铜版纸、涂料、生物胶粘剂及其制备方法与流程

1.本技术涉及造纸涂料的技术领域，具体是涉及一种铜版纸、涂料、生物胶粘剂及其制备方法。


背景技术：

2.涂料中的颜料粒子与纸基的粘接主要通过胶粘剂实现，目前，使用最广泛的涂布胶粘剂为丁苯胶乳与淀粉。然而丁苯胶乳的原料来自于石油化工产品，由于石油化工产品为不可再生资源，因而丁苯胶乳的价格较高，使用丁苯胶乳作为胶粘剂的主要成分不仅会导致不可再生资源的消耗，还会导致涂料的制备成本上升，从而提高造纸企业的涂布纸生产成本，同样不利于绿色发展趋势和碳中和的达成。


技术实现要素：

3.本技术实施例第一方面提供了一种生物胶粘剂的制备方法，所述制备方法包括：
4.制备大豆蛋白浆液，其中，所述大豆蛋白浆液中包括水以及大豆蛋白粉，浓度为5-10％；
5.取一定量的淀粉加入到的水中，搅拌均匀得到淀粉浆液；
6.将所述大豆蛋白浆液加入到所述淀粉浆液中形成混合浆液，所述混合浆液的固含量在35％-45％；
7.向所述混合浆液中加入淀粉酶并搅拌分散均匀；其中，各原料均以绝干量计算，淀粉和大豆蛋白粉的重量和为100份，大豆蛋白粉为5-10份，淀粉酶为0.005-0.06份。
8.其中，所述制备方法还包括向所述混合浆液中加入丙三醇、聚乙二醇、山梨醇中的任意一种或者多种的混合。
9.其中，所述制备方法还包括向所述混合浆液中加入丙三醇、聚乙二醇、山梨醇，其中，丙三醇添加量为5-20份，聚乙二醇添加量为5-10份，山梨醇添加量为1-3份。
10.其中，所述制备方法还包括向所述混合浆液中加入甲酰胺，所述甲酰胺添加量为0.5-1份。
11.其中，所述淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶，其中，α-淀粉酶添加量0.005-0.05份，β-淀粉酶添加量为0-0.01份。
12.其中，所述制备方法还包括将混合浆液升温至80-85度并保温15-30分钟，然后利用蒸汽加压锅升温到120-140度进行蒸煮。
13.其中，所述生物胶粘剂的物性指标如下：固含量为35-45％，粘度为100-500cps，ph为7.5-8.5。
14.第二方面，本技术实施例提供一种生物胶粘剂，所述生物胶粘剂采用上述实施例中任一项所述的制备方法制备获得。
15.第三方面，本技术实施例提供一种铜版纸涂布用的涂料，所述涂料包括以下重量份的原料：研磨碳酸钙100份、丁苯胶乳2-10份、淀粉0-8份、碱液0.1-1份、分散剂0.1-1份、
消泡剂0.01-0.05份和上述实施例中所述的生物胶粘剂0-14份。
16.第四方面，本技术实施例提供一种铜版纸，所述铜版纸采用上述实施例中所述的涂料制备获得。
17.本技术实施例提供的生物胶粘剂，采用可再生资源-淀粉和大豆蛋白粉为主体，进行了复合淀粉酶处理、塑化和交联复合技术制备获得，该胶粘剂在预涂和面涂涂料中均可使用，制备的纸张涂料具有高固含量、高保水和流变性优异的特点，解决了普通淀粉胶粘剂存在的膜质脆、强度低、耐水差、印刷性能差等缺点。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本技术生物胶粘剂的制备方法一实施例的流程示意图；
20.图2是本技术生物胶粘剂的制备方法另一实施例的流程示意图；
21.图3是本技术铜版纸一实施例的涂层结构示意图。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施例，对本技术作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本技术，但不对本技术的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本技术的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
23.本技术实施例中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。本技术实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或组件。
