一种绿色环保的纸箱用阻燃胶粘剂的制备和应用

摘要

本发明属于胶粘剂领域，公开了一种绿色环保的纸箱用阻燃胶粘剂的制备和应用。该阻燃胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：将高直链淀粉加入到氯化钙溶液中，搅拌均匀后加热处理，得到透明的胶状流体；然后向透明的胶状流体中加入甘油，保温搅拌共混，冷却后即得到绿色环保的纸箱用阻燃胶粘剂。所述的高直链淀粉是指淀粉中高直链淀粉含量在50％以上的天然淀粉。本发明创造性的采用高直链淀粉和甘油为原料，制备出了一种绿色环保的纸箱用阻燃胶粘剂，在满足纸箱胶粘的同时，还具有阻燃性，可防止火灾的发生。

说明书

技术领域

本发明属于胶粘剂领域，特别涉及一种绿色环保的纸箱用阻燃胶粘剂的制备和应用。

背景技术

随着电子商务、快递业的蓬勃发展，每天都有数以亿计的商品通过纸箱运往各地。纸箱属于易燃物质，大量的纸箱堆积存放极易引发火灾事故。例如2019年广东深圳联发兴纸品厂发生重大火情，损失高达2亿元；2019年“双11”期间，一辆快递货车起火，13吨快递包裹被烧毁。

为避免纸箱在厂房和运输过程中发生火灾事故，需要对其进行阻燃处理。目前的阻燃纸箱，多是以喷涂阻燃剂、添加阻燃填料或通过抄造阻燃纤维于造纸纤维中，使纸张具有阻燃作用。这些方法生产成本高，操作工艺复杂，且部分方法无法有效阻燃。另一方面，淀粉是常见的纸箱胶黏剂，但普通淀粉胶加工工序较为复杂，改性淀粉制成的淀粉施胶过程中易成团，涂布在瓦楞纸板后不易干，纸板易吸水变形。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种绿色环保的纸箱用阻燃胶粘剂的制备方法。

本发明另一目的在于提供上述方法制备的绿色环保的纸箱用阻燃胶粘剂。

本发明再一目的在于提供上述绿色环保的纸箱用阻燃胶粘剂的应用。本发明通过改性淀粉，简化施胶过程，使淀粉胶更加粘稠，粘结力更强；另一方面提升了淀粉胶的燃点，提高运输及仓储的安全性。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种绿色环保的纸箱用阻燃胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

将高直链淀粉加入到氯化钙溶液中，搅拌均匀后加热处理，得到透明的胶状流体；然后向透明的胶状流体中加入甘油，保温搅拌共混，冷却后即得到绿色环保的纸箱用阻燃胶粘剂。

所述的高直链淀粉，是指淀粉中直链淀粉含量不低于50％的天然淀粉。

所述的氯化钙溶液中氯化钙与水的质量比为1:1.25～1:2.5，优选为1:2。

所述的高直链淀粉与氯化钙溶液的用量满足：高直链淀粉和氯化钙溶液的质量比不低于1:10，优选为1.4:10～1.7:10。

所述的加热处理的温度不低于65℃，优选为75℃；

所述的加热处理的时间不短于0.5h，优选为1.5h。

所述的甘油的用量满足甘油和高直链淀粉的质量比大于1:19，优选为9:41。

所述的保温搅拌共混的时间不少于0.5h，优选为1h。

由上述方法制备得到的样品，冷却后即为胶粘液。

一种由上述方法制备得到的绿色环保的纸箱用阻燃胶粘剂。

上述的绿色环保的纸箱用阻燃胶粘剂在纸箱中的应用。

一种上述的绿色环保的纸箱用阻燃胶粘剂的使用方法，其采用热施胶的方式涂布：首先要80℃以上环境中加热至可流动的溶胶态，然后直接涂布于纸板表面，即可粘结其他纸板。粘结后，将纸箱置于60℃以上环境中烘干10-20min，纸板间即可牢固粘结，且粘结处可阻燃。

本发明的机理为：

普通淀粉中支链淀粉的含量高。支链淀粉糊化后虽然粘度大，但对水的束缚力弱，因此形成的胶液自由水含量高，易失水，性能不稳定，粘结力弱。高直链淀粉中，直链淀粉含量高，形成的凝胶结构对水分子的束缚力强，因此胶液中不含自由水，粘结力强，性能稳定。同时胶液中含有大量的结合水，有阻燃效应。其次氯化钙溶液促进了高直链淀粉的糊化，降低了糊化难度，且所含的氯离子具有阻燃性。甘油的加入提高了粘液的流动性，保证了热施胶的稳定性。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：

(1)本发明制备了一种具有良好阻燃性的纸箱用胶粘剂。胶粘剂成分简单，成本低廉，且制备工艺简单，无三废排放，绿色环保。

(2)本发明制备的阻燃胶粘剂，具有优良的阻燃性和粘结性，可满足纸箱的粘接和阻燃要求。

(3)本发明制备的阻燃胶粘剂，使用方便：室温下为固体凝胶，便于储存运输；使用时只需加热熔融，即可进行热施胶。

附图说明

图1为实施例1中涂布了阻燃胶粘剂的纸板的燃烧状态图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。

实施例1

(1)称取氯化钙25g加入到50g水中，搅拌溶解至澄清，得到氯化钙溶液。

(2)称取12.5g高直链玉米淀粉(直链淀粉含量为70％)，加入(1)中的溶液，搅拌均匀，形成淀粉/盐悬浊液。

(3)将(2)中的悬浊液边搅拌边加热，至75℃，加热2h，得到透明的胶状流体。

(4)称取5.36g甘油，加入(4)中的体系，75℃下继续搅拌1h，使甘油与胶液共混完全，冷却至室温，可得到阻燃胶粘剂。

(5)称取10g阻燃胶粘剂，80℃下加热30min，至胶粘剂成流动态，涂布于纸板表面即可。然后将纸板置于60℃下烘干20min，即可牢固粘接。此时若强行撕扯，则会将纸张撕扯破，无法从粘结处剥离开。

(6)涂布了阻燃胶粘剂的纸板，燃烧过程中的状态如图1所示。燃烧时可观察到，火焰在涂布处逐渐熄灭，无法将胶粘剂涂布区域点燃。

实施例2

(1)称取无水氯化钙固体60g加入到120g水中，搅拌溶解至澄清，得到氯化钙溶液。

(2)称取25g高直链玉米淀粉(直链淀粉含量为70％)，加入(1)中的溶液，搅拌均匀，形成淀粉/盐悬浊液。

(3)将(2)中的悬浊液边搅拌边加热至90℃，加热1h，得到透明的胶状流体。

(4)称取5.36g甘油，加入(3)中的体系，90℃下继续搅拌0.5h，使甘油与胶液共混完全，冷却至室温，可得到阻燃胶粘剂。

(5)称取10g阻燃胶粘剂，80℃下加热30min，至胶粘剂成流动态，涂布于纸板表面即可。然后将纸板置于60℃下烘干20min，即可牢固粘接。此时若强行撕扯，则会将纸张撕扯破，无法从粘结处剥离开。

(6)涂布了阻燃胶粘剂的纸板，燃烧过程中的状态也与图1相似，燃烧时可观察到，火焰在涂布处逐渐熄灭，无法将胶粘剂涂布区域点燃。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。