高錳酸鉀制備氧化淀粉膠粘劑原理與工藝

高錳酸鉀氧化淀粉膠粘劑是由淀粉制作的膠粘劑，優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高、重量輕、性價(jià)比高。

淀粉是一種價(jià)廉的制備膠粘劑的原料，特別適用于紙張的粘合，淀粉膠粘劑具有強(qiáng)度高、重量輕、無腐蝕、無污染、防潮性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，隨著應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛擴(kuò)大，其用量也越來越大。

生產(chǎn)淀粉膠粘劑可用的氧化劑一般有過氧化氫、次氯酸鹽、重鉻酸鉀、高錳酸鉀或多元氧化劑等，氧化法又有冷制與熱制之分，冷制法一般生產(chǎn)周期長，受季節(jié)溫度影響較大，有時(shí)反應(yīng)時(shí)間較長；熱制法具有生產(chǎn)周期短，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，不受季節(jié)溫度變化限制的優(yōu)點(diǎn)。通過實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)文獻(xiàn)詳見文末附件）我們發(fā)現(xiàn)高錳酸鉀的初粘力最強(qiáng)，過氧化氫次之，重鉻酸鉀最低。所以僅從膠粘劑初粘力的角度考慮，高錳酸鉀是理想的氧化劑。如果將氧化劑對淀粉膠粘劑產(chǎn)品的成本、對環(huán)境的影響及原料來源的難易程度考慮在內(nèi)，高錳酸鉀依然是氧化劑的最優(yōu)選擇。從外觀考慮，使用黑紫色高錳酸鉀作為氧化劑制得的膠粘劑呈淡紫色，由于膠粘劑在物體表面施膠量小，施膠薄而均勻，因此對深顏色的被粘物體影響較小。所以氧化劑選擇高錳酸鉀，下面就介紹下采用高錳酸鉀在酸性條件下氧化，通過簡單熱處理制得淀粉膠粘劑的方法。在酸性環(huán)境中，用高錳酸鉀制得的氧化淀粉，再配以適當(dāng)?shù)拇吒蓜⒔宦?lián)劑制成的淀粉膠粘劑，有效的提高了干燥速度，解決了淀粉膠穩(wěn)定性差的問題。

高錳酸鉀氧化淀粉獲得膠粘劑的反應(yīng)機(jī)理

淀粉是不溶于水的多糖類碳水化合物，它主要來源于植物的塊根和種子，呈白色，無臭、無味的粉狀或粒狀固體，其中直鏈淀粉約占20%，支鏈淀粉約占80%。

研究表明，對高錳酸鉀而言，在酸性條件下只發(fā)生6號(hào)位上伯醇羥基氧化為醛基最后被氧化為羧基。所以，氧化后的淀粉是含有醛基或羧基分子結(jié)構(gòu)為主的變性淀粉，而醛基具有防霉、防腐能力，羧基對紙纖維有較大親和性，因此，增加了滲透與親和能力。同時(shí)氧化淀粉分子所含有的醛基和羧基又能活化與其相鄰近的淀粉分子，促使連接鏈的斷裂，即發(fā)生氧化降解，形成低聚合度分子，增加了淀粉的溶解性、流動(dòng)性及粘接性。氧化淀粉本身不溶于水，沒有膠粘性，只有加堿處理才能變?yōu)槟z粘劑，加入堿液后，堿就與淀粉中的羧基發(fā)生皂化反應(yīng)，生成相應(yīng)的羧基鈉鹽，與淀粉中未被氧化的羥基結(jié)合，破壞了部分氫鍵，使分子間作用力減弱，因而溶脹糊化，增加了親水性和溶解性，使膠粘劑流動(dòng)性好，較易儲(chǔ)存。并且交聯(lián)劑硼砂能與溶脹后的氧化淀粉中的羧基、羥基結(jié)合為配位體，形成以硼、氧為中心離子的多核配位化合物，從而使溶液粘度增加，還能使生成的膜堅(jiān)固，提高抗水性。

原料與配方：（克/毫升）

淀粉：20（克）

水：40（毫升）

高錳酸鉀：0.4（克）

氧化鋅：適量

15%燒堿溶液：30毫升

濃硫酸：2毫升

硼砂：適量

催干劑：適量

生產(chǎn)工藝概述：

在室溫下加入定量淀粉和水，攪拌均勻，加入濃硫酸使溶液呈酸性，加入催化劑氧化鋅，氧化劑高錳酸鉀，攪拌均勻后加熱，控制反應(yīng)溫度在50～60℃，攪拌至反應(yīng)溶液變?yōu)榘咨?，停止加熱，冷卻至室溫，加入糊化劑燒堿溶液和交聯(lián)劑硼砂即可。

產(chǎn)品推薦：高錳酸鉀