24.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
25.请参阅图1，图1是本技术生物胶粘剂的制备方法一实施例的流程示意图，该制备方法包括但不限于以下步骤。
26.步骤s100，制备大豆蛋白浆液。
27.大豆蛋白浆液的制备，称取一定量的大豆蛋白粉和水，调节ph值为9.0-10.0之间(具体的ph值可以为9、9.1、9.2、9.3、9.5、9.6、9.8、10等数值)，浆液温度控制在50-60度(具体可以为50度、52度、55度、60度等)之间，混合搅拌2小时，制备成浓度在5-10％(具体可以为5％、6％、6.5％、7％、9％、10％等数值)的大豆蛋白浆液，大豆蛋白粉体优选聚合度500-1000之间，比表面积的范围是3000-6000cm2/g。
28.步骤s200，取一定量的淀粉加入到的水中，搅拌均匀得到淀粉浆液。
29.在该步骤中，具体可以是称取一定量的淀粉，加入到一定量的水中，搅拌分散均匀得到淀粉浆液。其中，所述淀粉为木薯淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉中的一种或混合。
30.步骤s300，将大豆蛋白浆液加入到淀粉浆液中形成混合浆液，混合浆液的固含量在35％-45％。
31.原料均以重量份计算，原料均以绝干量计算，淀粉和大豆蛋白重量和为100份，其中大豆蛋白为5-10份。
32.步骤s400，向混合浆液中加入淀粉酶并搅拌分散均匀。
33.淀粉酶为0.005-0.06份。可选地，淀粉酶可以包括α-淀粉酶和β-淀粉酶，搅拌分散均匀；其中α-淀粉酶添加量0.005-0.05份，β-淀粉酶添加量为0-0.01份。
34.请参阅图2，图2是本技术生物胶粘剂的制备方法另一实施例的流程示意图，该制备方法包括但不限于以下步骤。
35.步骤s100，制备大豆蛋白浆液。
36.大豆蛋白浆液的制备，称取一定量的大豆蛋白粉和水，调节ph值为9.0-10.0之间(具体的ph值可以为9、9.1、9.2、9.3、9.5、9.6、9.8、10等数值)，浆液温度控制在50-60度(具体可以为50度、52度、55度、60度等)之间，混合搅拌2小时，制备成浓度在5-10％(具体可以为5％、6％、6.5％、7％、9％、10％等数值)的大豆蛋白浆液，大豆蛋白粉体优选聚合度500-1000之间，比表面积的范围是3000-6000cm2/g。
37.步骤s200，取一定量的淀粉加入到的水中，搅拌均匀得到淀粉浆液。
38.在该步骤中，具体可以是称取一定量的淀粉，加入到一定量的水中，搅拌分散均匀得到淀粉浆液。其中，所述淀粉为木薯淀粉、玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉中的一种或混合。
39.步骤s300，将大豆蛋白浆液加入到淀粉浆液中形成混合浆液，混合浆液的固含量在35％-45％。
40.原料均以重量份计算，原料均以绝干量计算，淀粉和大豆蛋白重量和为100份，其中大豆蛋白为5-10份。
41.步骤s400，向混合浆液中加入淀粉酶并搅拌分散均匀。
42.淀粉酶为0.005-0.06份。可选地，淀粉酶可以包括α-淀粉酶和β-淀粉酶，搅拌分散均匀；其中α-淀粉酶添加量0.005-0.05份，β-淀粉酶添加量为0-0.01份。
43.与前述实施例不同的是，本实施例中的制备方法还包括步骤s500，向混合浆液中加入丙三醇、聚乙二醇、山梨醇中的任意一种或者多种的混合。可选地，丙三醇添加量为5-20份，聚乙二醇添加量为5-10份，山梨醇添加量为1-3份。另外，在一些其他实施例中，还可以包括向混合浆液中加入甲酰胺，所述甲酰胺添加量为0.5-1份。
44.请继续参阅图2，该制备方法还包括步骤s600，将混合浆液升温至80-85度并保温15-30分钟，然后利用蒸汽加压锅升温到120-140度进行蒸煮。
