Composición adhesiva.

Una composición adhesiva seca que comprende un almidón portador,

un almidón secundario y un álcali, caracterizada porque el almidón portador:

- comprende, basado en peso seco, menos de 50% de almidón pre-gelatinizado; y

-tiene una sensibilidad a los álcalis, calculada según el método 1 indicado en la descripción, mayor que el almidón secundario, en donde la diferencia en sensibilidad a los álcalis entre el almidón portador y el almidón secundario es al menos 0, 05% de NaOH.

Composición adhesiva Campo de la invención La presente invención se refiere a composiciones adhesivas, en particular a las composiciones adhesivas llamadas mezcla-en-una-bolsa (OBM) , y a un procedimiento para prepararlas.

Antecedentes de la invención Los adhesivos para usar en el procesamiento de papel e industrias de corrugados se clasifican típicamente como adhesivos de tipo Stein Hall o Minocar.

Los adhesivos de tipo Stein Hall se preparan dispersando aproximadamente 10-25% del almidón total en un líquido primario (agua) . Esta porción del almidón total se llama “almidón primario”. Esta mezcla se calienta y después se añade una cantidad definida de álcali. Esto conduce a la completa gelatinización del almidón primario, lo que da por resultado una pasta de almidón de alta viscosidad (conocida como “portador”) . Después se incorpora agua secundaria para reducir la temperatura y la concentración de álcali en el portador. Finalmente se añade un almidón secundario (que representa aproximadamente 75-90% del almidón total) , junto con otros compuestos tales como bórax si es necesario.

En cambio, los adhesivos de tipo Minocar se preparan con niveles mucho más altos de almidón primario (aproximadamente 40-60% del almidón total) . Se añade gradualmente álcali al portador hasta que se consigue un nivel de viscosidad definido. Una vez que se alcanza este nivel de viscosidad, el hinchamiento del portador se detiene añadiendo muy rápidamente el líquido y almidón restante (secundario) (más otros compuestos, si es necesario) .

Ambos tipos de estos adhesivos tienen el inconveniente de que han de ser preparados por el usuario, requiriendo de ese modo no solamente recursos adicionales de tiempo y equipo, sino también un cierto nivel de experiencia técnica. Por tanto se ha desarrollado un tercer tipo de adhesivo. Estos se conocen como adhesivos de “mezcla-enuna-bolsa” (OBM) . Proporcionan un solo ingrediente seco pre-mezcla que se puede preparar en un procedimiento directo de un paso, simplemente mediante por adición a agua.

Los adhesivos OBM han estado disponibles en el mercado durante más de cuarenta años. Típicamente comprenden, junto con productos químicos productores de sosa cáustica y un compuesto de boro, tanto un almidón portador como un almidón secundario. Aunque el almidón secundario es habitualmente un almidón natural con una temperatura de gelatinización relativamente alta (por ejemplo, aproximadamente 70ºC en el caso de almidón de maíz) , los almidones portadores OBM se seleccionan tradicionalmente de almidones pre-gelatinizados (o secados por rodillos) . Desgraciadamente el uso de tales almidones es muy costoso.

El documento JP-A-3012470 describe un adhesivo que contiene (A) almidón bruto como una parte principal del componente almidón, (B) almidón a poco viscoso como una parte portadora del componente almidón, y (C) una sal inorgánica.

El documento CN-A-1174223 describe un adhesivo de almidón para la preparación de cartón corrugado, el adhesivo se prepara mezclando agua y harina, añadiendo almidón de maíz, mezclando con disolución de NaOH y disolución de bórax, agitación y sedimentación durante 8 horas.

Por tanto se necesita una alternativa a los productos que existen en la técnica. La presente invención proporciona tal alternativa.

Breve descripción de las figuras

Figura 1: Sensibilidad a los álcalis de diferentes almidones a 25ºC.

Figura 2: Sensibilidad a los álcalis de diferentes almidones a temperaturas variables.

Figura 3: Determinación de valores alcalinos Brabender de almidón de maíz y de trigo.

Figuras 4 + 5: Características de adhesivos preparados según diferentes procedimientos.

Figura 6: Aparato para la determinación de puntos de gelificación

Enunciados de la invención Según un primer aspecto de la presente invención se proporciona una composición adhesiva seca que comprende un almidón portador, un almidón secundario y un álcali, caracterizada porque el almidón portador:

-comprende, basado en peso seco, menos de 50% de almidón pre-gelatinizado; y

- tiene una sensibilidad a los álcalis, calculada según el método 1 descrito más adelante, mayor que el almidón secundario.

La diferencia en sensibilidad a los álcalis entre el almidón portador y el almidón secundario es al menos 0, 05% de NaOH, preferiblemente 0, 1% de NaOH, más preferiblemente al menos 0, 15% de NaOH.

