專利名稱：一種高速卷煙搭口熱熔膠及其制備方法
技術領域：
本發明屬于新型巻煙材料技術領域，具體涉及一種高速巻煙搭口熱熔膠及其制備方法。
背景技術：
巻煙搭口膠用于巻煙生產中巻煙紙的粘合，粘接作用是在高速巻煙過程中完成的，粘 合劑要浸潤到巻煙紙上，經固化后使紙與紙牢固粘合。在實際生產中，由于生產環境、原 材料等的差異，對搭口膠的具體要求不盡相同。但是，搭口膠至少要滿足以下幾個質量要 求應無色、無毒、無異味、無刺激味；應具有較強的初始粘合力、粘接速度快和適當的 粘稠度、較好的流動性、潤濕性；粘合后的接頭必須牢固，具有一定的防濕、耐濕和防污 染特性；均勻一致，無結塊、無氣泡和雜質；易貯存，不霉、不腐敗變質。
傳統巻煙搭口膠基本分為淀粉類(淀粉、糊精)，聚乙酸乙烯酯乳液(PVAc)，醋酸乙 烯-乙烯共聚乳液(VAE)，醋酸乙烯-丙烯酸丁酯共聚乳液(VAB)。
淀粉類搭口膠適用范圍較廣，可用于巻煙和包裝，并還具有資源豐富、價格低廉、可 再生，調制方便、無臭、無味及無腐蝕性等優點，但淀粉類粘合劑屬于水溶性高分子，干 燥速度慢，在高于7000支/分的巻接速度時，基本無法使用，難以適應高速機械的要求。
聚乙酸乙烯酯乳液(PVAc)又稱白膠，是最重要的乳液粘合劑之一。此類乳液靜態粘 合強度大，無臭、無異味；固含量一般為35~50%，乳液在高剪切力條件下粘度變化不大， 機械穩定性好，毒性低。但是PVAc也有一些缺點，例如遇堿性物質中和后，主體成膠團 狀，并失去粘合力。當暴冷暴熱時也會使膠解體。并且大多數白膠的起始粘合力較差。
醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(VAE)由于乙烯的引入具有雙重增塑效應，龐大的醋酸基側 鏈可降低高分子間的相互作用，故乳液表面張力低、濕粘性好，能粘接用PVAc難以粘接 的多種基材。但是VAE乳液的干燥速度慢，快干性較差，不能滿足高速巻煙的要求。
醋酸乙烯-丙烯酸丁酯共聚乳液(VAB)的耐水性、耐堿性、耐光老化性、薄膜柔軟性 及對疏水性基材、鋁箔等的粘合性均優于PVAc乳液。但是其價格較高，不適用于中低檔 品質的煙中，應用受到局限。
隨著煙草工業的飛速發展，生產效率不斷提高，巻煙機的巻煙速度不斷提高，目前大 約達到了 10000 16000支/分。所以，對巻煙搭口膠的要求也越來越高，不僅要求粘合力達 到一定的平衡，而且要求高速巻煙時能夠可以擁有足夠的快干性。以往傳統的巻煙搭口膠 絕大部分為乳液型的膠水，乳液膠干燥速度慢、快干性差，很難適合現代高速巻煙要求。
針對這種情況，本方法采取熱熔膠黏劑制備高速巻煙膠。軟化點高、軟化區間窄的熱熔膠，其具有較好的快干性，能在幾秒鐘內完成粘合，并且熱熔膠的粘合力較強，足以滿 足巻煙搭口膠的應用要求。關鍵技術在于控制熱熔膠的浸潤性和流動性，使其在加工溫度 下能夠良好的涂布在巻煙紙上。本方法利用幾種特殊要求的蠟來調節熱熔膠的浸潤性和流 動性，并控制其軟化點與軟化區間，并通過加入納米二氧化硅提高膠的耐熱性，成功研發 出一種適合與現代高速巻煙領域中的巻煙搭口膠。
發明內容
本發明針對現有技術的不足，克服以往巻煙膠的粘合力差、很難滿足高速巻煙等問題， 提供一種高速巻煙搭口熱熔膠及其制備方法。
本發明提出的高速巻煙搭口熱熔膠，該巻煙搭口熱熔膠由乙烯-醋酸乙烯共聚物 (EVA)、增粘樹脂、二氧化硅和抗氧化劑組成，組份的重量百分比為
組份 重量百分比Wtn/。
乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA) 25 35
增粘樹脂 35 45
黏度調節劑 20~40
納米二氧化硅 1~2
抗氧化劑 0.1-0.5
本發明中，基體聚合物選用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)。 EVA的熔融指數(MI)對 膠體的流動性、浸潤性等有很大的影響，所以選用EVA的MI在150 400g/10min之間， 優選300~400 g/10min。其VA含量在20~30%之間，優選25~30%之間。這種高熔融指數 EVA的用量一般為25~35 wt%,優選范圍為30-35 wt。/。之間。
