CN109176822A - 一种利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法,包括以下步骤,(a)将秸秆粉碎、除杂,再磨制成秸秆纤维丝,在本发明中,秸秆为富含纤维素的水稻秸秆、小麦秸秆、芦苇、棉杆等。(b)秸秆纤维丝置于蒸锅中,加水蒸煮至软化;将蒸煮后的秸秆纤维丝置于面纸模型中,热压成型,制面纸板;再将蒸煮后的秸秆纤维丝置于里纸模型中,热压成型,制得里纸板;(c)面纸和里纸板粘结,并压实,制得纸箱板材,将所述制得的纸箱板材弯折成纸箱,烘干。本发明制备纸箱的工艺步骤简单,秸秆原料易得,并且在制备过程中,无污染物产生,对环境友好。由于工艺步骤简单,所涉及到的生产设备少,大大的减少了投入成本,提高经济效益。

Description

一种利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法
技术领域
本发明属于纸制品制备技术领域,具体涉及一种利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法。
背景技术
随着互联网现代化的普及,纸箱已经成为人类生活中必不可少的必需品,纸箱在运输行业中扮演着至关重要的作用。现有的纸箱多为瓦楞纸板,瓦楞纸板包括面纸、芯纸、里纸和加工成波形瓦楞纸组成,瓦楞纸板的原料多为回收的旧纸板。传统的纸板加工工艺,多是由纸浆制备成原纸,再由原纸加工成纸板,再由纸板纸箱。但在制备原纸的过程中,会产生大量的黑液,造成一定的环境污染。并且传统纸箱的生产工序复杂,需要大量的厂房、人力和物力。
发明内容
本发明的目的在于:解决上述现有技术中的不足,提供一种利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法,直接将秸秆加工成丝状,再利用加工的秸秆纤维丝一次性制备成纸箱,工序简单,并在制备纸箱的过程中,不产生黑液,减少了有害物质的排放。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:一种利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法,包括以下步骤,
(a)制备秸秆纤维丝:将秸秆粉碎、除杂,再磨制成秸秆纤维丝,在本发明中,秸秆为富含纤维素的水稻秸秆、小麦秸秆、芦苇、棉杆等。
(b)将上述步骤(a)得到的秸秆纤维丝置于蒸锅中,加水蒸煮至软化;将蒸煮后的秸秆纤维丝置于面纸模型中,热压成型,制面纸板;再将蒸煮后的秸秆纤维丝置于里纸模型中,热压成型,制得里纸板;
(c)将上述步骤(b)制得的面纸和里纸板通过粘结剂粘结,并压实,制得纸箱板材,将所述制得的纸箱板材弯折成纸箱,烘干。
进一步的,在所述步骤(a)中,经粉碎、磨制后的所述秸秆纤维丝的长度为0.2-3cm。
进一步的,在所述步骤(b)中,所述蒸煮的方法为,先将蒸锅中的秸秆纤维丝加热至100-110℃,并在该温度下保温30-60min,随后向蒸锅中加入粘结剂,搅拌均匀,再将蒸锅加压至1.5-2个标准大气压,加热至200-300℃,并在该温度下保温60-120min。
进一步的,所述粘结剂与所述秸秆纤维丝的重量份数比为1:(20-30)。
在本发明中,所用到的粘结剂均为环保可降解粘结剂,例如淀粉等环保材料,其中,用作粘结剂的淀粉有玉米淀粉、小麦淀粉、红薯淀粉等。
进一步的,所述的热压成型工艺为,先在40-50℃下,700-800Mpa下预压缩40%-50%的体积变形量,随后在300-400Mpa下,压缩成型。
进一步的,在所述步骤(b)中,所述蒸锅中秸秆纤维丝与水的质量/体积份数之比为1:1-2。
进一步的,在所述步骤(b)中,置于所述面纸模型中的秸秆纤维丝混合物的含水量为10%-20%,置于所述里纸模型中的秸秆纤维丝混合物的含水量为20%-30%。
由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
本发明制备方法是通过将秸秆粉碎磨制成丝状,再将秸秆纤维丝通过蒸煮、热压成型的方式加工成纸板,纸板再加工成纸箱。在本发明的制备方法中,在制备秸秆纤维丝,以及将秸秆纤维丝制备成纸板的过程中,均无有害物质尤其是黑液的产生,并且本发明利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法步骤简单,与现有的制备纸箱的工艺方法相比,本方明的制备方法具有明显的工序简单、污染小、设备投入量小、耗能小等优点。并且,本发明是以秸秆为原料来制备纸箱,原料易得,实现废物利用,变废为宝。