Según otro aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para preparar un adhesivo que comprende los pasos de añadir la anterior composición a agua y mezclar, caracterizado porque se añade álcali suficiente para gelatinizar el almidón portador, pero no el almidón secundario durante la mezcla.

De acuerdo con un aspecto adicional de la presente invención, se proporciona un procedimiento para preparar un adhesivo que comprende las etapas de añadir un almidón portador, un almidón secundario y al menos un álcali a agua y mezclar, caracterizado porque el almidón portador:

- comprende, basado en peso seco, menos de 50% de almidón pre-gelatinizado; y

- tiene una sensibilidad a los álcalis, calculada según el método 1 descrito más adelante, mayor que el almidón secundario.

y porque se añade álcali suficiente para gelatinizar el almidón portador, pero no el almidón secundario durante la mezcla.

La diferencia en sensibilidad a los álcalis entre el almidón portador y el almidón secundario es al menos 0, 05% de NaOH.

Preferiblemente, antes de la adición de los almidones y álcali, el agua se precalienta a 20-60ºC, preferiblemente 3050ºC, más preferiblemente 35-45ºC, más preferiblemente 40-45ºC.

Se proporciona además un adhesivo preparado de acuerdo con el anterior procedimiento y se preparan materiales de cartón usando tal adhesivo.

Descripción detallada La presente invención proporciona una composición adhesiva que comprende un almidón portador, un almidón secundario y un álcali, caracterizada porque el almidón portador:

- comprende, basado en peso seco, menos de 50% de almidón pre-gelatinizado; y

- tiene una sensibilidad a los álcalis mayor que el almidón secundario.

Como se usa en la técnica, la expresión “composición adhesiva” puede referirse tanto a composiciones adhesivas secas como acuosas. Las composiciones secas (por ejemplo, de tipo mezcla-en-una-bolsa) comprenden algunos o todos los ingredientes necesarios para producir una composición acuosa por adición de agua y/u otros líquidos. Los ingredientes de una composición acuosa se pueden diluir solo parcialmente o se pueden diluir completamente y estar dispuestos para usar.

Con el fin de claridad solamente, y a menos que se exprese específicamente de otro modo, las composiciones secas se llamarán en esta memoria “composiciones adhesivas” y las composiciones acuosas se llamarán simplemente “adhesivos”. Preferiblemente, la composición adhesiva de la presente invención es una composición adhesiva de tipo mezcla-en-una-bolsa.

La composición adhesiva de la presente invención comprende, como mínimo, un almidón portador, un almidón secundario y un álcali. El papel principal del almidón portador, en el adhesivo acabado, es crear un cierto nivel de viscosidad, permitiendo con ello una dispersión estable (o “suspensión”) del almidón secundario bruto, no gelatinizado. Esto se consigue tradicionalmente, para los adhesivos de tipo OBM, usando un almidón portador pregelatinizado (y por tanto soluble en agua fría) .

Sin embargo, el almidón portador de la presente invención comprende menos de 50% de almidón pre-gelatinizado. Como se usa en esta memoria, la expresión “basado en peso seco” se refiere al contenido de un ingrediente (en este caso almidón pre-gelatinizado) expresado como un porcentaje del peso seco total de la composición, calculado a partir del peso seco en base comercial de ese ingrediente. Preferiblemente, el almidón portador comprenderá menos de 40%, más preferiblemente menos de 30%, más preferiblemente menos de 20%, más preferiblemente menos de 10%, más preferiblemente menos de 5% de almidón pre-gelatinizado. Según una realización lo más preferida, el almidón portador no comprenderá prácticamente almidón pre-gelatinizado. En cambio, el almidón portador de la presente invención se caracteriza por su sensibilidad a los álcalis, específicamente por una sensibilidad a los álcalis que es significativamente mayor que la del almidón secundario.

Se cree en efecto que, a una cierta concentración y cuando se mezcla... [Seguir leyendo]

1. Una composición adhesiva seca que comprende un almidón portador, un almidón secundario y un álcali, caracterizada porque el almidón portador:

- comprende, basado en peso seco, menos de 50% de almidón pre-gelatinizado; y

-tiene una sensibilidad a los álcalis, calculada según el método 1 indicado en la descripción, mayor que el almidón secundario, en donde la diferencia en sensibilidad a los álcalis entre el almidón portador y el almidón secundario es al menos 0, 05% de NaOH.

2. Una composición adhesiva seca según la reivindicación 1, caracterizada porque la diferencia en sensibilidad a los álcalis entre el almidón portador y el almidón secundario es al menos 0, 1% de NaOH.

