一种防渗透接装纸用接嘴胶及其制备方法
技术领域
本发明属于卷烟胶粘剂技术领域，具体涉及一种防渗透接装纸用接嘴胶及制备方法。
背景技术
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。
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，其中适用于各种不同口味的爆珠烟用防渗透接装纸就是一例，防渗透接装纸与原有普通接装纸的区别是：防渗透接装纸是以普通接装纸为接装纸基纸，将树脂涂布于内表面形成第一防渗透层，然后通过将待转移薄膜上的水性树脂印在接装纸基纸的外表面，形成第二反渗透层，形成双边保护，能有效防止爆珠液双向渗透；而普通接装纸防渗透功能差，爆珠破裂后液体容易渗透出。
防渗透接装纸因双层表面均涂有涂层，原有接嘴胶难以渗透进纸张中，对接嘴胶提出了很高的要求。
原有接嘴胶在粘接防渗透烟用接装纸时遇到的问题：机器运行速率很低或者无法粘接，当机器运行速度提高时，会产生涂胶不均匀、搓接不良、无法粘连、漏气剔除率高等问题，无法满足正常卷接生产。有必要发明一种防渗透接装纸用接嘴胶，解决生产应用中的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种防渗透接装纸用接嘴胶及制备方法：通过在为纯丙乳液中引入了长碳链的可聚合脂肪酸进行共聚研制成丙烯酸乳液，并优化设计丙烯酸乳液、优选VAE乳液和添加剂组合，得到本发明产品。本发明产品涂布在纸张及塑料膜时能很好的降低表面张力形成锚固，实现在防渗透接装纸表面有好的渗透性能和涂布性能，同时具备好的粘结性能，满足各种辊涂机型生产爆珠烟。与现有的生产方法相比，本发明提供了具有高安全性能及高上机适用性能的防渗透接装纸用接嘴胶，其粘接力强，干燥速度适宜、上机适应性稳定，能够满足Protos70/Passom/%20Protos90E/ZJ17等各种机型的生产，同时具有上机运行后胶垢少易清洁等特点。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供的防渗透接装纸用接嘴胶，由VAE乳液、丙烯酸乳液和添加剂原料制得，其中，%20VAE乳液、丙烯酸乳液和添加剂的质量比为（65~85）%20：（1~15）：（5~20）；
其中，添加剂主要包括：聚乙烯醇、增塑剂、消泡剂、渗透剂、PH值调节剂、杀菌剂和纯水。
本发明提供的防渗透接装纸用接嘴胶，所使用的丙烯酸乳液为纯丙乳液中引入了长碳链可聚合脂肪酸单体后的共聚物；而且，丙烯酸乳液还具有如下特性,固含量：50~55%，粘度：500~1000mpa.s，PH值：4.0~6.0，玻璃化转变温度为-20~0℃。
本发明提供的防渗透接装纸用接嘴胶，所使用的VAE乳液的玻璃化转变温度为-10~10℃，固含量为55~60%，PH值：4.0~6.0，粘度：2000~5000mpa.s。
本发明提供的防渗透接装纸用接嘴胶，所使用的聚乙烯醇醇解度为80~90%，聚合度为500~2000；所使用的增塑剂选自三醋酸甘油酯、辛癸酸甘油酯、乙酰柠檬酸三丁酯和2-(乙酰基)-1,2,3-丙三羧酸三丁基酯的至少一种。
本发明提供的防渗透接装纸用接嘴胶，所使用的消泡剂为矿物油消泡剂；所使用的渗透剂为磺化琥珀酸二辛酯钠盐；所使用的PH值调节剂为氢氧化钠；所使用的杀菌剂选自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；所使用的纯水是经过多级反渗透膜过滤处理的纯净水。
本发明提供的防渗透接装纸用接嘴胶，适用于防渗透烟用接装纸的接装以及辊涂上胶的卷烟机。
本发明还提供了该防渗透接装纸用接嘴胶的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备浓度20~40%的聚乙烯醇水溶液备用；
（2）取VAE乳液加入搅拌釜中，开动搅拌，然后在搅拌釜中加入大部分杀菌剂,以120r/min的速度搅拌10min混合均匀后，继续加入丙烯酸乳液和消泡剂，以120r/min的速度搅拌15min，制得第一混合物料，备用；
