CN111778758A - 一种防水抗静电瓦楞纸板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及瓦楞纸加工领域，更具体地说，它涉及一种防水抗静电瓦楞纸板，其制作过包括配料、制作纸浆、制作原纸、制作纸板、纸板成型以及防水层涂料的涂刷。纸浆包括以下组分：预拌水、基础纤维素粉、添加水、功效纤维素粉、银粉、氢氧化钠、架桥剂和稳定剂。防水层涂料包括以下组分：水性聚氨酯乳液、功效纤维素粉、粘度调节用水和成膜助剂。功效纤维素粉为甘氨酸接枝纤维素，接枝率为1.5‑3%。本申请纸浆制作得到的瓦楞纸板具有良好的抗静电效果；本申请纸浆制作得到的瓦楞纸板涂覆的防水涂料，能够有效的实现防水功能；本申请纸浆制作方法较为简便，得到的纸浆均一稳定，有利于后续纸张成型。
Description
技术领域
本发明涉及瓦楞纸加工领域，更具体地说，它涉及一种防水抗静电瓦楞纸板。
背景技术
瓦楞纸板是一种常用的包装材料，可以用于制作包装箱。
在包装电子产品时，时常对包装材料有抗静电的要求，故现有技术中有较多的专利文献记载了对瓦楞纸或瓦楞纸包装箱的相关改进。
例如专利授权公告号为CN102154900B的中国发明专利公开了一种抗静电炭纤维瓦楞纸的制备方法，其纸浆中添加了导电效果好的石墨，并相应设计了使石墨较好混合于纸浆内的工艺步骤。还例如专利授权公告号为CN102535257B的中国发明专利公开了一种防潮抗静电纸箱生产方法，其纸浆原料配方中添加有石墨纤维和其他辅料，该方法配方下得到的原纸、以及最后制作得到的瓦楞纸板，均具有较强的抗静电性能。
包装材料时常也有对防水性能的要求，大多数产商会在生产得到的瓦楞纸板上涂覆防水涂料以使包装材料获得防水效果。
众所周知，金属具有较好的导电性能，在电磁屏蔽膜、工程塑料、抗静电涂料等技术领域，均有关于使用金属粒子来降低材料电阻的文献报道，例如专利公告号为CN105860848A的中国发明专利，其公开了一种计量柜抗静电涂料，其涂料内添加有铜粉，再例如CN103289251A的中国发明专利公开了一种抗静电PVC塑料及其制备方法，其配方中加入了一定的金属粉使得材料的表面电阻降低。
但是，在造纸领域中，却没有在纸浆中添加金属粉末的相关技术方案和文献报道，这主要是由于金属粉末与石墨粉性能不同，在纸浆中添加金属粉末，将会导致最终得到的纸张强度降低，不再能够满足制作瓦楞纸板的基本需求。另外，虽然在瓦楞纸板上涂覆涂料是本领域技术人员常采用的技术手段，例如专利授权公告号为CN107022926B的专利文件中便有提及瓦楞纸板表面涂覆抗静电涂料的工艺，但是，涂料与纸板的粘结力不足将导致涂膜易被刮落，无法良好地实现其功能。市面上较难寻找一种兼具有抗静电功能、防水功能、且与瓦楞纸板有较好粘结力的涂料，而使用双涂膜的方法则会导致瓦楞纸板变厚，使瓦楞纸板失去轻薄的质感。综上原因，难以通过现有技术的一些方法，得到一种瓦楞纸包装材料，兼具有较好的防水性能与较好的抗静电功能。
针对此，有必要设计一种防水抗静电瓦楞纸板，克服瓦楞纸加工领域内存在的上述技术困难。
发明内容
本申请的目的在于提供一种防水抗静电瓦楞纸板，该种纸板使用金属粉末作为纸浆的配料，最终加工成型获得的纸板强度较好，且涂覆的防水涂料与瓦楞纸板粘结较好，能够有效地防水。
本申请的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：一种防水抗静电瓦楞纸板，其制作过包括配料、制作纸浆、制作原纸、制作纸板、纸板成型以及防水层的涂刷，其特征在于，所述纸浆包括以下质量份的组分：
预拌水1000-1300份；
基础纤维素粉560-630份；
添加水450-600份；
功效纤维素粉120-150份；
银粉30-55份；
氢氧化钠110-130份；
架桥剂10-15份；
稳定剂5-8份；
所述功效纤维素粉为甘氨酸接枝纤维素，接枝率为1.5-3％；
所述防水层涂料包括由以下质量份的各组分混合而得：
水性聚氨酯乳液80-100份；
