CN109137609A - 一种提高瓦楞纸环亚强度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于瓦楞纸加工技术领域，具体涉及一种提高瓦楞纸环亚强度的方法，对瓦楞纸表面进行施用表面增强胶，所述表面增强胶包括以下原料：改性淀粉、碱激发的偏高岭土基低聚物、(甲基)丙烯酸羟基酯、2‑羟基‑4‑甲氧基二苯甲酮、烟酸乙酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、有机胺、添加剂、聚己内酯多元醇、磺丙基甜菜碱、水。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中碱激发的偏高岭土基低聚物与改性淀粉协同作用，能够有效增强瓦楞纸的环亚强度，通过烟酸乙酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、有机胺、聚己内酯多元醇的协同作用，提高表面增强胶的稳定性，再配合磺丙基甜菜碱与添加剂提高瓦楞纸的耐水性，能够有效拓展瓦楞纸的使用范围。

Description

一种提高瓦楞纸环亚强度的方法
技术领域
本发明属于瓦楞纸加工技术领域，具体涉及一种提高瓦楞纸环亚强度的方法。
背景技术
目前国内包装用纸的原料大部分采用废纸或掺用废纸，由于纸浆原料品质较差，机械强度较低，为了扩大包装纸板的应用范围，降低生产成本，有必要对其进行机械性能强化，提高其机械强度，生产中表面施胶方法应用比较广泛。表面施胶是在纸页成形后，对纸或纸板的表面进行施胶的一种方法。表面施胶的操作方法简单，不但可以提高纸表面强度，还能提高纸张印刷质量，减少印刷中纸张的掉粉、掉渣现象。表面施胶对提高纸张的各方面性能都具有重要作用，因此发展速度很快。
常用的表面施胶剂分为天然高分子表面施胶剂和合成高分子表面施胶剂，天然高分子表面施胶剂主要由淀粉及改性淀粉、改性纤维素、蛋白质类等构成，传统的天然表面施胶剂对纸板的增强效果有限，且表观性能不佳，容易出现印刷中的掉毛、掉粉现象，限制其使用范围；合成高分子表面施胶剂主要有苯乙烯-马来酸酐溶液聚合物（SMA）、苯乙烯-丙烯酸溶液聚合物（SAA）、水性聚氨酯胶乳（PUD）和苯乙烯-丙烯酸乳液聚合物（SAE）四类，其中，丙烯酸酯类聚合物是发展最快、应用最为广泛的产品，因其成膜性强、耐油性、耐候性较好、并且所用介质为水，符合当今绿色产品的发展要求；但仍然存在环亚强度低、有一定吸水性的问题，影响其正常使用，因此，需要进一步研究改进。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提高瓦楞纸环亚强度的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种提高瓦楞纸环亚强度的方法，对瓦楞纸表面进行施用表面增强胶，所述表面增强胶包括以下重量份的原料：改性淀粉18-22份、碱激发的偏高岭土基低聚物4-6份、(甲基)丙烯酸羟基酯3-5份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮2-4份、烟酸乙酯0.8-1.6份、脂肪醇聚氧乙烯醚6-10份、有机胺2-6份、添加剂1-3份、聚己内酯多元醇14-18份、磺丙基甜菜碱2.2-2.6份、水200份；
所述添加剂为柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯或乙酰柠檬酸三辛酯中的一种；
所述改性淀粉的制备方法包括以下步骤：
（1）将淀粉原料与相当于其重量6-8倍的水混合，搅拌均匀后得到淀粉悬浮液，然后在淀粉原料中加入相当于淀粉重量1.2-1.8%的三氯乙酸、0.1-0.3%的十二烷基膦酸、0.4-0.7%的过氧化二异丙苯、0.08-0.12%的3-巯基丙酸异辛酯，在温度为55-65℃的条件下搅拌处理30-40分钟，过滤，洗涤后得到中间料；