（3）取增塑剂加入到步骤（2）制得的第一混合物料中，以120r/min的速度搅拌10min，然后再加入渗透剂和步骤（1）制好备用的聚乙烯醇，继续以120r/min的速度搅拌40min，再加入PH值调节剂为氢氧化钠和剩余的杀菌剂和纯水，继续以120r/min的速度搅拌20min，制得第二混合物料，备用；
（4）将步骤（3）制得的第二混合物料的粘度调至3400~3600mpa.s，出料，得到本发明所述的防渗透接装纸用接嘴胶。
本发明产生了良好效果：
（1）本发明实现了接嘴胶在防渗透接装纸表面良好的渗透性能和涂布性能，同时具备良好的粘结性能。实际生产中，配合使用防渗透接装纸、爆珠嘴棒、烟条即制作得到一支完整的烟支；而现有技术提供的接嘴胶对防渗透烟用接装纸很难渗透，涂胶后铺展困难，导致生产上机时防渗透接装纸与嘴棒包裹时不能形成有效粘结，导致生产故障率高，难以正常生产；
（2）本发明的接嘴胶VOC含量维持极低水平，使用中安全性高，符合烟草行业YQ15《烟用材料许可使用物质名单》及YQ5《烟用胶粘剂安全卫生要求》，同时也符合GB%209685、欧盟EU/EC、美国FDA食品接触材料安全卫生标准，不含硼酸、APEO及邻苯二甲酸酯类等有害物质，无毒、无异味，VOCs含量低，在卷烟燃吸时不会产生异味和杂气；
（3）本发明的防渗透接装纸用的接嘴胶能满足Protos2-2/90/90E/70、Passim%207K/8K/12K、ZJ116/119/112/118/114/17/19、G.D121%20/121PLUS等全系列辊涂型卷烟机的生产运行，克服了普通的卷烟接嘴胶的使用缺陷，适应了对生产爆珠烟的要求。本发明的防渗透接装纸用接嘴胶对防渗透接装纸能够很好的浸润且接触角小，同时湿粘力强、干燥速度匹配性好及抗流变剪切性能适宜，在运行机速达12000支/min时，能够稳定持续生产，并保持4-8小时进行一次胶垢清洁保养。应用于爆珠烟生产时，与原有的普通接嘴胶相比，本发明粘接更牢固烟支成型更好，设备运行速率从2000支/min提升至12000支/min且漏气剔除率明显降低至0.02%，大大提高了生产效率和烟支质量。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明范围不限于这些实施例。
实施例1
按照以下方法及步骤，制备防渗透接装纸用接嘴胶：
（1）制备30%的聚乙烯醇备用：先定量，取定量占比70%的纯水放入搅拌釜中，开动搅拌，然后将定量占比30%的聚乙烯醇缓慢加入到搅拌釜中，以120r/min的速度搅拌10min，使聚乙烯醇和水混合均匀，再将其加热至90℃，并保持此温度2h，最后将其自然冷却至常温，关闭搅拌，出料，制得聚乙烯醇水溶液。该聚乙烯醇醇解度为88%，聚合度500；
（2）在纯丙乳液中加入长碳链可聚合脂肪酸单体进行共聚反应，制得丙烯酸乳液。该丙烯酸乳液指标为：玻璃化转变温度为-18℃，固含量：50.5%，PH值：4.55，粘度：520mpa.s；
（3）按质量百分数称取取VAE乳液（具有以下性能指标：玻璃化转变温度为0℃，粘度为2700map.s，固含量为55.2%，PH值为4.66）75%加入搅拌釜中，开动搅拌，然后在搅拌釜中加入2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮0.001%、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮0.001%,以120r/min的速度搅拌10min混合均匀后，继续加入步骤（2）自制好的丙烯酸乳液12%和矿物油0.15%，以120r/min的速度搅拌15min，制得第一混合物料，备用；
（4）取三醋酸甘油酯1.5%、辛癸酸甘油酯0.5%、乙酰柠檬酸三丁酯1%、2-(乙酰基)-1,2,3-丙三羧酸三丁基酯0.5%加入到步骤（3）制得的第一混合物料中，以120r/min的速度搅拌10min，然后再加入磺化琥珀酸二辛酯钠盐0.5%和步骤（1）制好备用的聚乙烯醇0588（30%水溶液）8%，继续以120r/min的速度搅拌40min，再加入氢氧化钠0.05%、1,2-苯并异噻唑-3-酮0.002%和纯水0.8%，继续以120r/min的速度搅拌20min，制得第二混合物料，备用；
