收。

说明书

本发明涉及一种用于粘合非极性材料与纸的水溶性粘合剂及用这种粘合剂制成的塑料编织圆筒与纸复合而成的水泥复合包装袋。

用纸和网状加强筋做成的水泥复合包装袋具有强度高、破损小的优点，用塑料编织圆筒与纸复合制做纸袋是复合袋的一种较好的方式。复合纸袋的质量轻、耐腐蚀、且成本较低。但是塑料通常是非极性材料，一般的粘合剂例如淀粉糊难以与其粘结牢固。所以有人采用了在塑料编织袋与纸之间加入一层热熔膜，用加热熔融粘合的方法将它们结合在一起。例如中国专利90219204.3介绍的即为用热熔膜粘合的复合袋。

本发明的目的是提出一种能粘合塑料编织袋和纸的水溶性粘合剂，以及用这种水溶性粘合剂制作的水泥复合包装袋。

这种水溶性粘合剂包括水和分散于水中的粘结物质，这种粘结物质为淀粉与尿素的接枝共聚物，粘合剂中粘结物质的含量高时粘性好，但含量太高了粘度太大，涂复起来比较困难，因此粘合剂的固含量的范围以30～65%为宜，固含量最佳范围为40～60%。

这种淀粉与尿素的接枝共聚物能溶于水，对各种材料包括非极性材料有良好的粘结性能，形成的胶膜也比较柔软，特别是与聚丙烯、聚乙烯材料有良好的粘合性能，粘合剂干燥后仍能结合牢固。

这种水溶性粘合剂中的淀粉和尿素的接枝共聚物可以由淀粉、尿素与水混合，在引发剂过硫酸盐存在下，加温反应制得。参加反应的各组份的比例按重量比为：

淀粉    100份

水    80～400份

尿素    20～100份

过硫酸盐    0.1～10份

上述组份中的过硫酸盐可以是过硫酸铵，过硫酸钾或过硫酸钠。如果在上述组份中再增加以重量计0.5～5份的环氧氯丙烷作为交联剂，能进一步增加其粘结性能。

用这种粘合剂制作的水泥复合包装袋，可以将圆筒形的塑料编织袋作为内层，外层为纸，内外层之间用上述水溶性粘合剂粘合。

附图为这种复合水泥包装袋的结构。

如附图所示，这种复合水泥包装袋的外层为纸（1），内层为塑料编织袋（2），中间用水溶性粘合剂（3）粘贴复合。复合袋的两端可用粘合剂粘贴成方底，也可以用线缝合成平底。

这种纸袋可以采用成卷的编织袋与成卷的纸连续复合后，分切成单只袋坯，再将袋底缝合或粘合。生产效率甚高，由于纸与塑料编织袋粘合牢固，纸层不易破碎、水泥包的破损率低。由于所用的粘合剂是水溶性的，用过的水泥袋的纸层与编织袋易于分离和回收。

下面介绍这种水溶性粘合剂的几个实施例。

实施例1

组份比例（重量比）：

淀粉    100份

水    100份

尿素    80份

过硫酸铵    8份

按上述比例将水倒入反应釜中，加入尿素和过硫酸铵，搅拌，使尿素和过硫酸铵充分溶化，再加入淀粉，充分搅拌，加热升温，温度在50～60℃时淀粉糊比，此时粘度很高，继续加热升温到90～96℃尿素与淀粉发生反应，逐渐液化，粘度降低。反应1～3小时，凝胶状的尿素、淀粉混合物转化为黄色胶状液体，待到胶液中无气泡逸出时，反应终止，冷却至常温，即成为所述的水溶性粘合剂。固含量为65%，粘度约1200厘泊左右。

实施例2

组份比例（重量比）：

淀粉    100份

水    150份

尿素    80份

过硫酸铵    10份

按上述比例将尿素加入水中搅拌，使尿素溶化，加入淀粉，搅拌均匀，加热升温至60～90℃，使淀粉充分糊化约1小时，冷却至50℃以下。加入过硫酸铵，充分搅拌均匀，再加热升温至90～96℃反应1～3小时，待粘度很高的淀粉尿素凝胶转化为黄色胶状液体，胶液中不再有气体逸出时，反应终止。冷却至常温，即成为水溶性粘合剂。固含量约为56%，粘度为约1000厘泊左右。

实施例3

组份比例（重量比）：

淀粉    100份

水    200份

尿素    60份

过硫酸钾    0.5份

按上述比例将尿素和过硫酸钾加入水中，搅拌，使其全部溶化，再加入淀粉搅拌均匀，加热逐渐升温到90～96℃。在此过程中当温度升到50～60℃时淀粉糊化成凝胶状，粘度很高。温度达到90～96℃时尿素与淀粉反应，渐渐转化成粘度较低的黄色胶状液体，反应1～3小时，液体中不再有气泡产生时反应中止。即为成品，粘度在700厘泊左右，固含量为44%。

实施例4

组份比例（重量比）：

淀粉    100份

水    200份

尿素    80份

过硫酸铵    7份

环氧氯丙烷    5份

按上述比例将尿素、过硫酸铵、环氧氯丙烷加入水中搅拌，使其均匀分散、充分溶解，再加入淀粉，搅拌均匀后，加热升温至90～96℃，反应过程与例3相同，最终得到的水溶性粘合剂粘度为800厘泊左右，固含量为48%左右。

实施例5

组份比例（重量比）：

淀粉    100份

水    150份

尿素    70份

过硫酸钠    6份

环氧氯丙烷    2份

工艺过程和反应条件与实施例4相同，最终得到的水溶性粘合剂粘度为1000厘泊左右，固含量为54%左右。

实施例6

组份比例（重量比）：

淀粉    100份

水    100份

尿素    20份

过硫酸铵    0.2份

环氧氯丙烷    0.5份

工艺这程及反应条件与实施例4相同，最终得到的水溶性粘合剂的粘度为2000～2500厘泊，固含量为54%左右。

实施例7

组份比例（重量比）：

淀粉    100份

水    400份

尿素    80份

过硫酸铵    7份

环氧氯丙烷    3份

工艺过程及反应条件与实施例4相同，最终得到的水溶性粘合剂的粘度为600厘泊，固含量为30%。