（2）将中间料加入相当于其重量3-4倍的水搅拌均匀，调节pH值至5.6-6，加入相当于中间料重量2.2-2.6%的含氟喹诺酮类甲基丙烯酸酯、0.3-0.5%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.1-0.2%的脂肪酸失水山梨醇酯，在温度为85-95℃的条件下搅拌处理20-30分钟，完成后调节pH值至中性，过滤后即得。
作为对上述方案的进一步改进，所述淀粉原料为黄米、红薯、稻谷、小麦、大豆中的至少三种。
作为对上述方案的进一步改进，所述碱激发的偏高岭土基低聚物的制备方法为将高岭土在温度为650-750℃的条件下煅烧2-3小时，得到偏高岭土，完成后将模数为1.2-1.4的水玻璃溶液与偏高岭土以重量比8-12:1混合制得。
作为对上述方案的进一步改进，所述(甲基)丙烯酸羟基酯为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基 丙烯酸羟丙酯和丙烯酸-4-羟基丁酯中的一种。
作为对上述方案的进一步改进，所述有机胺为四乙烯五胺、正丁胺或三乙烯四胺中的一种。
作为对上述方案的进一步改进，所述聚己内酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-丙二醇酯二醇、聚己二酸一缩二乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-缩二乙二醇酯二醇、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇中的一种。
作为对上述方案的进一步改进，所述表面增强胶的制备方法为将各原料按重量比混合后，加热到52-56℃，以5000-6000转/分钟的剪切速度处理15-25分钟，完成后即得。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中碱激发的偏高岭土基低聚物与改性淀粉协同作用，能够有效增强瓦楞纸的环亚强度，通过烟酸乙酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、有机胺、聚己内酯多元醇的协同作用，提高表面增强胶的稳定性，再配合磺丙基甜菜碱与添加剂提高瓦楞纸的耐水性，能够有效拓展瓦楞纸的使用范围。
具体实施方式
实施例1
一种提高瓦楞纸环亚强度的方法，对瓦楞纸表面进行施用表面增强胶，所述表面增强胶包括以下重量份的原料：改性淀粉20份、碱激发的偏高岭土基低聚物5份、(甲基)丙烯酸羟基酯4份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮3份、烟酸乙酯1.2份、脂肪醇聚氧乙烯醚8份、有机胺4份、添加剂2份、聚己内酯多元醇16份、磺丙基甜菜碱2.4份、水200份；
所述添加剂为柠檬酸三丁酯；
所述改性淀粉的制备方法包括以下步骤：
（1）将淀粉原料与相当于其重量7倍的水混合，搅拌均匀后得到淀粉悬浮液，然后在淀粉原料中加入相当于淀粉重量1.5%的三氯乙酸、0.2%的十二烷基膦酸、0.55%的过氧化二异丙苯、0.1%的3-巯基丙酸异辛酯，在温度为60℃的条件下搅拌处理35分钟，过滤，洗涤后得到中间料；
（2）将中间料加入相当于其重量3.5倍的水搅拌均匀，调节pH值至5.8，加入相当于中间料重量2.4%的含氟喹诺酮类甲基丙烯酸酯、0.4%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.15%的脂肪酸失水山梨醇酯，在温度为90℃的条件下搅拌处理25分钟，完成后调节pH值至中性，过滤后即得。
其中，所述淀粉原料为黄米、红薯、稻谷，其重量比为3:1:1；
所述碱激发的偏高岭土基低聚物的制备方法为将高岭土在温度为700℃的条件下煅烧2.5小时，得到偏高岭土，完成后将模数为1.3的水玻璃溶液与偏高岭土以重量比10:1混合制得。
其中，所述(甲基)丙烯酸羟基酯为丙烯酸羟乙酯；所述有机胺为四乙烯五胺；所述聚己内酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇。
其中，所述表面增强胶的制备方法为将各原料按重量比混合后，加热到54℃，以5500转/分钟的剪切速度处理20分钟，完成后即得。