本發明中，為了提高熱熔膠的初粘強度、軟化點等性能，添加適量的增粘樹脂。增粘 樹脂為氫化石油樹脂、萜烯樹脂、萜酚樹脂或氫化松香樹脂中一至幾種，要求增粘樹脂的 環球軟化點大于IOO"C，軟化區間小于1(TC。其用量范圍一般在35 45 wty。之間，優選35-40
Wt。/o之間。
本發明中，為了提高熱熔膠高溫時的流動性、浸潤性，并且保證較狹窄的軟化區間， 要添加適量的黏度調節劑。所選用的黏度調節劑是聚乙烯蠟或石蠟中的任一種，優選聚乙 烯蠟。要求蠟的分子量在2000~3000之間，密度在0.9~0.95 g/cn^之間，針入度(25°C， 10—'mm)小于3。環球軟化點大于IO(TC，軟化區間小于l(TC 。其用量范圍一般在20-40 wt% 之間，優選25~3 5 wt。/。之間。
本發明中，為了提高熱熔膠的耐熱性，防止巻煙出現爆口的情況，添加適量的納米二 氧化硅。所用納米二氧化硅的平均粒徑要在30 50nm之間。其用量范圍一般在1 2 wty。之間。
本發明中，為了防止聚合物在高溫熔融共混時氧化分解，添加適量的抗氧化劑。常用 的抗氧化劑為1010 (四[B- (3， 5二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸])、季戊四醇酯或BHT (2， 6-叔丁基-4-甲酚)等中任一種。抗氧劑用量一般為0.1~0.5wt%。
本發明提出的高速煙搭口熱熔膠的制備方法，具體歩驟如下
采用熔融共混法，通過反應釜加熱攪拌，使各種組分進行充分的混合均勻。首先在 15(TC 16(TC下添加抗氧化劑與增粘樹脂熔融均勻，然后加入EVA樹脂熔融攪拌均勻；最 后添加黏度調節劑和納米二氧化硅，熔融均勻后保壓，抽氣后出料，即得所需產品。
本發明的有益效果
(1) 利用本發明方法得到的搭口熱熔膠，快干性強，環球軟化點在95 105'C左右， 軟化區間在5 8'C，能在5秒鐘內完成粘結，可以滿足高速巻煙操作的要求。
(2) 利用本發明方法得到的搭口熱熔膠，屬于熱熔膠黏劑，不含溶劑，無毒害作用。 并且膠體具有不吸潮、耐腐蝕、耐老化等特點，易于保存和運輸。
(3) 利用本發明方法得到的搭口熱熔膠，通過調節蠟的種類和含量，可以控制膠體 的流動性、浸潤性和固化速度，適用于不同速度的巻煙生產線操作。
(4) 利用本發明方法得到的搭口熱熔膠，由于加入了納米二氧化硅，提高了體系的 耐熱性，防止巻煙的爆口，提高了巻煙的質量。
具體實施例方式
下面結合實施例和實驗例對本發明作進一步詳細說明，但它們不是對本發明的限定。 實施例1
高速巻煙搭口膠的組份比例(Wt%):
EVA (MI=150， VA=28%) 30
氫化碳五石油樹脂 28.7
聚乙烯蠟 40
二氧化硅 1
抗氧化劑1010 0.3
制備一種高速巻煙搭口膠，以上述數據為配方，采用熔融共混辦法制備熱熔膠，通過
反應釜加熱攪拌，使各種組分進行充分的混合均勻。首先在16(TC下添加抗氧劑與增粘樹
脂，熔融均勻后加入EVA樹脂，均勻攪拌；最后添加黏度調節劑和二氧化硅，熔融均勻，
保壓抽氣后出料。 實施例2高速巻煙搭口膠的組份比例(Wt%):
EVA (M=150， VA=28%) 30
氫化碳九石油樹脂 29.7
聚乙烯蠟 35
二氧化硅 5
抗氧化劑BHT 0.3
制備一種高速巻煙搭口膠，以上述數據為配方，采用熔融共混辦法制備熱熔膠，通過
反應釜加熱攪拌，使各種組分進行充分的混合均勻。首先在160。C下添加抗氧劑與增粘樹
脂，熔融均勻后加入EVA樹脂，均勻攪拌；最后添加黏度調節劑和二氧化硅，熔融均勻，
保壓抽氣后出料。 實施例3
高速巻煙搭口膠的組份比例(wt%):
EVA (MI=150， VA=20%) 30 氫化松香 34.7 聚乙烯蠟 30 二氧化硅 5 抗氧化劑1010 0.3
制備一種高速巻煙搭口膠，以上述數據為配方，采用熔融共混辦法制備熱熔膠，通過
反應釜加熱攪拌，使各種組分進行充分的混合均勻。首先在150'C下添加抗氧劑與增粘樹
脂，熔融均勻后加入EVA樹脂，均勻攪拌；最后添加黏度調節劑和二氧化硅，熔融均勻，
保壓抽氣后出料-。 實施例4
高速巻煙搭口膠的組份比例(wt%):
EVA (MI=400， VA=28%) 30
氫化松香 39.7
聚乙烯蠟 25
二氧化硅 5
抗氧化劑1010 0.3
制備一種高速巻煙搭口膠，以上述數據為配方，采用熔融共混辦法制備熱熔膠，通過
反應釜加熱攪拌，使各種組分進行充分的混合均勻。首先在16(TC下添加抗氧劑與增粘樹
