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二瓦楞纸板的粘合机理

要使瓦楞纸板形成整体结构，粘合剂是必不可少的。粘合剂（胶水）不仅影响着瓦楞纸板的生产效率，而且对瓦楞纸的质量也有很大影响，它起着非常重要的作用，因此这里想简单回顾一下，瓦楞纸板粘合剂的发展历史。

(一)瓦楞纸板粘合剂发展史

最早的瓦楞纸板粘合剂是硅酸钠。硅酸钠又称“水玻璃”是一种非常粘稠的液体。其性质一般随硅石和氧化钠的总分子量比例而变化。通常，多采用3﹕1到4﹕1的比例。

用硅酸钠粘合的瓦楞纸板与用淀粉粘合的瓦楞纸板相比，有几个优点。例如纸箱的抗压强度高，由胶线形成的凸肩就有较高的耐水性等。

但其致命的缺点是，容易在瓦楞纸表面出现所谓“碱污斑”现象，使印刷面受到污染，从而显著降低瓦楞纸箱的商品价值。造成碱污斑的原因是硅酸钠吸湿后遇水分解，碱份分离使纸和油墨变质。特别是在高湿度气候加剧了该变化。由于硅酸钠的这一致命缺点，人们一方面开始着手对其进行改进，另一方面，致力于新型粘合剂的研制。当然，新型粘合剂的研制也是为了提高瓦楞纸板的生产效率。

半化学纸浆的开发与牛皮面纸的出现，宣告过去那种以麦秸为主要原料制成的黄芯纸时代已经结束。这种新型的面纸材料使瓦楞纸板朝着高速和大宽度的方向发展。

1956年，淀粉首次作为瓦楞纸粘合剂被引进日本，它为现代瓦楞纸工业的发展奠定了基础。在这一变革过程中，以搅拌方式制造性能良好的淀粉糊的机械，曾经为世界瓦楞纸工业的发展起了很大的推动作用。

(二)淀粉

淀粉是在植物体内由二氧化碳和水和光能综合产生的高分子物质，通常我们把这种反应叫做“光合作用”。

植物自身也消耗一部分淀粉，但主要是作为形成下一代植物所需的叶绿素和完成光合作用的营养源而被贮藏起来了。淀粉虽然在植物内到处可见，但其大部分是存在于种子和根茎部分。

淀粉可以分类如下：

地上淀粉 从种子采集 如玉米淀粉、小麦淀粉

地下淀粉 从根采集 如木薯淀粉地、地瓜淀粉

另外，淀粉又可分出纯淀粉与经过化学处理的淀粉两类。

生淀粉 未经加工的淀粉

变性淀粉 经过加工的淀粉

1、变性淀粉：变性淀粉也叫“化学淀粉”即对普通淀粉的粘度、溶解性、透明性、凝结性及糊化温度等根据用途和需要作了改进，它是经过物理或化学处理过的淀粉的总称。

随着瓦楞纸板制造机向高速发展，对各种变性淀粉进行研究，高浓度、低粘度（流量）并且拉丝少的变性淀粉已获得普遍的应用。

2、淀粉的结构

玉米淀粉干燥后，各种成份的重量构成，大体如下：

淀粉及碳水化合物——80%

蛋白质——10、7%

油脂——4、5%

纤维质——2、5%

灰份——1%

杂质——0、5%

其它淀粉的构成也与此大致相同，淀粉原料中一般含有80%左右的淀粉，而淀粉以外的杂质在淀粉制造过程中基本被消除，淀粉干燥后的淀粉纯含量应在99%以上。

(三)斯太因·霍尔法（S－H法）

斯太因·霍尔法是调制淀粉粘合剂的一种方法。它由美国斯太因·霍尔法所取得的三项专利所组成。

斯太因·霍尔法（以下简称S-H法）三项专利的主要内容如下：

溢流装置 循环装置 糊版调制搅拌装置

这种粘合剂配方方式的特点是巧妙地利用了淀粉搅拌的特性。一般的淀粉粘合剂都属于：等到粘合剂内部的溶剂（水）蒸发后粘合的“溶剂蒸发型”而采用S-H方式的粘合形式，不单单是溶柳州剂蒸发型，而且是在粘合过程中加入了使淀粉膨润性破坏的物理化学方法，可以说这种粘合方式的特点在于此。

1、斯太因·霍尔法的配方原理

S-H淀粉粘合剂的基本配方是由淀粉、水碱及少量硼砂构成的。可用图解法表示如下：

载体 淀粉 水 碱

主体 水 淀粉 水

此外，有时还加有硼砂，但因它不属于根本性的成份。

按上述成份配合而成的糊液，因为原则上是载体与主体分别装语音模块在两个槽内故称做“双槽系统”。

（1）载体

糊液载体的主要作用是将主体中的淀粉粒子运送到准确的粘合位置。

在运载体里，由于碱的作用使淀粉被完全糊化，因此它对主体部分具有相当重要的作用，具体说：

①要使糊液的粘度保持稳定状态，如果达不到一定粘度，就无法将主体部的淀粉均匀地涂到涂糊辊上。

②要防止糊液中的水分过多地渗透到面纸或瓦纸中去，另外要控最后制主体部淀粉充分膨润后被瓦纸吸收。

③为了在载体中要含有主体中的淀粉完全膨润所需的水分。

④载体中的碱不可以降低主体中的淀粉的糊化温度。还有由于主体淀粉渗透到被粘合纸材中去。碱的使用量对于糊化温度的影响，但应考虑到在糊化温度降低的过程中主体淀粉已溶于开始发生膨润，所以碱使用量有一个限度，否则就有使糊液粘度开始上升的危险。

（2）主体部

主体部的作用，是最终使瓦楞纸的粘接力达到预定的要求。当主体淀粉借助于载体完全糊化之后，才能发挥它的作用。如果主体部的淀粉是生淀粉的话，它的糊化温度较高，全心全意要达到60℃以上，单靠来自热板的热量是很难完全糊化，因此必须通上面所说的在载体中添加碱的方法，使它在低温条件下糊化，但实际上，增加碱的使用量同为检测仪器的1种后主体部淀粉的糊化温度便要下降，这时在较低 温度下就会糊化，虽然可以使瓦楞纸板的粘合速度提高，但也容易使糊液本身发生各种各样的问题。例如，涂糊装置内的糊液，特别是靠近单面面纸那一侧，由于压辊与瓦楞辊的幅射热，糊液流动时好时坏，使局部温度上升而产生糊化，常常会产生糊液结成团块的现象，餐饮设备从而给作业带来困难。

(待续)

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