具体实施方式
实施例1:
(a)制备秸秆纤维丝:将收获的水稻、小麦、芦苇、棉杆等、棉杆等秸秆先切段,再在清洗装置中,将秸秆段清洗干净,除去秸秆段中的泥沙、叶屑等杂质,再将秸秆段输送至磨丝装置,将秸秆段磨制成秸秆纤维丝。
(b)选取90%以上的长度为2cm的秸秆纤维丝,将50Kg的秸秆纤维丝放置在蒸锅中,再向蒸锅中加入50L的水,快速将蒸锅内的温度升温至100℃,并在100℃下保温60min中,在升温的过程中,隔断时间搅拌蒸锅一次,以使蒸锅中的秸秆纤维丝受热均匀。随后向蒸锅中加入2Kg的玉米淀粉,搅拌均匀,将蒸锅加压至1.5个标准大气压,在将蒸锅升温至200℃,在200℃下保温120min后,恢复至常压,蒸锅中的秸秆纤维丝90%以上软化。将秸秆纤维丝混合物从蒸锅中捞出,控制含水量在20%,再将秸秆纤维丝混合物放置在面纸模型中,将热压机加热至50℃,调节压力为700Mpa,将面纸模型中的秸秆纤维丝向下压缩50%,随后将热压机的压力调节至400Mpa,将面纸模型中的秸秆纤维丝压缩成厚度为1mm,制面纸板;将含水量为控制在20%的秸秆纤维丝混合物放置在里纸板模型中,再采用同样热压工艺,制得厚度为1mm的里纸板,在里纸板的一面压制有起伏的波纹,如瓦楞纸的形状,其中,波纹的波峰高度为0.5mm。
(c)在面纸板的一面涂覆环保粘接剂,在里纸板有波纹的一面也涂覆环保粘接剂,将面纸板和里纸板粘在一直,并压实使粘接更加牢固,制得纸箱板材,将所述制得的纸箱板材弯折成纸箱,放置在烘干炉中烘干。
实施例2:
(a)制备秸秆纤维丝:将收获的水稻、小麦、芦苇、棉杆等秸秆先切段,再在清洗装置中,将秸秆段清洗干净,除去秸秆段中的泥沙、叶屑等杂质,再将秸秆段输送至磨丝装置,将秸秆段磨制成秸秆纤维丝。
(b)选取90%以上的长度为1cm的秸秆纤维丝,将50Kg的秸秆纤维丝放置在蒸锅中,再向蒸锅中加入65L的水,快速将蒸锅内的温度升温至110℃,并在110℃下保温40min中,在升温的过程中,隔断时间搅拌蒸锅一次,以使蒸锅中的秸秆纤维丝受热均匀。随后向蒸锅中加入2.5Kg的小麦淀粉,搅拌均匀,将蒸锅加压至2个标准大气压,在将蒸锅升温至250℃,在200℃下保温100min后,恢复至常压,蒸锅中的90%以上的秸秆纤维丝软化。将秸秆纤维丝混合物从蒸锅中捞出,控制含水量在20%,再将秸秆纤维丝混合物放置在面纸模型中,将热压机加热至50℃,调节压力为700Mpa,将面纸模型中的秸秆纤维丝向下压缩50%,随后将热压机的压力调节至400Mpa,将面纸模型中的秸秆纤维丝压缩成厚度为1mm,制面纸板;将含水量为控制在20%的秸秆纤维丝混合物放置在里纸板模型中,再采用同样热压工艺,制得厚度为1mm的里纸板,在里纸板的一面压制有起伏的波纹,如瓦楞纸的形状。
(c)在面纸板的一面涂覆环保粘接剂,在里纸板有波纹的一面也涂覆环保粘接剂,将面纸板和里纸板粘在一直,并压实使粘接更加牢固,制得纸箱板材,将所述制得的纸箱板材弯折成纸箱,放置在烘干炉中烘干。
实施例3:
(a)制备秸秆纤维丝:将收获的水稻、小麦、芦苇、棉杆等秸秆先切段,再在清洗装置中,将秸秆段清洗干净,除去秸秆段中的泥沙、叶屑等杂质,再将秸秆段输送至磨丝装置,将秸秆段磨制成秸秆纤维丝。
(b)选取90%以上的长度为1cm的秸秆纤维丝,将50Kg的秸秆纤维丝放置在蒸锅中,再向蒸锅中加入65L的水,快速将蒸锅内的温度升温至110℃,并在110℃下保温40min中,在升温的过程中,隔断时间搅拌蒸锅一次,以使蒸锅中的秸秆纤维丝受热均匀。随后向蒸锅中加入2.5Kg的粘结剂,搅拌均匀,将蒸锅加压至2个标准大气压,在将蒸锅升温至250℃,在200℃下保温100min后,恢复至常压,蒸锅中的90%以上的秸秆纤维丝软化。将秸秆纤维丝混合物从蒸锅中捞出,控制含水量在10%,再将秸秆纤维丝混合物放置在面纸模型中,将热压机加热至50℃,调节压力为800Mpa,将面纸模型中的秸秆纤维丝向下压缩40%,随后将热压机的压力调节至400Mpa,将面纸模型中的秸秆纤维丝压缩成厚度为1.5mm,制面纸板;将含水量为控制在30%的秸秆纤维丝混合物放置在里纸板模型中,再采用同样热压工艺,制得厚度为2mm的里纸板,在里纸板的一面压制有起伏的波纹,如瓦楞纸的形状,其中波纹的波峰高度为1mm。
(c)在面纸板的一面涂覆环保粘接剂,在里纸板有波纹的一面也涂覆环保粘接剂,将面纸板和里纸板粘在一直,并压实使粘接更加牢固,制得纸箱板材,将所述制得的纸箱板材弯折成纸箱,放置在烘干炉中烘干。
