一种活化纳米微晶纤维素改性的超高速接嘴胶及制备方法技术

本发明专利技术提供的活化纳米微晶纤维素改性的超高速接嘴胶，由VAE乳液、丙烯酸乳液、改性聚乙烯醇、添加剂和去离子水原料制成，其中，所述改性聚乙烯醇为经离子液体活化后的纳米微晶纤维素与聚乙烯醇混合得到；添加剂主要包括：增塑剂、消泡剂、渗透剂、杀菌剂、PH值调节剂。本发明专利技术提供的超高速接嘴胶上机适用性稳定，耐高速剪切、不飞胶、涂胶稳定，漏气剔除率低，能满足16000支/分钟以上的超高速接装设备要求。足16000支/分钟以上的超高速接装设备要求。足16000支/分钟以上的超高速接装设备要求。

【技术实现步骤摘要】
一种活化纳米微晶纤维素改性的超高速接嘴胶及制备方法


[0001]本专利技术属于卷烟胶粘剂
，具体涉及一种活化纳米微晶纤维素改性的超高速接嘴胶及制备方法。

技术介绍

[0002]接装纸是一种用来外包裹烟支过滤嘴的烟用材料，接嘴胶是在卷烟生产中用于烟支与过滤嘴接装的一种胶粘剂。
[0003]国内烟草行业的发展推动了相关原辅材料的发展，新材料、新工艺在卷烟上的应用对卷烟胶提出了更高的要求。近年来随着卷烟机速度的不断提高，对超高速接嘴胶也提出了更高的技术要求，特别是在高速剪切下接嘴胶的流变性能，在机速越来越高的情况下，如何通过安全的方式实现超高速接嘴胶的聚乙烯醇保护胶体体系的交联对于提高接嘴胶的性能至关重要。目前超高速接嘴胶主要是VAE(乙烯
‑
醋酸乙烯)乳液或醋酸乙烯和丙烯酸酯类共聚乳液，基本满足12000支/分钟以下的机器上使用，并不适用于16000支/分钟以上甚至20000支/分钟的超高速接装设备，因此需要进一步在保证胶粘剂的安全卫生性能的基础上提高接嘴胶的流变性能，以满足16000支每分钟以上甚至20000支每分钟的机速要求。
[0004]纤维素广泛分布在自然界中，来源丰富，无毒无害且可再生，主要成分是葡萄糖单体，存在共价键形式相互作用，纤维素葡萄糖基上的三个自由羟基基团分别位于C
‑
2、C
‑
3、C
‑
6原子上，这也使得纤维素具有很高的反应活性。
[0005]纳米微晶纤维素(NCC)不仅是一种优良的食品改性添加剂，另外，在聚合物纳米复合材料领域中作为一种天然的、新型的高强度补强剂以及功能性添加剂的应用也日益引起人们的关注，NCC颗粒的比表面积极大，表面羟基十分丰富，经离子液体活化后，羟基中的H与其它键O上的孤对电子互相吸引形成氢健作用。
[0006]目前，纳米微晶纤维素在复合材料、医用、食品方面得到了广泛应用，但在烟用水基胶特别是高速接嘴胶方面很少有研究。由于纳米微晶纤维素的粒径小，20nm
‑
80nm,比表面积很大，经离子液体表面活化后可以稳定分散在水相体系中形成胶体，在NCC胶体中由于纤维素颗粒间氢键相互作用的存在，形成了良好的三维网络交联结构，从而很好地降低了超高速接嘴胶的剪切变稀行为，保证了接嘴胶在高速运行状态的粘度稳定性和上胶稳定性，实现了接嘴胶运行机速和稳定性的大幅度提升。有必要利用纳米微晶纤维素的特性，专利技术一种超高速接嘴胶，解决生产应用中的问题。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种活化纳米微晶纤维素改性的超高速接嘴胶及制备方法：借助纳米微晶纤维素的特性，使用离子液体对其活化，通过加入聚乙烯醇(PVA)，使得经离子液体活化后的NCC表面大量的羟基及0
‑
C
‑
O键都可与PVA分子之间的羟基形成很强的氢键缔合作用，并与乳液中的醋酸乙烯
‑
乙烯共聚物的长链进行接枝，从而形成三维网络的交联结构，这样制得的接嘴胶上机适用性稳定，耐高速剪切、不飞胶、涂
胶稳定，漏气剔除率低，能满足16000支/分钟以上的超高速接装设备要求。
[0008]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0009]本专利技术提供的活化纳米微晶纤维素改性的超高速接嘴胶，包括VAE乳液、丙烯酸乳液、改性聚乙烯醇、添加剂和水；其中，所述改性聚乙烯醇为经离子液体活化后的纳米微晶纤维素与聚乙烯醇混合得到。
[0010]优选地，所述VAE乳液、丙烯酸乳液、改性聚乙烯醇、添加剂的质量比为(60～70)：(5～10)：(10～20)：(3～5)。
[0011]优选地，所述添加剂包括增塑剂、消泡剂、渗透剂、杀菌剂、pH值调节剂。
[0012]优选地，所述经离子液体活化后的纳米微晶纤维素：粒径20～80nm，比表面积150～250m2/g，平均聚合度为180，结晶度为80～90％。
[0013]优选地，所述离子液体为以醋酸根为阴离子的离子液体。