脂，熔融均勻后加入EVA樹脂，均勻攪拌；最后添加黏度調節劑和二氧化硅，熔融均勻，保壓抽氣后出料。 實施例5
高速巻煙搭口膠的組份比例(Wt%):
EVA (MI=400， VA=20%) 30
氫化碳五石油樹脂 44.7
58#石蠟 20
二氧化硅 5
抗氧化劑1010 0.3
制備一種高速巻煙搭口膠，以上述數據為配方，采用熔融共混辦法制備熱熔膠，通過 反應釜加熱攪拌，使各種組分進行充分的混合均勻。首先在16(TC下添加抗氧劑與增粘樹 脂，熔融均勻后加入EVA樹脂，均勻攪拌；最后添加黏度調節劑和二氧化硅，熔融均勻， 保壓抽氣后出料。
實驗例
以上述五組實施例所得到的高速巻煙搭口膠試樣為實驗對象，測得其環球軟化點、軟 化區間以及快干時間等數據，列表如下。
實驗例 環球軟化點rc) 軟化區間rc) 快干時間(秒)
實施例1 99 4 6
實施例2 105 3 6
實施例3 110 3 5
實施例4 112 3.5 8
實施例5 112 6 10
根據以上表中數據可以看出，各個樣品的環球軟化點基本高于IO(TC，軟化區間基本 小于5'C，快干時間基本在5 10秒之間。較高的軟化點，較窄的軟化區間，較短的快干時 間可以保證巻煙膠能夠較快粘合，達到高速生產的要求。
權利要求
1.一種高速卷煙搭口熱熔膠，其特征在于該卷煙搭口熱熔膠由乙烯-醋酸乙烯共聚物、增粘樹脂、納米二氧化硅和抗氧化劑組成，組份的重量百分比為組份 重量百分比wt％乙烯-醋酸乙烯共聚物25～35增粘樹脂 35～45黏度調節劑 20～40納米二氧化硅 1～2抗氧化劑 0.1～0.5。
2. 根據權利要求l所述的高速巻煙搭口熱熔膠，其特征在于所述乙烯-醋酸乙烯共聚 物的熔融指數為150 400g/10min， VA含量為20~30之間％。
3. 根據權利要求1所述的高速巻煙搭口熱熔膠，其特征在于所述增粘樹脂為氫化石 油樹脂、萜烯樹脂、萜酚樹脂或氫化松香樹脂中一至幾種，其環球軟化點大于IO(TC，軟 化區間小于l(TC。
4. 根據權利要求1所述的高速巻煙搭口熱熔膠，其特征在于所述黏度調節劑為聚乙 烯蠟或石蠟中任一種，聚乙烯蠟或石蠟的分子量為2000-3000，密度為0.9 0.95 g/cm3， 25 °C， 10"mm下針入度小于3。環球軟化點大于IOO'C ，軟化區間小于10。C。
5. 根據權利要求1所述的高速巻煙搭口熱熔膠，其特征在于所述納米二氧化硅的平 均粒徑為30 50nm。
6. 根據權利要求1所述的高速巻煙搭口熱熔膠，其特征在于所述抗氧化劑。常用的 抗氧化劑為四[B- (3， 5 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]、季戊四醇酯或2， 6-叔丁基-4-甲酚 中任一種。
7. 根據權利要求1所述的高速巻煙搭口熱熔膠，其特征在于所述搭口熱熔膠的環球 軟化點為95~105°C，軟化區間小于5'C，在5 8秒鐘內快干、完成粘結。
8. —種高速巻煙搭口熱熔膠的制備方法，其特征在于所述采用熔融共混法，首先在 15(TC 16(TC下添加抗氧化劑與增粘樹脂熔融均勻，然后加入EVA樹脂熔融攪拌均勻；最 后添加黏度調節劑和納米二氧化硅，熔融均勻后保壓，抽氣后出料，即得所需產品。
全文摘要
本發明屬于新型卷煙材料技術領域，具體涉及一種高速卷煙搭口熱熔膠以及其制備方法。該卷煙搭口熱熔膠由乙烯-醋酸乙烯共聚物、增粘樹脂、納米二氧化硅和抗氧化劑組成，以wt％計算包括以下組分乙烯-醋酸乙烯共聚物25～35，增粘樹脂35～45，黏度調節劑20～40，納米二氧化硅5～10，抗氧化劑0.1～0.5。通過反應釜加熱熔融，依次添加攪拌均勻。通過本發明方法得到的卷煙膠快干性強，環球軟化點在95～105℃左右，軟化區間5～8℃，能在5秒鐘內完成粘結，并且不含溶劑，不吸潮、耐腐蝕、耐老化等特點，通過調節蠟的參數，可以控制膠體的流動性與浸潤性，適用于不同的卷煙操作，具備很好的市場推廣應用價值。
文檔編號C09J123/08GK101538450SQ20091005023
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月29日 優先權日2009年4月29日
發明者任天斌, 楊軍偉, 安 王, 王永濤, 蔣志恒, 宇 韓 申請人:同濟大學