КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ОБОЕВ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2001 года по МПК C09J103/02 

Изобретение относится к области получения сухих клеев, хорошо растворяющихся в холодной воде, и может быть использовано в быту для наклеивания обоев, а также в различных отраслях народного хозяйства в качество клеящего и связующего компонента.

Известны сухие порошкообразные клеи марки "КМЦ-Н" (карбоксиметилцеллюлозный) и сухой клей для обоев и способ его получения (патент РФ 2130956).

Сухой клей для обоев "КМЦ-Н" содержит 90-92% полисахарида - карбоксиметилциллюлозы и 8-10% воды. (Клей для обоев марки КМЦ-Н ТУ 6-15-1077-77). К недостаткам этого клея следует отнести то, что для его приготовления требуется затрачивать много времени на диспергирование клея в воде - 12-24 ч при следующем соотношении компонентов в вес. %: клей "КМЦ-Н" - 10%, вода - 90%. Раствор клея имеет высокую щелочную реакцию и обладает способностью проникать через бумажную основу обоев, что существенно ограничивает область применения, особенно из-за непригодности для наклейки светлых и белых обоев с бронзовыми и алюминиевыми красками. Применение клея "КМЦ-Н" приводит 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 сухого обойного клея, растворяющегося в холодной воде, описанный в патенте N 2130956 РФ "Сухой клей для обоев и способ его получения".

Способ включает 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^oC, давлении в рабочей камере 0,8-1,4 МПа в течение 32-40 с.

К недостаткам клея, получаемого по этому способу, следует отнести то, что водные дисперсии его неустойчивы при хранении вследствие расслоения и ретроградации крахмального экструдата, что существенно снижает его клеящую способность. Кроме того, водные дисперсии содержат мелкие клейстеризованные комочки, которые ухудшают качество клея. Расход сухого клея для приготовления водных дисперсий достаточно высокий и составляет 5-9% к массе дисперсии. При меньшем расходе дисперсии обладают низкой клеящей способностью и не могут быть использованы для наклеивания обоев.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение качества обойного клея, снижение его удельного расхода, себестоимости, увеличение срока хранения водных дисперсий клея и расширение области его применения.

Решение технической задачи достигается тем, что для эффективного проведения деструкции полисахаридов крахмала и уменьшения ретроградации водных дисперсий клея, повышения клеящей способности дисперсий в обрабатываемую смесь дополнительно вводят структурообразующий карбоксиметилирующий реагент и водорастворимый эфир целлюлозы.

По предлагаемому способу получают экструдат - водорастворимый продукт деструктурированного крахмала и эфира целлюлозы - путем термомеханической обработки смеси с массовой долей влаги 22,5-25,0%, состоящей из крахмала, эфира целлюлозы и растворов реагентов, на экструзионной установке, например, на двушнековом экструдере марки Р3-КЭД-88 при температуре 135-210^oC, давлении перед матрицей 0,8-1,4 МПа в течение 15-60 с.

Способ получения экструдата заключается в следующем: в крахмал товарной влажности 13-20% добавляют эфир целлюлозы в количестве 0,1-10% к сухой массе крахмала и вводят раствор реагентов для получения смеси с массовой долей влаги 22,5-25,0% и содержанием в ней 0,04-0,2% гидроксида натрия (NaOH), 0,2-2,0% буры (натрия борнокислого тетрабората), 0,1-5,0% монохлорацетата натрия, 0,2-3,0% консерванта и 0,1-1,0% фруктовой эссенции (ОСТ 18-103-84 "Эссенции ароматические пищевые для кондитерских изделий") к сухой массе крахмала.

Добавление в крахмал эфира, целлюлозы и растворов реагентов производят при непрерывном перемешивании крахмала.

Термомеханическую обработку смеси осуществляют в двушнековом экструдере при температуре 135-210^oC, давлении перед матрицей 0,8-1,4 МПа в течение 15-60 с, затем смесь продавливается через отверстия матрицы любой формы.

Присутствие в смеси таких реагентов, как гидроксид натрия, бура и монохлорацетат натрия, позволяет за короткий период 15-60 с при высоком давлении и температуре не только расщепить макромолекулы крахмала и эфиры целлюлозы, но и обеспечить образование продукта с новой структурой, включающей эфирные и комплексные соединения расщепленных полисахаридов крахмала и целлюлозы с монохлорацетатом натрия, бурой и частью свободной воды посредством водородных и валентных связей.