将步骤（4）制得的第二混合物料的粘度调至3550mpa.s，出料，即得本发明的防渗透接装纸用接嘴胶。
实施例2
按照以下方法及步骤，制备防渗透接装纸用接嘴胶：
（1）制备30%的聚乙烯醇备用：先定量，取定量占比70%的纯水放入搅拌釜中，开动搅拌，然后将定量占比30%的聚乙烯醇缓慢加入到搅拌釜中，以120r/min的速度搅拌10min，使聚乙烯醇和水混合均匀，再将其加热至90℃，并保持此温度2h，最后将其自然冷却至常温，关闭搅拌，出料，制得聚乙烯醇水溶液。该聚乙烯醇醇解度为88%，聚合度500；
（2）在纯丙乳液中加入长碳链可聚合脂肪酸单体进行共聚反应，制得丙烯酸乳液。该丙烯酸乳液指标为：玻璃化转变温度为-18℃，固含量：50.5%，PH值：4.55，粘度：520mpa.s；
（3）按质量百分数称取取VAE乳液（具有以下性能指标：玻璃化转变温度为0℃，粘度为2700map.s，固含量为55.2%，PH值为4.66）80%加入搅拌釜中，开动搅拌，然后在搅拌釜中加入2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮0.001%、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮0.001%,以120r/min的速度搅拌10min混合均匀后，继续加入步骤（2）自制好的丙烯酸乳液5%和矿物油0.15%，以120r/min的速度搅拌15min，制得第一混合物料，备用；
（4）取三醋酸甘油酯1.5%、辛癸酸甘油酯0.5%、乙酰柠檬酸三丁酯1%、2-(乙酰基)-1,2,3-丙三羧酸三丁基酯0.5%加入到步骤（3）制得的第一混合物料中，以120r/min的速度搅拌10min，然后再加入磺化琥珀酸二辛酯钠盐0.5%和步骤（1）制好备用的聚乙烯醇0588（30%水溶液）10%，继续以120r/min的速度搅拌40min，再加入氢氧化钠0.05%、1,2-苯并异噻唑-3-酮0.002%和纯水0.8%，继续以120r/min的速度搅拌20min，制得第二混合物料，备用；
将步骤（4）制得的第二混合物料的粘度调至4150mpa.s，出料，即得本发明的防渗透接装纸用接嘴胶。
对比例
外购已有市场卷烟接嘴胶产品（名称：防渗接嘴胶），应用于防渗透接装纸，同样进行上机适用性能测评。
以下通过实验测试数据进一步说明本发明的有益效果：%20测试结果：
本发明接嘴胶的理化指标如下：
多种接嘴胶的的上机适用性能如下：
本发明接嘴胶的安全卫生指标如下：
可见：
(1)本发明的接嘴胶VOC含量维持极低水平，使用中安全性高，符合烟草行业YQ15《烟用材料许可使用物质名单》及YQ5《烟用胶粘剂安全卫生要求》，同时也符合GB9685、 欧盟EU/EC、美国FDA食品接触材料安全卫生标准，不含硼酸、APEO及邻苯二甲酸酯类 等有害物质，无毒、无异味，VOCs含量低，在卷烟燃吸时不会产生异味和杂气；
(2)本发明的防渗透接装纸用的接嘴胶能满足Protos2-2/90/90E/70、Passim7K/8K/12K、 ZJ116/119/112/118/114/17/19、G.D121/121PLUS等全系列辊涂型卷烟机的生产运行，克服 了普通的卷烟接嘴胶的使用缺陷，适应了对生产爆珠烟的要求。本发明的防渗透接装纸用接 嘴胶对防渗透接装纸能够很好的浸润且接触角小，同时湿粘力强、干燥速度匹配性好及抗流 变剪切性能适宜，在运行机速达12000支/min时，能够稳定持续生产，并保持4-8小时进行 一次胶垢清洁保养。应用于爆珠烟生产时，与原有的普通接嘴胶相比，本发明粘接更牢固烟 支成型更好，设备运行速率从2000支/min提升至12000支/min且漏气剔除率明显降低至 0.02％，大大提高了生产效率和烟支质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