实施例2
一种提高瓦楞纸环亚强度的方法，对瓦楞纸表面进行施用表面增强胶，所述表面增强胶包括以下重量份的原料：改性淀粉18份、碱激发的偏高岭土基低聚物6份、(甲基)丙烯酸羟基酯3份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮4份、烟酸乙酯1.6份、脂肪醇聚氧乙烯醚6份、有机胺6份、添加剂1份、聚己内酯多元醇18份、磺丙基甜菜碱2.2份、水200份；
所述添加剂为柠檬酸三辛酯；
所述改性淀粉的制备方法包括以下步骤：
（1）将淀粉原料与相当于其重量8倍的水混合，搅拌均匀后得到淀粉悬浮液，然后在淀粉原料中加入相当于淀粉重量1.2%的三氯乙酸、0.3%的十二烷基膦酸、0.7%的过氧化二异丙苯、0.08%的3-巯基丙酸异辛酯，在温度为65℃的条件下搅拌处理40分钟，过滤，洗涤后得到中间料；
（2）将中间料加入相当于其重量3倍的水搅拌均匀，调节pH值至5.6，加入相当于中间料重量2.6%的含氟喹诺酮类甲基丙烯酸酯、0.5%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.1%的脂肪酸失水山梨醇酯，在温度为95℃的条件下搅拌处理30分钟，完成后调节pH值至中性，过滤后即得。
其中，所述淀粉原料为红薯、小麦、大豆，重量比为2:1:1；
所述碱激发的偏高岭土基低聚物的制备方法为将高岭土在温度为650℃的条件下煅烧3小时，得到偏高岭土，完成后将模数为1.2的水玻璃溶液与偏高岭土以重量比12:1混合制得。
其中，所述(甲基)丙烯酸羟基酯为甲基丙烯酸羟乙酯；所述有机胺为正丁胺；所述聚己内酯多元醇为聚己二酸乙二醇-丙二醇酯二醇。
其中，所述表面增强胶的制备方法为将各原料按重量比混合后，加热到52℃，以6000转/分钟的剪切速度处理15分钟，完成后即得。
实施例3
一种提高瓦楞纸环亚强度的方法，对瓦楞纸表面进行施用表面增强胶，所述表面增强胶包括以下重量份的原料：改性淀粉22份、碱激发的偏高岭土基低聚物4份、(甲基)丙烯酸羟基酯5份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮2份、烟酸乙酯0.8份、脂肪醇聚氧乙烯醚10份、有机胺2份、添加剂3份、聚己内酯多元醇14份、磺丙基甜菜碱2.6份、水200份；
所述添加剂为乙酰柠檬酸三辛酯；
所述改性淀粉的制备方法包括以下步骤：
（1）将淀粉原料与相当于其重量6倍的水混合，搅拌均匀后得到淀粉悬浮液，然后在淀粉原料中加入相当于淀粉重量1.8%的三氯乙酸、0.1%的十二烷基膦酸、0.4%的过氧化二异丙苯、0.12%的3-巯基丙酸异辛酯，在温度为55℃的条件下搅拌处理30分钟，过滤，洗涤后得到中间料；
（2）将中间料加入相当于其重量4倍的水搅拌均匀，调节pH值至6，加入相当于中间料重量2.2%的含氟喹诺酮类甲基丙烯酸酯、0.3%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.2%的脂肪酸失水山梨醇酯，在温度为85℃的条件下搅拌处理20分钟，完成后调节pH值至中性，过滤后即得。
其中，所述淀粉原料为黄米、小麦、大豆，重量比为1:1:1；
所述碱激发的偏高岭土基低聚物的制备方法为将高岭土在温度为750℃的条件下煅烧2小时，得到偏高岭土，完成后将模数为1.4的水玻璃溶液与偏高岭土以重量比8:1混合制得。
其中，所述(甲基)丙烯酸羟基酯为丙烯酸羟丙酯；所述有机胺为三乙烯四胺；所述聚己内酯多元醇为聚己二酸乙二醇-缩二乙二醇酯二醇。
其中，所述表面增强胶的制备方法为将各原料按重量比混合后，加热到56℃，以6000转/分钟的剪切速度处理25分钟，完成后即得。
设置对照组1，将实施例1中改性淀粉替换为等重量的淀粉原料，其余内容不变；设置对照组2，将实施例1中碱激发的偏高岭土基低聚物替换为等重量的改性淀粉，其余内容不变；设置对照组3，将实施例1中(甲基)丙烯酸羟基酯替换为等重量的苯乙烯-丙烯酸乳液聚合物，其余内容不变；设置对照组4，将实施例1中添加剂去掉，其余内容不变；设置对照组5，将实施例1中有机胺去掉，其余内容不变；设置对照组6，将实施例1中聚己内酯多元醇替换为等重量的乙二醇，其余内容不变；设置空白组，为瓦楞原纸。
