CN111497323A - 一种高强度防水防静电的复合包装纸箱的成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度防水防静电的复合包装纸箱的成型工艺，包括以下步骤：1）高强度双面瓦楞纸板的制备工序：将两组高强度单面瓦楞纸板与的内衬纸进行粘合，烘干、冷却定型后得到高强度双面瓦楞纸板；2）涂层工序：将高强度双面瓦楞纸板的外表面喷涂防水涂层，内表面涂布防静电涂层，得到高强度防水防静电的双面瓦楞纸板；3）印刷工序：传送到印刷机上，进行印刷；4）开槽工序：印刷后经开槽机开槽；5）模切工序：按照模切工艺图经模切刀进行模切；6）粘合成型工序：粘合成型，形成复合包装纸箱成品。本发明成型工艺简单，适于批量化生产，生产的复制包装纸箱具有防水性能的同时也具有优异的防静电性能，而且强度很高。

Description

一种高强度防水防静电的复合包装纸箱的成型工艺
技术领域
本发明涉及包装纸箱技术领域，特别涉及一种高强度防水防静电的复合包装纸箱的成型工艺。
背景技术
包装纸箱以其轻便牢固，能起到保护商品的作用，又便于运输装卸，属绿色环保产品，可回收利用，所以被广泛应用于产品包装领域。目前快递行业尤其网购的快速发展促进了快递业的发展，而纸箱就是网购-快递链中必不可少的一部分，然后，在快递运输过程中，人为因素、意外因素等情况时有发生，导致纸箱内的货物遭受碰撞挤压而损坏，给销售者和商家带来损失，因此需要对纸箱的抗压性能进一步研究；而且纸箱的防水防潮性差，一直是饱受市场诟病的缺陷，特别是近年来冰鲜肉、果蔬、医药等冷链包装市场规模越来越大，瓦楞包装行业急需从根本上解决了纸箱包装受潮后易塌箱的问题。
另外，电子产品比如电子管、集成电路板、电子连接元件等等。在生产、搬运、储存、运输、使用的过程中，由于摩擦、撞击、接触、分离产生的静电电压极可能影响产品技术参数，降低稳定性甚至使产品失效，因此静电防护包装显得尤为重要。目前市场上的防静电纸箱，基本上都是通过印刷机在纸箱表面印刷防静电油墨，它们的缺陷是：油墨与纸箱表面的结合力很差，印刷层不均匀，厚度不能控制。这些油墨的主要导电成分为碳颗粒，印刷后油墨中的碳粒极易从纸箱表面脱落，触摸后，双手粘黑，因此必须在纸箱表面再印刷一层“罩光油墨”，以减少油墨中碳粒的掉落，但就是这层“罩光油墨”的阻隔，使防静电性能明显下降，导致防静电指数最高也只能达到105Ω。此外，油墨本身含水，出现瓦楞纸箱吸水后质量不稳定等问题。
常规的纸箱无法同时满足防水、抗静电、高强度的使用要求。
发明内容
发明的目的：本发明提供一种高强度防水防静电的复合包装纸箱的成型工艺，工艺简单，适于批量化生产，生产的复制包装纸箱具有防水性能的同时也具有优异的防静电性能，而且强度很高。
本发明所采用的技术方案：本发明提供一种高强度防水防静电的复合包装纸箱的成型工艺，包括以下步骤：
（1）高强度双面瓦楞纸板的制备工序：将两组高强度单面瓦楞纸板分别进行涂胶、预热后，与预热熨平后的内衬纸进行粘合，内衬纸粘合于两组高强度单面瓦楞纸板的波形芯纸之间，形成高强度双面瓦楞纸板，烘干、冷却定型后得到高强度双面瓦楞纸板；
（2）涂层工序：将高强度双面瓦楞纸板的外表面喷涂防水涂层，将高强度双面瓦楞纸板的内表面涂布防静电涂层，得到高强度防水防静电的双面瓦楞纸板；
（3）印刷工序：将完成后的高强度防水防静电的双面瓦楞纸板传送到印刷机上，选择图文印版，对高强度防水防静电的双面瓦楞纸板进行印刷；
（4）开槽工序：印刷后的高强度防水防静电的双面瓦楞纸板经开槽机开槽；