3. Una composición adhesiva seca según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el almidón portador comprende, basado en peso seco, menos de 40%, preferiblemente menos de 30%, más preferiblemente menos de 20%, más preferiblemente menos de 10%, más preferiblemente menos de 5% de almidón pre-gelatinizado.

4. Una composición adhesiva seca según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el almidón portador no comprende almidón pre-gelatinizado.

5. Una composición adhesiva seca según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el almidón secundario se selecciona del grupo consistente en almidón de maíz, almidón de patata, almidón de trigo y mezclas de dos o más de ellos.

6. Una composición adhesiva seca según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el almidón portador se selecciona del grupo consistente en almidón de trigo, almidón de patata, almidón de tapioca, almidón de cebada y mezclas de dos o más de ellos.

7. Una composición adhesiva seca según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el almidón portador es un almidón carboximetilado.

8. Una composición adhesiva seca según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende, basado en peso seco, 0, 5-60%, preferiblemente 5-40%, más preferiblemente 5-25%, más preferiblemente 5-15% de almidón portador.

9. Una composición adhesiva seca según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende, basado en peso seco.

4. 99, 5%, preferiblement.

7. 95%, más preferiblement.

8. 90% de almidón secundario.

10. Una composición adhesiva seca según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el álcali se selecciona de carbonato sódico, hidróxido cálcico, hidróxido sódico o mezclas de dos o más de ellos.

11. Una composición adhesiva seca según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende, basado en peso seco, 1-8%, preferiblemente 3-6% de álcali.

12. Una composición adhesiva seca según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende además un compuesto de boro, preferiblemente bórax decahidrato.

13. Una composición adhesiva seca según la reivindicación 12, caracterizada porque comprende, basado en peso seco, 0, 1-3, 5%, preferiblemente 1, 5-2, 5%, más preferiblemente 1, 2-1, 7% de compuesto de boro.

14. Procedimiento para preparar un adhesivo que comprende los pasos de añadir la composición, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, a agua y mezclar, caracterizado porque se añade álcali suficiente para gelatinizar el almidón portador, pero no el almidón secundario durante la mezcla.

15. Procedimiento para preparar un adhesivo que comprende los pasos de añadir un almidón portador, un almidón secundario y al menos un álcali a agua y mezclar, caracterizado porque el almidón portador:

- comprende, basado en peso seco, menos de 50% de almidón pre-gelatinizado; y

- tiene una sensibilidad a los álcalis, calculada según el método 1 indicado en la descripción, mayor que el almidón secundario, en donde la diferencia en sensibilidad a los álcalis entre el almidón portador y el almidón secundario es al menos 0, 05% de NaOH;

y porque se añade álcali suficiente para gelatinizar el almidón portador, pero no el almidón secundario.

16. Procedimiento según la reivindicación 15, caracterizado porque el almidón portador y el almidón secundario se pre-mezclan.

17. Procedimiento según la reivindicación 15 o reivindicación 16, caracterizado porque el álcali se selecciona de carbonato sódico, hidróxido cálcico, hidróxido sódico o mezclas de dos o más de ellos.

18. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, caracterizado porque basado en peso seco se añade 1-8%, preferiblemente 3-6% de álcali.

19. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18, caracterizado porque comprende además añadir un compuesto de boro, preferiblemente bórax decahidrato.

20. Procedimiento según la reivindicación 19 caracterizado porque se añade, basado en peso seco, 0, 1-3, 5%, preferiblemente 1, 5-2, 5%, más preferiblemente 1, 2-1, 7% de compuesto de boro.

21. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 20, caracterizado porque los almidones 10 portador y secundario se mezclan con el agua antes de que se añadan el álcali y/o compuesto de boro.

22. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 21, caracterizado porque el agua se precalienta .

2. 60ºC, preferiblement.

3. 50ºC, más preferiblement.

3. 45ºC, más preferiblement.

4. 45ºC.

23. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 22, caracterizado porque el almidón portador,

almidón secundario, álcali y agua se mezclan durante 10 minutos a 1 hora, preferiblemente durant.

2. 40 minutos, 15 más preferiblemente durante 30 minutos aproximadamente.

24. Adhesivo preparado según el procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 15-23.

25. Adhesivo según la reivindicación 24, en donde el adhesivo tiene una sustancia seca total de 15 a 40% en peso.

26. Adhesivo según la reivindicación 24 ó reivindicación 25 para usar en procesos de corrugación y/o papel.

27. Materiales de cartón preparados usando el adhesivo de una cualquiera de las reivindicaciones 24 a 26.

Figura 2: Sensibilidad a los álcalis de diferentes almidones a temperatura y concentración alcalina variable

Figura 3: Determinación de valores alcalinos Brabender de almidón de maíz y de trigo

Figura 5: Características de adhesivos preparados según diferentes procedimientos

Figura 6: Aparato para determinación de puntos de gelificación