以使用三圆网多缸纸机生产110g/m²的B楞型瓦楞原纸为实验纸样，数据测定：Cobb值测定采用GB/T 1540-2002方法检测待测纸样；表面强度测定采用GB/T22365-2008方法检测待测纸样；环压强度测定采用GB/T2679.8-1995方法检测待测纸样。
表1
从表1中数据可以看出，本发明中生产的表面增强胶，单位面积吸水性明显降低，说明抗水性增强，表面强度和环压指数都有一定程度的增加，说明施胶后纸板稳定性提高，纸张拉力增强。

Claims (7)

1.一种提高瓦楞纸环亚强度的方法，其特征在于，对瓦楞纸表面进行施用表面增强胶，所述表面增强胶包括以下重量份的原料：改性淀粉18-22份、碱激发的偏高岭土基低聚物4-6份、(甲基)丙烯酸羟基酯3-5份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮2-4份、烟酸乙酯0.8-1.6份、脂肪醇聚氧乙烯醚6-10份、有机胺2-6份、添加剂1-3份、聚己内酯多元醇14-18份、磺丙基甜菜碱2.2-2.6份、水200份；
所述添加剂为柠檬酸三丁酯、柠檬酸三辛酯或乙酰柠檬酸三辛酯中的一种；
所述改性淀粉的制备方法包括以下步骤：
（1）将淀粉原料与相当于其重量6-8倍的水混合，搅拌均匀后得到淀粉悬浮液，然后在淀粉原料中加入相当于淀粉重量1.2-1.8%的三氯乙酸、0.1-0.3%的十二烷基膦酸、0.4-0.7%的过氧化二异丙苯、0.08-0.12%的3-巯基丙酸异辛酯，在温度为55-65℃的条件下搅拌处理30-40分钟，过滤，洗涤后得到中间料；
（2）将中间料加入相当于其重量3-4倍的水搅拌均匀，调节pH值至5.6-6，加入相当于中间料重量2.2-2.6%的含氟喹诺酮类甲基丙烯酸酯、0.3-0.5%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.1-0.2%的脂肪酸失水山梨醇酯，在温度为85-95℃的条件下搅拌处理20-30分钟，完成后调节pH值至中性，过滤后即得。
2.如权利要求1所述一种提高瓦楞纸环亚强度的方法，其特征在于，所述淀粉原料为黄米、红薯、稻谷、小麦、大豆中的至少三种。
3.如权利要求1所述一种提高瓦楞纸环亚强度的方法，其特征在于，所述碱激发的偏高岭土基低聚物的制备方法为将高岭土在温度为650-750℃的条件下煅烧2-3小时，得到偏高岭土，完成后将模数为1.2-1.4的水玻璃溶液与偏高岭土以重量比8-12:1混合制得。
4.如权利要求1所述一种提高瓦楞纸环亚强度的方法，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸羟基酯为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基 丙烯酸羟丙酯和丙烯酸-4-羟基丁酯中的一种。
5.如权利要求1所述一种提高瓦楞纸环亚强度的方法，其特征在于，所述有机胺为四乙烯五胺、正丁胺或三乙烯四胺中的一种。
6.如权利要求1所述一种提高瓦楞纸环亚强度的方法，其特征在于，所述聚己内酯多元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-丙二醇酯二醇、聚己二酸一缩二乙二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇-缩二乙二醇酯二醇、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇中的一种。
7.如权利要求1所述一种提高瓦楞纸环亚强度的方法，其特征在于，所述表面增强胶的制备方法为将各原料按重量比混合后，加热到52-56℃，以5000-6000转/分钟的剪切速度处理15-25分钟，完成后即得。
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