（5）模切工序：对开槽后的高强度防水防静电的双面瓦楞纸板按照模切工艺图经模切刀进行模切；
（6）粘合成型工序：将模切后的高强度防水防静电的双面瓦楞纸板通过智能折叠粘箱机和装订机进行粘合成型，形成复合包装纸箱成品。
进一步地，步骤（1）所述高强度单面瓦楞纸板，包括面纸、波形芯纸。
进一步地，步骤（1）所述波形芯纸为瓦楞结构层。
进一步地，步骤（1）所述瓦楞结构层是由第一瓦楞纸层、聚醋酸乙烯酯刚性骨架和第二瓦楞纸层粘合而成。
进一步地，步骤（1）所述聚醋酸乙烯酯刚性骨架的形状与所述第一瓦楞纸层和第二瓦楞纸层的形状匹配，所述聚醋酸乙烯酯刚性骨架夹设在所述第一瓦楞纸层和第二瓦楞纸层之间。
进一步地，步骤（1）所述聚醋酸乙烯酯刚性骨架为一层波纹状的固态聚醋酸乙烯酯薄膜层，该聚醋酸乙烯酯薄膜层的厚度为24g/m2。所述第一瓦楞纸层和第二瓦楞纸层均采用100g/m2的瓦楞纸，该瓦楞纸的楞型为BA楞。所述聚醋酸乙烯酯刚性骨架（202）为固化后的波纹状聚醋酸乙烯酯薄膜，可以采用聚醋酸乙烯酯胶粘剂涂层或者聚醋酸乙烯酯乳液涂层经固化后构成，其中的聚醋酸乙烯酯为热塑性材料，经固化后有着良好的刚性。
进一步地，步骤（1）所述内衬纸的材质采用440g/m2的牛皮箱板纸。
进一步地，步骤（1）所述高强度单面瓦楞纸板的原纸的制备方法为：首先在瓦楞纸浆中添加木薯淀粉搅拌均匀，然后加入碳纤维，最后加入增强剂和助剂搅拌均匀即可进行高强度瓦楞原纸，其中瓦楞纸浆、碳纤维、增强剂和助剂的质量比为100∶(3-5)∶(2-4)∶(0.3-0.5)。
进一步地，所述增强剂以重量份计包括以下原料：阳离子聚丙烯酰胺40-50份、羟丙基壳聚糖8-10 份、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂8-10份、交联剂6-8份，层状硅酸盐9-11份、微晶纤维素 0.9-1.2份、表面活性剂0.9-1.2份、碳酸氢钠0.9-1.2份、偶联剂0.6-0.8份。所述助剂以重量份计包括以下原料：松香15-20份、明矾15-20份、氧化淀粉8-10份、纯碱5-7份、非离子型高分子絮凝剂6-8份、表面施胶剂15-20份、杀菌剂1-3份、消泡剂1-3份。
进一步地，所述步骤（2）所述防水涂层，是采用喷涂的方法将防水涂料涂覆在高强度双面瓦楞纸板的外表面，然后晾干。
进一步地，防水涂料的喷涂量为7-14g/m2。
进一步地，所述防水涂料由下列重量份数的原料制成：聚乙烯35-40份、20~25份甲基丙烯酸甲酯、10~16份丙烯酸丁酯、涤纶纤维3-8份、木质磺酸钙盐6-14份、丁二烯3-8份、聚丙烯酸钾2-5份、对甲基苯磺酸1-4份、二氧化硅5~8份、滑石粉6~9份、聚甘油脂肪酸酯2-5份、消泡剂0.5~1份。
进一步地，步骤（2）所述防静电涂层的涂布，首先是对高强度双面瓦楞纸板的内表面定量涂布防静电涂料，接着通过高温高压将防静电涂料压入纸板表面的浅表层中，在纸板的内表面形成一层新的防静电膜层。
进一步地，所述高温高压的温度为110℃、压力为2MPa 。
进一步地，所述定量涂布是指涂布量为10~12 g/m2，防静电等级达到103Ω等级。