[0014]优选地，所述离子液体为四烷基醋酸铵，且所述烷基为C3～C6烷基，所述阴离子液体可以且不限于是四丙基醋酸铵、四丁基醋酸铵、四戊基醋酸铵、四己基醋酸铵。
[0015]优选地，所述VAE乳液的玻璃化转变温度为6～15℃，固含量为55～60％，pH值：4.0～6.0，粘度：3000～5000mpa.s。
[0016]优选地，所述丙烯酸乳液的玻璃化转变温度为
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45～
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30℃，固含量为55～60％，pH值：4.0～6.0，粘度：500～1000mpa.s。
[0017]优选地，所述聚乙烯醇的醇解度为80～90％，聚合度为500～2000。
[0018]专利技术人发现，借助纳米微晶纤维素的特性，使用离子液体对其活化，通过加入聚乙烯醇，使得经离子液体活化后的NCC表面大量的羟基及O
‑
C
‑
O键都可与PVA分子之间的羟基形成很强的氢键缔合作用，并与乳液中的醋酸乙烯
‑
乙烯共聚物的长链进行接枝，从而形成三维网络的交联结构，研制的接嘴胶应用为高速接嘴胶具有优良的性能。
[0019]而且，优选地，本专利技术提供的活化纳米微晶纤维素改性的超高速接嘴胶，其中，增塑剂选自乙酰柠檬酸三丁酯、二丙二醇二苯甲酸酯和2,2,4
‑
三甲基戊二醇异丁酯的至少一种；所述消泡剂为二甲基硅氧烷消泡剂；所述pH值调节剂为氢氧化钠；所述杀菌剂选自2
‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮、5
‑
氯
‑2‑
甲基
‑4‑
异噻唑啉
‑3‑
酮、1,2
‑
苯并异噻唑
‑3‑
酮至少一种；所述水是经过反渗透膜过滤处理的去离子纯净水。
[0020]本专利技术还提供了一种活化纳米微晶纤维素改性的超高速接嘴胶的制备方法，包括以下步骤：
[0021](1)纳米微晶纤维素的活化：按质量份计，称取10～20份纳米微晶纤维素，加入纯水，开启搅拌，加入0.5～1份离子液体，升温到60～70℃搅拌12～18小时，得到离子液体活化后的纳米微晶纤维素；
[0022](2)按质量份计，往步骤(1)中加入15～25份的聚乙烯醇，升温至90℃加热搅拌2～3小时，降温制得活化改性的纳米微晶纤维素与聚乙烯醇混合液，备用；
[0023](3)取VAE乳液和丙烯酸乳液加入搅拌釜中，开动搅拌，然后在搅拌釜中加入0.1份杀菌剂和0.1份硅氧烷消泡剂，以120r/min的速度搅拌10min混合均匀，备用；
[0024](4)将步骤(2)制好备用的改性聚乙烯醇混合液10
‑
20份加入至步骤(3)备用液中，以120r/min的速度搅拌40min，加入增塑剂，以120r/min的速度搅拌30min，加入pH值调节剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活化纳米微晶纤维素改性的超高速接嘴胶，其特征在于，包括VAE乳液、丙烯酸乳液、改性聚乙烯醇、添加剂和水；其中，所述改性聚乙烯醇为经离子液体活化后的纳米微晶纤维素与聚乙烯醇混合得到。2.根据权利要求1所述的一种活化纳米微晶纤维素改性的超高速接嘴胶，其特征在于，所述VAE乳液、丙烯酸乳液、改性聚乙烯醇、添加剂的质量比为（60~70）：（5~10）：（10~20）：（3~5）。3.根据权利要求1所述的一种活化纳米微晶纤维素改性的超高速接嘴胶，其特征在于，所述添加剂包括增塑剂、消泡剂、渗透剂、杀菌剂、pH值调节剂。4.根据权利要求1所述的一种活化纳米微晶纤维素改性的超高速接嘴胶，其特征在于，所述经离子液体活化后的纳米微晶纤维素：粒径20~80nm，比表面积150～250m2/g，平均聚合度为180，结晶度为80~90%。5.根据权利要求1所述的一种活化纳米微晶纤维素改性的超高速接嘴胶，其特征在于，所述离子液体为以醋酸根为阴离子的离子液体。6.根据权利要求5所述的一种活化纳米微晶纤维素改性的超高速接嘴胶，其特征在于，所述离子液体为四烷基醋酸铵，且所述烷基为C3~C6烷基。7.根据权利要求1所述的一种活化纳米微晶纤维素改性的超高速接嘴胶，其特征在于，所述VAE乳液的玻璃化转变温度为6~15℃，固含量为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛燕丽，褚玮，谢明利，吴颖，刘静，王媛，
申请(专利权)人：湖北中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：