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，優點是強度高、重量輕、性價比高。

淀粉是一種價廉的制備膠粘劑的原料，特別適用于紙張的粘合，淀粉膠粘劑具有強度高、重量輕、無腐蝕、無污染、防潮性好、成本低等優點，隨著應用領域的廣泛擴大，其用量也越來越大。

生產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，冷制法一般生產周期長，受季節溫度影響較大，有時反應時間較長；熱制法具有生產周期短，產品質量穩定，不受季節溫度變化限制的優點。通過實驗（實驗文獻詳見文末附件）我們發現高錳酸鉀的初粘力最強，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品的成本、對環境的影響及原料來源的難易程度考慮在內，高錳酸鉀依然是氧化劑的最優選擇。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。在酸性環境中，用高錳酸鉀制得的氧化淀粉，再配以適當的催干劑、交聯劑制成的淀粉膠粘劑，有效的提高了干燥速度，解決了淀粉膠穩定性差的問題。

高錳酸鉀氧化淀粉獲得膠粘劑的反應機理

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，在酸性條件下只發生6號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構為主的變性淀粉，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，即發生氧化降解，形成低聚合度分子，增加了淀粉的溶解性、流動性及粘接性。氧化淀粉本身不溶于水，沒有膠粘性，只有加堿處理才能變為膠粘劑，加入堿液后，堿就與淀粉中的羧基發生皂化反應，生成相應的羧基鈉鹽，與淀粉中未被氧化的羥基結合，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，使膠粘劑流動性好，較易儲存。并且交聯劑硼砂能與溶脹后的氧化淀粉中的羧基、羥基結合為配位體，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，控制反應溫度在50～60℃，攪拌至反應溶液變為白色后，停止加熱，冷卻至室溫，加入糊化劑燒堿溶液和交聯劑硼砂即可。

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