进一步地，所述防静电涂料由以下重量份的原料制备而成：水性丙烯酸树脂80~90份、环氧树脂25-35份、醇酸树脂20-30份、碳纳米管10-15份、碳纳米纤维8-12份、纳米碳酸钙10-15份、导电炭黑1-2份、导电石墨2-8份、消泡剂1-2份、分散剂0 .2-0 .5份、水50-80份；所述防静电涂料的制备方法为：将水性丙烯酸树脂、环氧树脂、醇酸树脂和水混合，在50-60℃温度下搅拌60min，搅拌速200-300r/min，得到树脂混合物；将导电炭黑、导电石墨混合后置于干燥箱，在90-95℃条件下干燥2h，得到预处理导电填料，备用；将预处理导电填料加入到树脂混合物中，再依次加入碳纳米管、碳纤维、纳米碳酸钙、消泡剂、分散剂，搅拌50min，得到防静电涂料。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：
（1）本发明的高强度防水防静电的复合包装纸箱的成型工艺，工艺简单，适于批量化生产，生产的复制包装纸箱具有防水性能的同时也具有优异的防静电性能，而且强度很高。
（2）本发明高强度防水防静电的复合包装纸箱的成型工艺，选用的高强度单面瓦楞纸，从原料和结构上两方面结合达到高强度，波形芯纸的瓦楞结构层，原纸的配方中就是高强度的，而且，粘合成双面瓦楞纸，强度很高。
（3）本发明高强度防水防静电的复合包装纸箱的成型工艺，纸板的涂层工序，将高强度双面瓦楞纸板的外表面喷涂防水涂层，将高强度双面瓦楞纸板的内表面涂布防静电涂层，得到高强度防水防静电的双面瓦楞纸板，具有优异的防水性能和防静电性能。
附图说明
图1为本发明高强度防水防静电的双面瓦楞纸板的结构示意图；
图2为本发明高强度单面瓦楞纸板的结构示意图；
图3为本发明波形芯纸的瓦楞结构层的示意图；
图中：1面纸；2波形芯纸；201第一瓦楞纸层；202聚醋酸乙烯酯刚性骨架；203第二瓦楞纸层；5内衬纸； 8防水涂层；9防静电涂层。
具体实施方式
下面结合附图，通过几个具体实施例，进一步阐明本发明，实施例只是为了说明问题，并不是一种限制。
实施例1
一种高强度防水防静电的复合包装纸箱的成型工艺，包括以下步骤：
（1）高强度双面瓦楞纸板的制备工序：将两组高强度单面瓦楞纸板分别进行涂胶、预热后，与预热熨平后的内衬纸5进行粘合，内衬纸（5）粘合于两组高强度单面瓦楞纸板的波形芯纸2之间，形成高强度双面瓦楞纸板，烘干、冷却定型后得到高强度双面瓦楞纸板；内衬纸的材质采用440g/m2的牛皮箱板纸。
高强度单面瓦楞纸板，包括面纸1、波形芯纸2。波形芯纸2为瓦楞结构层。瓦楞结构层是由第一瓦楞纸层201、聚醋酸乙烯酯刚性骨架202和第二瓦楞纸层203粘合而成。聚醋酸乙烯酯刚性骨架202的形状与所述第一瓦楞纸层201和第二瓦楞纸层203的形状匹配，所述聚醋酸乙烯酯刚性骨架202夹设在所述第一瓦楞纸层201和第二瓦楞纸层203之间。聚醋酸乙烯酯刚性骨架为一层波纹状的固态聚醋酸乙烯酯薄膜层，该聚醋酸乙烯酯薄膜层的厚度为24g/m2。所述第一瓦楞纸层和第二瓦楞纸层均采用100g/m2的瓦楞纸，该瓦楞纸的楞型为BA楞。所述聚醋酸乙烯酯刚性骨架202为固化后的波纹状聚醋酸乙烯酯薄膜，可以采用聚醋酸乙烯酯胶粘剂涂层或者聚醋酸乙烯酯乳液涂层经固化后构成，其中的聚醋酸乙烯酯为热塑性材料，经固化后有着良好的刚性。
高强度单面瓦楞纸板的原纸的制备方法为：首先在瓦楞纸浆中添加木薯淀粉搅拌均匀，然后加入碳纤维，最后加入增强剂和助剂搅拌均匀即可得到高强度瓦楞原纸，其中瓦楞纸浆、碳纤维、增强剂和助剂的质量比为100∶(3-5)∶(2-4)∶(0.3-0.5)。