实施例4:
(a)制备秸秆纤维丝:将收获的水稻、小麦、芦苇、棉杆等等秸秆秸秆先切段,再在清洗装置中,将秸秆段清洗干净,除去秸秆段中的泥沙、叶屑等杂质,再将秸秆段输送至磨丝装置,将秸秆段磨制成秸秆纤维丝。
(b)选取90%以上的长度为2cm的秸秆纤维丝,将50Kg的秸秆纤维丝放置在蒸锅中,再向蒸锅中加入50L的水,快速将蒸锅内的温度升温至110℃,并在110℃下保温30min中,在升温的过程中,隔断时间搅拌蒸锅一次,以使蒸锅中的秸秆纤维丝受热均匀。随后向蒸锅中加入2.5Kg的红薯淀粉,搅拌均匀,将蒸锅加压至2个标准大气压,在将蒸锅升温至200℃,在200℃下保温120min后,恢复至常压,蒸锅中的90%以上的秸秆纤维丝软化。将秸秆纤维丝混合物从蒸锅中捞出,控制含水量在20%,再将秸秆纤维丝混合物放置在面纸模型中,将热压机加热至40℃,调节压力为700Mpa,将面纸模型中的秸秆纤维丝向下压缩50%,随后将热压机的压力调节至300Mpa,将面纸模型中的秸秆纤维丝压缩成厚度为2mm,制面纸板;将含水量为控制在20%的秸秆纤维丝混合物放置在里纸板模型中,再采用同样热压工艺,制得厚度为1.5mm的里纸板,在里纸板的一面压制有起伏的波纹,如瓦楞纸的形状,其中,波纹波峰的高度为0.5mm。
(c)在面纸板的一面涂覆环保粘接剂,在里纸板有波纹的一面也涂覆环保粘接剂,将面纸板和里纸板粘在一直,并压实使粘接更加牢固,制得纸箱板材,将所述制得的纸箱板材弯折成纸箱,放置在烘干炉中烘干。
将实施例1-4制得的纸箱,采用GBT4857.4-2008的测试方法,测试纸箱的抗压强度,结果表明,实施例1-4的纸箱均具有较高的抗压强度,变形量均小于10mm。
本发明制备纸箱的工艺步骤简单,秸秆原料易得,并且在制备过程中,无污染物产生,对环境友好。由于工艺步骤简单,所涉及到的生产设备少,大大的减少了投入成本,提高经济效益。

Claims (7)

1.一种利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法,其特征在于:包括以下步骤,
(a)制备秸秆纤维丝:将秸秆粉碎、除杂,再磨制成秸秆纤维丝,
(b)将上述步骤(a)得到的秸秆纤维丝置于蒸锅中,加水蒸煮至软化;将蒸煮后的秸秆纤维丝置于面纸模型中,热压成型,制面纸板;将蒸煮后的秸秆纤维丝置于里纸模型中,热压成型,制得里纸板;
(c)将上述步骤(b)制得的面纸和里纸板通过粘结剂粘结,并压实,制得纸箱板材,将所述制得的纸箱板材弯折成纸箱,烘干。
2.根据权利要求1所述的利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法,其特征在于:在所述步骤(a)中,所述秸秆纤维丝的长度为0.2-3cm。
3.根据权利要求1所述的利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法,其特征在于:在所述步骤(b)中,所述蒸煮的方法为,先将蒸锅中的秸秆纤维丝加热至100-110℃,并在该温度下保温30-60min,随后向蒸锅中加入粘结剂,搅拌均匀,再将蒸锅加压至1.5-2个标准大气压,加热至200-300℃,并在该温度下保温60-120min。
4.根据权利要求3所述的利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法,其特征在于:所述粘结剂与所述秸秆纤维丝的重量份数比为1:(20-30)。
5.根据权利要求1所述的利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法,其特征在于:所述的热压成型工艺为,先在40-50℃下,700-800Mpa下预压缩40%-50%的体积变形量,随后在300-400Mpa下,压缩成型。
6.根据权利要求1所述的利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法,其特征在于:在所述步骤(b)中,所述蒸锅中秸秆纤维丝与水的质量/体积份数之比为1:(1-2)。
7.根据权利要求1所述的利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法,其特征在于:在所述步骤(b)中,置于所述面纸模型中的秸秆纤维丝的含水量为10%-20%,置于所述里纸模型中的秸秆纤维丝的含水量为20%-30%。
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