淀粉胶黏剂的前途.doc

纸/塑复合玉米淀粉胶黏剂 一、淀粉胶黏剂的前途 合成胶黏剂具有应用面广，使用简便，经济效益高，发展迅速等许多特点，随着经济的发展与科技的进步，据统计包装行业是胶黏剂应用的最大行业它广泛分布于纸制品，印制装潢塑料等包装行业的各个领域同是随着胶黏剂行业的发展，也提高了包装产品的质量和档次促进了包装行业的发展。我国纸箱纸盒生产企业约有10500余家，最初生产纸盒纸箱时，使用泡花碱粘合粘合剂，易返潮，粘合强度低，用其黏接的纸箱，纸盒易变形，变色等，早在1995年国家就以明令禁止使用，要求改用淀粉粘合剂，目前淀粉粘合剂作为一种绿色黏合剂，已覆盖了整个包装行业。 二、淀粉胶黏剂 最早将淀粉作为胶黏剂的是古埃及人，他们用含有淀粉的胶黏剂黏接纸草条。化学上，淀粉与纤维素非常相似，故淀粉胶同纸张，木材及棉质品有良好的粘合作用，又因它不溶于有机溶剂，脂肪以及油类物质中，故淀粉与改性淀粉胶粘剂所产生的黏合部位可不受这些物质的影响由于其来源结构，亲水特征及以分散，淀粉是水敏性的，易于受微生物侵蚀。淀粉及其常见改性产品并不适用于要求防水或耐水性极高的地方。这些缺点可以通过化学改性或用添加剂来加以改善。淀粉及改性淀粉已长期用作水基胶粘剂，用于如瓦楞纸板，多层纸袋，纸箱，纸板层压，螺旋卷曲管，胶粘标签，水再湿胶，胶带及其它胶粘应用。淀粉胶粘剂通常有淀粉或改性淀粉在水中加入氧化剂（双氧水、次氯酸钾、高锰酸钾）糊化剂（氢氧化钠），还原剂（硫代硫酸钠），催化剂（各种过渡金属盐类）等助剂组成。为了提高胶粘剂的性能，于是还与其它类型合成或天然基料（如乙烯醇、脲醛、聚丙烯腈、环氧氯丙烯等树脂）进行改性，制成改性淀粉胶粘剂。 三、淀粉及其改性淀粉的性质 淀粉是一种可再生资源，用它做精细化工品的原料，用途十分广泛，而且用淀粉经化学反应生成的各类衍生物基本上是无毒和可降解的，所以为国内外学术界所重视，具有广阔的发展前景。我国淀粉工业虽然起步较晚，但发展十分迅速，到2010年全国淀粉产量已达900万吨，其中有80%是以玉米为原料的。淀粉为粒状，在冷水中膨胀或溶胀，干燥后有收缩为粒状，工业利用这一性质来分离淀粉。在工业上从多种来源可分离淀粉。植物的种子、果实、叶块、茎球、茎中都含有不同含量的淀粉，谷物中淀粉含量在75%以上。下表列出了商品淀粉的基本参数。 商品淀粉的基本参数 淀 粉 来 源 玉米种子 小麦种子 大米种子 木薯根茎 土豆根茎 粒径范围/μm 糊化温度/℃ 直链淀粉含量/% 直链淀粉聚合度 支链淀粉聚合度 灰分 水分 5~25 62~72 28 480 1450 0.08 13 3~25 58~64 25 0.17 13 3~8 68~78 19 0.1 13 5~35 49~70 20 1050 1300 0.16 12 15~100 59~68 25 850 2000 0.57 18 2004年产量/万吨 390 260 42 24 淀粉是有许多葡萄糖结构单元（C6H10O5)互相连接而成的多糖类聚合物，有直链状和支链状两种分子，分别称为直链淀粉和支链淀粉。前者以脱水葡萄糖单元间经α-1,4糖苷键连接；后者支链位置是以α-1,6糖苷键连接；其余为α-1,4糖苷键连接。淀粉之所以能够成为一种良好的胶黏剂，就是因为具备了可生成糊的支链淀粉，而且另一部分直链淀粉又能促进其发生胶凝作用的缘故。 用作制造淀粉胶黏剂的淀粉分为非改性淀粉和改性淀粉等。改性淀粉则又可分为酸化改性的糊精，氧化淀粉，酯化淀粉，交联淀粉，接枝淀粉和复合淀粉的。 1、非改性淀粉 此类淀粉是经过对谷物或植物块茎进行酸水浸泡、粉碎，除去其中所含蛋白质，干燥后制的。以玉米淀粉为例，其制备过程为：将玉米在50℃的亚硫酸水溶液中浸泡50~60h→去胚芽→分去上层胚芽→过筛除去玉米皮→离心分去蛋白质→干燥→成品。其他淀粉的制备与上述方法基本相同。 淀粉化学组成与纤维素相似，两者的去别仅在于碳原子羟基构想不同。淀粉不溶于冷水。与水共加热至50℃左右则可变成胶体溶液，这一加热过程称之为糊化。淀粉可用酸或酶进行分解，会逐渐成为可溶性淀粉，糊精、葡萄糖和麦芽糖等。淀粉吸湿性较大，其水溶液粘度和流变性所用淀粉种类不同而有差异。 淀粉胶黏剂，北美国家采用玉米淀粉为主，西欧国家则采用小麦淀粉居多，南美国家以木薯淀粉较普遍，而我国则兼用玉米和小麦淀粉较多。 2、改性淀粉 (1)糊精 糊精要比非改性淀粉更适于制造胶黏剂。由淀粉转化为糊精的机理十分复杂，但主要经历水解开裂、分子重排和聚合等步骤。 糊精主要有三种类型：白糊精，黄糊精和英国糊精胶。白糊精黄糊精均系淀粉经加热酸化而成。但白糊精加热温度较低，酸用量较多。英国糊精