СУХОЙ КЛЕЙ ДЛЯ ОБОЕВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 1999 года по МПК C09J103/02 

Изобретение относится к области сухих порошкообразных крахмальных клеев, хорошо растворяющихся в холодной воде, и может быть использовано в крахмалопаточной промышленности и в быту для наклеивания обоев.

Известны сухие порошкообразные клеи марки "Экстра" и "КМЦ-Н" (карбоксиметилцеллюлозный), применяемые для наклеивания обоев.

Клей "Экстра" включает (в вес.%): декстрин - 10%, муку - 30%, крахмал - 59%, медный купорос - 1,0%. (Справочник по клеям и клеящим материалам в строительстве. - М.: Стройиздат. 1984, с. 188).

К недостаткам этого клея следует отнести то, что он после растворения в воде становится темным из-за присутствия в нем декстрина и медного купороса. Для его использования необходимо осуществить ряд операций: провести смешивание клея с водой; варку смеси (нагревание водной дисперсии до 90 - 95^oC); охлаждение клея до комнатной температуры. Это существенно ограничивает его применение на новостройках из-за отсутствия необходимого оборудования и нагревателей и невозможности проведения варки клея в строящихся домах.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к изобретению по веществу является сухой клей для обоев "КМЦ-Н", содержащий 90 - 92% полиcахарида-карбоксиметилцеллюлозы и 8 - 10% воды. (Клей для обоев марки КМЦ-Н. ТУ 6-15-1077-77).

Недостатком этого клея является то, что для его приготовления требуется затрачивать много времени на диспергирование клея в воде - 12-24 часов при следующем соотношении компонентов в вес.%: клей "КМЦ-Н" - 10%, вода - 90%.

Раствор клея обладает высокой щелочностью и способностью проникать через бумажную основу обоев, что существенно ограничивает область его применения, особенно из-за непригодности для наклейки светлых и белых обоев с бронзовыми и алюминиевыми красками. Применение клея "КМЦ-Н" проводит к образованию на обоях темных пятен, полос позеленения металлических пигментов, остающихся на обоях после их наклеивания и высыхания.

Наиболее близким по технической сущности способа производства и достигаемому положительному эффекту к изобретению является способ производства декстрина (полисахаридного клея на основе крахмала), выпускаемого по утвержденной инструкции. (Инструкция по производству декстрина, утвержденная заместителем начальника Главного управления кондитерской и крахмалопаточной промышленности Минпищепрома СССР М.Г.Губиным 25 декабря 1980).

Способ включает обработку товарного крахмала влажностью 13 - 14% реагентом - раствором соляной кислоты в количестве 0,08% к сухой массе перерабатываемого крахмала, термическую обработку смеси крахмала с раствором кислоты при температуре 135 - 155^oC в течение 3 - 4 часов на аппаратах периодического действия, затем охлаждение декстрина до температуры 40 - 50^oC в течение 15 - 30 мин, измельчение крупки и просеивание декстрина.

Однако этот способ позволяет получить декстрин, который используется лишь в качестве одного из компонентов при производстве обойного клея "Экстра" и не может быть использован в чистом виде для наклеивания обоев, так как при растворении в холодной воде образует большое количество комочков, имеет темно-коричневый цвет и обладает способностью проникать через бумагу при концентрации клея менее 20%.

Технической задачей настоящего изобретения является интенсификация производства и повышение качества сухого обойного клея, снижение его себестоимости и упрощение процесса приготовления готового к употреблению раствора клея, не требующего варки и длительного набухания.

Решение технической задачи достигается тем, что по предлагаемому способу получают экструдат - сухой порошкообразный крахмалопродукт путем термомеханической обработки смеси крахмала - р-р реагентов с массовой долей влаги 22,5 - 25,0% на экструзионной установке, например, на двушнековом экструдере марки РЗ-КЭД-88 при температуре 135 - 155^oC, давлении перед матрицей 0,8 - 1,4 МПа в течение 32 - 38 с.

Способ получения сухого порошкообразного крахмального клея для обоев заключается в следующем: в крахмал товарной влажности (13 - 20%) вводят раствор реагентов для получения смеси с массовой долей влаги 22,5 - 25,0% и содержанием в нем 0,04 - 0,2% NaOH (гидроксида натрия), 0,2 - 2,0% буры (натрий борнокислый тетраборат) и 0,1 - 1,0% фруктовой эссенции (ОСТ 18-103-84 Эссенции ароматические пищевые для кондитерских изделий) к сухой массе крахмала.

Добавление раствора реагентов производят при непрерывном перемешивании крахмала.

Термомеханическую обработку смеси осуществляют в двушнековом экструдере при температуре 135 - 155^oC, частоте вращения шнеков - 180 - 190 об/мин и давлении перед матрицей 0,8 - 1,4 МПа в течение 32 - 40 с, затем смесь продавливается через отверстия матрицы любой формы.

Термомеханическая обработка смеси при указанном режиме обеспечивает получение экструдата белого цвета с высокой клеящей способностью, хорошей диспергируемостью в холодной воде, приятным запахом и устойчивого к действию микроорганизмов.

Высокое давление и температура в рабочей камере экструдера и присутствие гидроксида натрия и буры позволяет за короткий период (32 - 40 с) не только разрушить структуру зерен крахмала и деструктировать его макромолекулы, но и обеспечить образование продукта с новой структурой, включающей комплексные соединений буры с расщепленными полисахаридами крахмала и частью свободной воды посредством водородных связей.