增强剂以重量份计包括以下原料：阳离子聚丙烯酰胺40-50份、羟丙基壳聚糖8-10份、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂8-10份、交联剂6-8份，层状硅酸盐9-11份、微晶纤维素0.9-1.2份、表面活性剂0.9-1.2份、碳酸氢钠0.9-1.2份、偶联剂0.6-0.8份。所述助剂以重量份计包括以下原料：松香15-20份、明矾15-20份、氧化淀粉8-10份、纯碱5-7份、非离子型高分子絮凝剂6-8份、表面施胶剂15-20份、杀菌剂1-3份、消泡剂1-3份。
（2）涂层工序：将高强度双面瓦楞纸板的外表面喷涂防水涂层8，将高强度双面瓦楞纸板的内表面涂布防静电涂层9，得到高强度防水防静电的双面瓦楞纸板；
防水涂层，是采用喷涂的方法将防水涂料涂覆在高强度双面瓦楞纸板的外表面，然后晾干。防水涂料的喷涂量为7-14g/m2。防水涂料由下列重量份数的原料制成：聚乙烯35-40份、20~25份甲基丙烯酸甲酯、10~16份丙烯酸丁酯、涤纶纤维3-8份、木质磺酸钙盐6-14份、丁二烯3-8份、聚丙烯酸钾2-5份、对甲基苯磺酸1-4份、二氧化硅5~8份、滑石粉6~9份、聚甘油脂肪酸酯2-5份、消泡剂0.5~1份。
防水性能测试结果显示，防水涂层上水珠能滚动，水珠静置在防水涂层上10~24小时，无明显渗透。
防静电涂层的涂布，首先是对高强度双面瓦楞纸板的内表面定量涂布防静电涂料，接着通过高温高压将防静电涂料压入纸板表面的浅表层中，在纸板的内表面形成一层新的防静电膜层。所述高温高压的温度为110℃、压力为2MPa ；定量涂布是指涂布量为10~12 g/m2，防静电等级达到103Ω等级。
防静电涂料由以下重量份的原料制备而成：水性丙烯酸树脂80~90份、环氧树脂25-35份、醇酸树脂20-30份、碳纳米管10-15份、碳纳米纤维8-12份、纳米碳酸钙10-15份、导电炭黑1-2份、导电石墨2-8份、消泡剂1-2份、分散剂0 .2-0 .5份、水50-80份；
所述防静电涂料的制备方法为：将水性丙烯酸树脂、环氧树脂、醇酸树脂和水混合，在50-60℃温度下搅拌60min，搅拌速200-300r/min，得到树脂混合物；将导电炭黑、导电石墨混合后置于干燥箱，在90-95℃条件下干燥2h，得到预处理导电填料，备用；将预处理导电填料加入到树脂混合物中，再依次加入碳纳米管、碳纤维、纳米碳酸钙、消泡剂、分散剂，搅拌50min，得到防静电涂料。
（3）印刷工序：将完成后的高强度防水防静电的双面瓦楞纸板传送到印刷机上，选择图文印版，对高强度防水防静电的双面瓦楞纸板进行印刷；
（4）开槽工序：印刷后的高强度防水防静电的双面瓦楞纸板经开槽机开槽；
（5）模切工序：对开槽后的高强度防水防静电的双面瓦楞纸板按照模切工艺图经模切刀进行模切；
（6）粘合成型工序：将模切后的高强度防水防静电的双面瓦楞纸板通过智能折叠粘箱机和装订机进行粘合成型，形成复合包装纸箱成品。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高强度防水防静电的复合包装纸箱的成型工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）高强度双面瓦楞纸板的制备工序：将两组高强度单面瓦楞纸板分别进行涂胶、预热后，与预热熨平后的内衬纸（5）进行粘合，内衬纸（5）粘合于两组高强度单面瓦楞纸板的波形芯纸之间，形成高强度双面瓦楞纸板，烘干、冷却定型后得到高强度双面瓦楞纸板；
（2）涂层工序：将高强度双面瓦楞纸板的外表面喷涂防水涂层（8），将高强度双面瓦楞纸板的内表面涂布防静电涂层（9），得到高强度防水防静电的双面瓦楞纸板；
（3）印刷工序：将完成后的高强度防水防静电的双面瓦楞纸板传送到印刷机上，选择图文印版，进行印刷；