45.上述混合浆液升温至80-85度保温15-30分钟，再通过蒸汽加压锅升温到120-140度进行蒸煮，泵送至储存罐，得到高强度生物胶粘剂成品。该生物胶粘剂的物性指标如下：固含量为35-45％，粘度为100-500cps，ph为7.5-8.5。
46.下面将介绍几个具体的实施例。
47.实施例1：称取一定量的木薯淀粉，加水混合均匀，再加入大豆蛋白浆液，木薯淀粉与大豆蛋白绝干重量比为95:5，充分混合后浆液制备固含量35％，其中大豆蛋白粉体聚合度为1000，以淀粉和大豆蛋白总量为100份，加入α-淀粉酶添加量为0.02份，β-淀粉酶添加量为0.01份，向上述淀粉浆液中加入丙三醇18份，聚乙二醇为5份，山梨醇1份，甲酰胺1份，搅拌均匀后将混合浆液升温至82度保温20分钟，再通过jetcooker(蒸汽加压锅)升温到135度进行蒸煮，泵送至储存罐得到生物型胶粘度成品一。
48.实施例2：称取一定量的玉米淀粉，加水混合均匀，再加入大豆蛋白浆液，玉米淀粉与大豆蛋白绝干重量比为90:10，充分混合后浆液制备固含为45％，其中大豆蛋白粉体聚合度为500，以淀粉和大豆蛋白总量为100份，加入α-淀粉酶添加量为0.05份，向上述淀粉浆液中加入丙三醇15份，聚乙二醇为2份，山梨醇2份，甲酰胺0.5份，搅拌均匀后将混合浆液升温至85度保温15分钟，再通过jetcooker升温到120度进行蒸煮，泵送至储存罐得到生物型胶粘度成品二。
49.实施例3：称取一定量的马铃薯淀粉，加水混合均匀，再加入大豆蛋白浆液，马铃薯淀粉与大豆蛋白绝干重量比为92:8，充分混合后浆液制备固含为40％，其中大豆蛋白粉体聚合度为800，以淀粉和大豆蛋白总量为100份，加入α-淀粉酶添加量为0.05份，β-淀粉酶添加量为0.005份，向上述淀粉浆液中加入丙三醇20份，聚乙二醇为8份，山梨醇1份，甲酰胺1份，搅拌均匀后将混合浆液升温至80度保温23分钟，再通过jetcooker升温到140度进行蒸煮，泵送至储存罐得到生物型胶粘度成品三。
50.本技术实施例中的技术方案，采用复合型生物胶粘剂淀粉和大豆蛋白作为主体，大豆蛋白的加入提升了生物型胶粘剂的粘结强度，再经过复合淀粉酶转化、塑化改性得到高强度生物型胶粘剂，复合淀粉酶的处理使淀粉分子链均匀切断，粘度降低的同时其流变性得到了明显的改善，塑化处理使淀粉分子构型发生改变、分子结构无序化，形成热塑性淀粉，多种塑化剂(丙三醇、聚乙二醇、山梨醇、甲酰胺)的使用淀粉的成膜更加柔软改善了应用后纸张的折爆和印刷性能。
51.另外，本技术实施例还提供一种生物胶粘剂的应用实例，具体可以是铜版纸的涂料，可以是涂布用预涂涂料，所述预涂涂料含有本技术实施例中的生物胶粘剂；涂布用预涂涂料包括以下重量份的原料：研磨碳酸钙c65合计100份、丁苯胶乳2-6份、淀粉0-8份、碱液0.2份、分散剂0.2份、消泡剂0.05份和生物型胶粘0-14份，其中研磨碳酸钙c65为粒径小于2μm占比65％以上；
52.按上述重量份比，将研磨碳酸钙c65、丁苯胶乳、生物型胶粘剂/淀粉、分散剂以及消泡剂按序添加并搅拌，需边搅拌边添加碱液，充分搅拌后，使用增稠剂调粘至固含量为65～68％、粘度为500～1000cps，并调节ph为9.0，即得涂布用预涂涂料。
53.另外，本技术实施例还提供一种铜版纸，请参阅图3，图3是本技术铜版纸一实施例
的涂层结构示意图，其中，标注101表示为基纸，102表示为预涂涂料，103表示为面涂涂料。其中，预涂涂料102可以是采用前述的预涂涂料材料，而面涂涂料103则可以是采用如下配方的材料。
54.面涂涂料可以包括以下重量份的原料：研磨碳酸钙c98合计100份、丁苯胶乳10份、碱液0.2份、分散剂0.2份、消泡剂0.05份、耐水化剂0.4份，其中研磨碳酸钙c98为粒径小于2μm占比98％以上。按上述重量份比，将研磨碳酸钙c98、丁苯胶乳、生物型胶粘剂、分散剂、消泡剂以及耐水化剂按序添加并搅拌，需边搅拌边添加碱液，充分搅拌后，使用增稠剂调粘至固含量为67～71％、粘度为1600～3000cps，并调节ph为9.0，即得涂布用面涂涂料。
55.具体的实验参数特征如下表。
[0056][0057][0058]
