澱粉膠黏劑在生活農業中應用及發展
農業科學
作者:匡文曉
[摘 要] 澱粉憑借其具有可再生的、綠色、環保、可降解、無毒,以及可改性、多重改性等特點,是解決人類資源短缺的不錯選擇。本文主要介紹了澱粉膠黏劑的缺點、應用及對其進行物理或化學改性,進而滿足各行各業的需求。
[關鍵詞] 澱粉 膠黏劑 改性
[中圖分類號] TQ432 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2014)05-0042-01
前言
澱粉可以看作是葡萄糖的高聚體,澱粉可分為直鏈澱粉和支鏈澱粉。直鏈澱粉:難溶於水,溶液不穩定,凝沉性強,可製得強度高、韌性好的薄膜。支鏈澱粉:易溶於水,溶液穩定,凝沉性弱,成膜性差。澱粉溶於冷水,粘度低,流動性好,其在粘結劑領域中用途很廣泛,但是由於澱粉膠黏劑耐水性不佳、且易變質,儲存穩定性不好,不僅導致了傳統澱粉膠黏劑的製作水平和應用性能還遠遠滿足不了使用要求,還影響了其發展。
近年來,隨著人們對膠黏劑環保要求的提高,及製備無醛環保型膠黏劑尤為重要性,澱粉膠黏劑因其綠色無汙染逐漸成為替代高分子聚合物的材料之一[1-3]。
一、 澱粉膠黏劑在各行業的應用
1.澱粉膠黏劑在建築行業的應用
以澱粉作為粘合劑(基料)生產的塗料,主要用於建築物內牆麵的裝飾。澱粉膠黏劑是由澱粉經糊精化等工藝過程製成的一類膠黏劑。基料是建築塗料的主要成膜物質,也是塗料配方的主要成分和基礎,它的組成、性質對塗裝於建築物表麵的膜的特性(光度、耐水性、耐候性等)都起著決定作用。以澱粉及其衍生物為基料生產的建築塗料綜合性能得到了提高,如流平性、塗刷性、防沉澱性均得到改善,克服了傳統聚乙烯醇建築內牆塗料的缺點,且其不含甲醛,對人體無危害。
2.澱粉膠黏劑在瓦楞紙的應用
早期用於瓦楞紙板粘接的膠黏劑是由原澱粉在水中加熱直接製得的,大量的水分導致其幹燥速度過長,固含量很低,瓦楞紙板的力學性能降低。隨著瓦楞紙板用量的增加,生產效率提高,人們對其質量要求也越來越嚴格。催化快速冷法工藝生產出高強度快幹澱粉膠,在高堿度下加入催化劑於室溫下進行反應 ,得到的膠黏劑用於瓦楞紙板的粘接,粘接強度和邊壓強度達到國家規定標準,且幹燥速度明顯提高,具有較好的實用價值。
3.澱粉膠黏劑在標簽行業中的應用
澱粉膠黏劑作為一種天然粘膠劑,不僅具有使用方便、價格便宜等優點,而且這種粘膠劑可降解、環保在標簽膠行業中具有不可替代的作業用。但是,澱粉膠黏劑也同時存在著粘結力低、含水量高和儲存期短等局限性,因此用改性澱粉來克服以上缺點,來提升標簽膠的質量,是標簽膠行業的發展方向。
4.澱粉膠黏劑在木材行業的應用
澱粉膠黏劑在木材行業也有重要的應用。加入一些助劑來改善澱粉膠黏劑耐水性差等缺點。例如加入交聯劑硼砂等,通過交聯反應來提高澱粉膠黏劑的耐水性和連接強度。澱粉膠黏劑在其他行業也有重要的應用,這裏就不做介紹了。
二、澱粉膠黏劑的缺點
澱粉膠黏劑的缺點主要表現在:(1)澱粉膠黏劑耐水性差:澱粉分子上具有大量可反應的羥基,羥基之間相互形成氫鍵,使其具有粘接性能,但是澱粉膠黏劑與水接觸後使膠液粘接強度大幅下降;(2)澱粉膠黏劑含水少,流動性差:澱粉經過糊化後,從澱粉粒中滲透出的直鏈澱粉,降溫冷卻的過程中相互纏繞,形成有一定彈性和強度的半透明膠體,由於凝沉性使得澱粉膠黏劑的流動性很差;(3)澱粉膠黏劑儲存穩定性差:澱粉與水形成膠液後容易發生黴變,影響使用壽命。另外,其初黏力較差及其幹燥速度慢等也是使其不能廣泛應用的重要原因。