（4）开槽工序：印刷后的高强度防水防静电的双面瓦楞纸板经开槽机开槽；
（5）模切工序：对开槽后的高强度防水防静电的双面瓦楞纸板按照模切工艺图经模切刀进行模切；
（6）粘合成型工序：将模切后的高强度防水防静电的双面瓦楞纸板通过智能折叠粘箱机和装订机进行粘合成型，形成复合包装纸箱成品。
2.根据权利要求1所述的一种高强度防水防静电的复合包装纸箱的成型工艺，其特征在于：步骤（1）所述高强度单面瓦楞纸板，包括面纸（1）、波形芯纸（2）。
3.根据权利要求2所述的一种高强度防水防静电的复合包装纸箱的成型工艺，其特征在于：所述波形芯纸（2）为瓦楞结构层。
4.根据权利要求3所述的一种高强度防水防静电的复合包装纸箱的成型工艺，其特征在于：所述瓦楞结构层是由第一瓦楞纸层（201）、聚醋酸乙烯酯刚性骨架（202）和第二瓦楞纸层（203）粘合而成。
5.根据权利要求1所述的一种高强度防水防静电的复合包装纸箱的成型工艺，其特征在于：步骤（1）所述高强度高强度单面瓦楞纸板的原纸的制备方法为：首先在瓦楞纸浆中添加木薯淀粉搅拌均匀，然后加入碳纤维，最后加入增强剂和助剂搅拌均匀即可进行高强度瓦楞原纸，其中瓦楞纸浆、碳纤维、增强剂和助剂的质量比为100∶(3-5)∶(2-4)∶(0.3-0.5)。
6.根据权利要求1所述的一种高强度防水防静电的复合包装纸箱的成型工艺，其特征在于：所述步骤（2）所述防水涂层，是采用喷涂的方法将防水涂料涂覆在高强度双面瓦楞纸板的外表面，然后晾干；防水涂料的喷涂量为7-14g/m2；所述防水涂料由下列重量份数的原料制成：聚乙烯35-40份、20~25份甲基丙烯酸甲酯、10~16份丙烯酸丁酯、涤纶纤维3-8份、木质磺酸钙盐6-14份、丁二烯3-8份、聚丙烯酸钾2-5份、对甲基苯磺酸1-4份、二氧化硅5~8份、滑石粉6~9份、聚甘油脂肪酸酯2-5份、消泡剂0.5~1份。
7.根据权利要求1所述的一种高强度防水防静电的复合包装纸箱的成型工艺，其特征在于：步骤（2）所述防静电涂层的涂布，首先是对高强度双面瓦楞纸板的内表面定量涂布防静电涂料，接着通过高温高压将防静电涂料压入纸板表面的浅表层中，在纸板的内表面形成一层新的防静电膜层。
8.根据权利要求7所述的一种高强度防水防静电的复合包装纸箱的成型工艺，其特征在于：所述高温高压的温度为110℃、压力为2MPa。
9. 根据权利要求7所述的一种高强度防水防静电的复合包装纸箱的成型工艺，其特征在于：所述定量涂布是指涂布量为10~12 g/m2，防静电等级达到103Ω等级。
10. 根据权利要求7所述的一种高强度防水防静电的复合包装纸箱的成型工艺，其特征在于：所述防静电涂料由以下重量份的原料制备而成：水性丙烯酸树脂80~90份、环氧树脂25-35份、醇酸树脂20-30份、碳纳米管10-15份、碳纳米纤维8-12份、纳米碳酸钙10-15份、导电炭黑1-2份、导电石墨2-8份、消泡剂1-2份、分散剂0 .2-0 .5份、水50-80份；所述防静电涂料的制备方法为：将水性丙烯酸树脂、环氧树脂、醇酸树脂和水混合，在50-60℃温度下搅拌60min，搅拌速200-300r/min，得到树脂混合物；将导电炭黑、导电石墨混合后置于干燥箱，在90-95℃条件下干燥2h，得到预处理导电填料，备用；将预处理导电填料加入到树脂混合物中，再依次加入碳纳米管、碳纤维、纳米碳酸钙、消泡剂、分散剂，搅拌50min，得到防静电涂料。
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