对照组2中的纯淀粉胶粘剂存在的膜质脆、强度低、耐水差、印刷性能差等缺点，本技术实施例中的生物胶粘剂在强度方面明显好于淀粉胶粘剂，与对照组1的丁苯胶乳接近，其他品质均满足要求。
[0059]
本技术实施例提供的生物胶粘剂，采用可再生资源-淀粉和大豆蛋白粉为主体，进行了复合淀粉酶处理、塑化和交联复合技术制备获得，该胶粘剂在预涂和面涂涂料中均可使用，制备的纸张涂料具有高固含量、高保水和流变性优异的特点，解决了普通淀粉胶粘剂存在的膜质脆、强度低、耐水差、印刷性能差等缺点。
[0060]
以上所述仅为本技术的部分实施例，并非因此限制本技术的保护范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种生物胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：制备大豆蛋白浆液，其中，所述大豆蛋白浆液中包括水以及大豆蛋白粉，浓度为5-10％；取一定量的淀粉加入到的水中，搅拌均匀得到淀粉浆液；将所述大豆蛋白浆液加入到所述淀粉浆液中形成混合浆液，所述混合浆液的固含量在35％-45％；向所述混合浆液中加入淀粉酶并搅拌分散均匀；其中，各原料均以绝干量计算，淀粉和大豆蛋白粉的重量和为100份，大豆蛋白粉为5-10份，淀粉酶为0.005-0.06份。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括向所述混合浆液中加入丙三醇、聚乙二醇、山梨醇中的任意一种或者多种的混合。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括向所述混合浆液中加入丙三醇、聚乙二醇、山梨醇，其中，丙三醇添加量为5-20份，聚乙二醇添加量为5-10份，山梨醇添加量为1-3份。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括向所述混合浆液中加入甲酰胺，所述甲酰胺添加量为0.5-1份。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶，其中，α-淀粉酶添加量0.005-0.05份，β-淀粉酶添加量为0-0.01份。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括将混合浆液升温至80-85度并保温15-30分钟，然后利用蒸汽加压锅升温到120-140度进行蒸煮。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物胶粘剂的物性指标如下：固含量为35-45％，粘度为100-500cps，ph为7.5-8.5。8.一种生物胶粘剂，其特征在于，所述生物胶粘剂采用权利要求1-7任一项所述的制备方法制备获得。9.一种铜版纸涂布用的涂料，其特征在于，所述涂料包括以下重量份的原料：研磨碳酸钙100份、丁苯胶乳2-10份、淀粉0-8份、碱液0.1-1份、分散剂0.1-1份、消泡剂0.01-0.05份和权利要求8中所述的生物胶粘剂0-14份。10.一种铜版纸，其特征在于，所述铜版纸采用权利要求9所述的涂料制备获得。

技术总结
本申请提供了一种铜版纸、涂料、生物胶粘剂及其制备方法；该生物胶粘剂的制备方法包括：制备大豆蛋白浆液，大豆蛋白浆液中包括水以及大豆蛋白粉，浓度为5-10％；取一定量的淀粉加入到的水中，搅拌均匀得到淀粉浆液；将大豆蛋白浆液加入到淀粉浆液中形成混合浆液，混合浆液的固含量在35％-45％；向混合浆液中加入淀粉酶并搅拌分散均匀；淀粉和大豆蛋白粉的重量和为100份，大豆蛋白粉为5-10份，淀粉酶为0.005-0.06份。利用本申请实施例提供的生物胶粘剂制备的纸张涂料具有高固含量、高保水和流变性优异的特点，解决了普通淀粉胶粘剂存在的膜质脆、强度低、耐水差、印刷性能差等缺点。印刷性能差等缺点。印刷性能差等缺点。


技术研发人员：李俊 陶卫峰 王红亮 於旺盛 魏网强
受保护的技术使用者：金东纸业（江苏）股份有限公司
技术研发日：2023.07.18
技术公布日：2023/9/9