Добавление буры существенно замедляет образование упорядоченных агрегатов из молекул линейных полисахаридов крахмала в водных дисперсиях клея, сопровождающееся их дегидратацией и появлением осадка в клее. Обработанный в приведенных условиях экструзионный крахмалопродукт легко диспергируется в холодной воде, имеет однородную консистенцию, белый цвет, приятный запах, является стабильным при хранении и обеспечивает высокую прочность склеивания. Полученный в результате экструзионной обработки продукт, содержащий 90% экструдированного крахмала и 10% воды, измельчают, обеспечивая получение частиц, полностью проходящих через сито с отверстиями 3х3 мм.

Срок хранения сухого клея в помещении при относительной влажности воздуха 65 - 70% не менее 2-х лет.

Применение щелочи менее 0,04% к сухой массе крахмала не обеспечивает требуемого расщепления макромолекул крахмала. Полученные в таких условиях водные дисперсии экструдата обладают низкой клеящей способностью и диспергируются в холодной воде с образованием большого количества набухших, но не растворяющихся в воде комков крахмала.

Увеличение расхода щелочи более 0,2% приводит при экструзионной обработке к высокой степени расщепления макромолекул крахмала и получению водных дисперсий клея с низкой вязкостью при высоком содержании сухих веществ. Такой клей обладает повышенной текучестью и проникает при наклеивании через обои.

Применение других щелочей удорожает сухой клей и не обеспечивает получение светлого клея с хорошей растворимостью в холодной воде и клеящей способностью.

Увеличение расхода буры более 2,0% приводит к образованию темного экструдата, который плохо растворяется в холодной воде и образует при этом большое количество комочков.

Уменьшение расхода буры менее 0,1% не обеспечивает достаточное связывание воды, не увеличивает вязкости водных дисперсий клея. Клей при этом получается жидким, быстро расслаивается и обладает низкой клеящей способностью.

Повышение расхода фруктовой эссенции более 1,0% приводит к появлению резкого запаха, а уменьшение фруктовой эссенции менее 0,1% практически не дает ощущения приятного запаха.

Клей для наклеивания обоев готовят следующим образом: сухой экструдат крахмала растворяют в холодной воде при непрерывном перемешивании.

Ниже приведена рецептура предлагаемого клея (в вес.%): экструдат - 5-9%, вода - 95-91%.

Готовый к употреблению клей представляет собой светлую однородную клейстерообразную массу, которая равномерно наносится на поверхность обоев. Клеящая способность обойного клея высокая. Время высыхания клея - 2,0-2,5 часа, клея "Экстра" - 12 часов, клея "КМЦ" - 7-9 часов.

Срок хранения разведенного водой экструдата 2 - 10 дней.

Клей имеет низкую стоимость, что обусловлено высокой интенсификацией его производства и дешевизной сырья.

Пример: в кукурузный, тапиковый или картофельный крахмал товарной влажности при интенсивном перемешивании вводят водный раствор реагентов, содержащий 0,04; 0,08; 0,1 и 0,2% гидроксида натрия, 0,5, 0,1 1,0% буры, 1,1% фруктовой эссенции к сухой массе крахмала.

Влаготермомеханическую обработку смеси при их влажности 22,5%, 23%, 24,1% и 25,0% проводят в двухшнековом экструдере при температуре 135, 145, 150 и 155^oC и давлении перед матрицей 0,8 - 1,4 МПа.

В результате экструзионной обработки получают клей для обоев с физико-химическими показателями, представленными в таблице.

Описывается способ получения сухого клея для обоев, который предусматривает смешивание крахмала товарной влажности 13 - 20% с раствором реагентов, содержащим 0,04 - 0,2% гидроксида натрия, 0,2 - 2,0% буры и 0,1 - 1,0% фруктовой эссенции к сухой массе крахмала, для получения смеси с массовой долей влаги 22,5 - 25,0% с последующей термомеханической обработкой смеси экструзионным способом при температуре 135 - 155^oС, давлении в рабочей камере 0,8 - 1,4 Мпа в течение 32 - 40 с. Описывается также сухой клей для обоев. Технический результат - интенсификация производства и повышение качества сухого обойного клея, снижение его себестоимости и упрощение процесса приготовления готового к употреблению раствора клея, не требующего варки и длительного набухания. 2 c.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения сухого клея, включающий смешивание крахмала с раствором реагента, термическую обработку смеси при температуре 135 - 155^oC, измельчение и просеивание, отличающийся тем, что для деструкции крахмала в него добавляют раствор реагентов, содержащий 0,04 - 0,2% гидроксида натрия, 0,2 - 2,0% буры и 0,1 - 1,0% фруктовой эссенции к сухой массе крахмала, а термомеханическую обработку смеси влажностью 22,5 - 25,0% проводят экструзионным способом в течение 32 - 40 с при давлении 0,8 - 1,4 МПа. 2. Сухой клей для обоев, включающий полисахариды и воду, отличающийся тем, что полисахаридом является сухой порошкообразный экструдат, получаемый по п. 1, содержащий деструктурированные полисахариды крахмала, 0,04 - 2,0% гидроксида натрия, 0,2 - 2,0% буры и 0,1 - 1,0% фруктовой эссенции к сухой массе крахмала.