После экструзионной обработки экструдат с массовой долей сухих веществ не менее 87% и массовой долей влаги не более 13% измельчают, обеспечивая получение частиц, полностью проходящих через сито с отверстиями не более 4 х 4 мм.

Срок хранения экcтрудата в помещении при относительной влажности воздуха 60-70% не менее 2 лет.

Введение монохлорацетата натрия более 5% приводит к потемнению экструдата, что ограничивает область его применения для белых и светлых обоев.

Применение монохлорацетата натрия в меньшем количестве (менее 0,1%) не дает требуемого изменения структуры крахмала и эфира целлюлозы. Получаемый экструдат не полностью диспергируется в холодной воде. Дисперсии экструдата обладают низкой клеящей способностью при концентрациях менее 5% и быстро расслаиваются.

Введение эфира целлюлозы в количестве более 10% приводит к повышению расхода компонента без существенного изменения клеящей способности и стабильности водных дисперсий.

Уменьшение расхода эфира целлюлозы менее 0,1% не увеличивает клеящей способности экструдата. При низких концентрациях экструдата дисперсии становятся жидкими и быстро расслаиваются при хранении.

Клеевую композицию для обоев получают следующим образом: экструдат растворяют в холодной воде при непрерывном перемешивании в течение 3 мин.

Ниже приведена рецептура предлагаемого клея, мас. %:
Экструдат - 3,0-4,5
Вода - 95,5-97,0
Готовая к употреблению клеевая композиция представляет собой светлую, однородную клейстеобразную массу, которая хорошо и равномерно наносится на поверхность обоев. Клеящая способность ее высокая. Период высыхания 2-4 ч. Срок хранения - 15-25 дней.

Экструдат имеет низкую стоимость, что обусловлено меньшим расходом его для приготовления клеевой композиции, интенсификацией производства и дешевизной сырья.

Пример: в крахмал (кукурузный, картофельный или тапиоковый) товарной влажности при перемешивании вводят карбоксиметилцеллюлозу в количестве 1,5 и 10% к сухой массе крахмала и водный раствор реагентов, содержащий 0,07; 0,15 и 0,20% гидроксида натрия, 2% буры, 0,2% фруктовой эссенции, 0,5; 1 и 3% монохлорацетата натрия и 1% бензоата натрия (консерванта) к сухой массе крахмала. Влаготермомеханическую обработку смеси при их влажности 19,0; 22 и 25% проводят в двушнековом экструдере при температуре 150, 170 и 200^oC и давлении перед матрицей 0,8-1,4 МПа в течение 30 с.

В табл. 1 представлены виды сырья и технологические параметры получения экструдата.

Физико-химические показатели клеевых композиций и сроки их хранения представлены в табл. 2.

Изобретение относится к крахмалопаточной и другим отраслям промышленности и касается получения экструдата, хорошо растворяющегося в холодной воде. Способ получения экструдата предусматривает добавление в крахмал товарной влажности (13-20%) эфира целлюлозы в количестве 0,1-1,0% к сухой массе крахмала и введение раствора реагентов, содержащего 0,04-0,2% гидроксида натрия, 0,2-2,0% буры, 0,1-5,0 монохлорацетата натрия, 0,2-3,0% консерванта к сухой массе крахмала и 0,1-1,0% фруктовой эссенции для получения смеси с массовой долей влаги 22,5-25,0% и последующую термомеханическую обработку смеси экструзионным способом при температуре 135-210^oС, давлении в рабочей камере 0,8-1,4 МПа в течение 15-60 с. Клеевая композиция содержит 3,0-4,5% экструдата и 95,5-97,0% воды. Технический результат - повышение клеящей способности, снижение удельного расхода клея, увеличение его срока хранения. 2 с.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ получения экструдата, включающий смешивание крахмала с раствором гидроксида натрия и натрия борнокислого тетрабората, термомеханическую обработку смеси влажностью 22,5-25,0% экструзионным способом при давлении 0,8-1,4 МПа, измельчение, просеивание, отличающийся тем, что обрабатываемая смесь дополнительно содержит эфир целлюлозы в количестве 0,1-10,0%, монохлорацетат натрия в количестве 0,1-5,0%, 0,1-1,0% фруктовой эссенции и консервант в количестве 0,2-3,0% к сухой массе крахмала, а термомеханическую обработку смеси проводят при температуре 135-210^oС в течение 15-60 с. 2. Клеевая композиция для обоев, включающая экструдат и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве экструдата экструдат, получаемый по п.1, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Экструдат - 3,0-4,5
Вода - 95,5-97,0и