功效纤维素粉15-30份；
粘度调节用水20-50份；
成膜助剂1-2份。
通过采用上述技术方案，基础纤维素粉和功效纤维素粉均是纸浆成纸的主要物质，银粉作为纸浆的填料，能够降低纤维的表面电阻，架桥剂主要是有利于纸浆中纤维素三级结构的形成，使得多个不同长短的纤维素相互交联，相互折叠，进一步加强瓦楞纸原纸板的粘结性能。稳定剂的主要作用为降解水体中的总硬度，有利于得到质量更加优良的瓦楞原纸板。但是由于加入过多的填料将导致纸张的强度不足，申请人为克服这样的技术缺陷，采用接枝率为1.5-3％的甘氨酸接枝纤维素作为功效纤维素，这些功效纤维素能够大大降低填料对最终纸张的影响，这主要是由于甘氨酸上的氨基能够使填料更好的吸附到纤维表面，降低成纸过程中填料对纤维结构成型的影响，进而保障了纸浆成纸时纤维整体结构的强度。而防水层涂料的中，填料选用功效纤维素而没有采用涂料领域通常采用的高岭土、碳酸钙等填料，这也是为了使防水层涂料更好地与瓦楞纸板粘结的一项技术改进。
优选的，所述基础纤维素粉，其制备方法如下：
取玉米梗、秸秆以及芦苇送入破碎机破碎，破碎后过玉米梗需要经过直径为10mm的筛子筛选，破碎后的秸秆以及芦苇需要经过直径为5mm的筛子筛选，筛选之后的玉米梗、秸秆以及芦苇按照质量比(0.8-1.2):(1.6-2.4):(1.6-2.4)的比例复合，得到混合物A，混合物A浸泡在足量的20％氢氧化钠水溶液中，升温至70-80℃，反应0.5-3h，过滤，所得滤渣按照1：(8-10)的比例与水混合，在1.2-1.5倍大气压、120-140℃条件下加热3-5min，过滤，所得滤渣使用复合酶溶液浸没，在30-35℃条件下水解6-12h，过滤，所得滤渣在120-150℃条件下将其表面残留的复合酶灭活，然后对滤渣进行烘干，烘干后粉碎至200-250目，即得基础纤维素粉。
通过采用上述技术方案，玉米梗中拥有较多的粗短纤维，而秸秆和芦苇中拥有较多的长纤维，使用上述原料和配比制作得到的基础纤维素粉，其长纤与短纤的比例合适，有助于形成强度较高的纸张。原料破碎后过筛的主要目的是使得整个制粉过程标准化，较为粗大的碎片较难提取出纤维素，故需要筛选后使用。蒸煮过程以及复合酶处理过程均是为了去除纤维素以外的杂质，提升基础纤维素的质量，对复合酶灭活是为了避免复合酶对后续的加工进程造成影响，烘干后粉碎至200-250目，这样细度下的基础纤维素粉制作得到的原纸足够细腻，不会过于粗糙影响使用。
优选的，所述复合酶溶液为果胶酶、淀粉酶、半纤维素酶按照5:9:2的质量比混合而得，其中，果胶酶的酶活为3.0u/ml，淀粉酶的酶活为6.0u/ml，半纤维素的酶活为2.5u/ml。
通过采用上述技术方案，果胶、淀粉、半纤维素是原料中的主要杂质，果胶酶能够分解原料中的果胶，淀粉酶能够分解原料中的淀粉，半纤维素酶主要能够分解原料中的半纤维素，复合酶溶液中的酶活和配比，均是根据原料本身含有的各杂质含量进行选择的。
优选的，所述的功效纤维素粉，其制备方法如下：
将甘氨酸与水按照质量比(1-2):50配置成溶液100份，再加入20份的基础纤维素，在20r/min的转速下加热至70-80℃，继续搅拌20-25min，添加10份的85％的磷酸溶液，继续搅拌加热5-10min，滴加氢氧化钙至溶液呈中性，之后进行真空冷冻干燥，得到的固体即为功效纤维素粉。
通过采用上述技术方案，可以使甘氨酸与基础纤维素上的羟基发生酯化反应，制得甘氨酸接枝纤维素，此时，由于甘氨酸接枝纤维素存在游离的氨基，这些氨基有助于纤维素吸附填料，选择氢氧化钙来调节溶液呈的原因是钙离子能够与磷酸根离子形成磷酸钙沉淀，这写磷酸钙沉淀粒子极为微小，由于磷酸钙本身耐热，所以附着在纤维素能够有助于提升纸张的阻燃性。
优选的，所述添加水和预拌水均选用普通自来水，所述粘度调节用水使用去氯处理后的自来水。
通过采用上述技术方案，普通自来水来源广，价格低，且能满足造纸的使用需求，而粘度调节用水需要选用去氯处理后的自来水，主要是因为氯离子对成膜性能有所影响，且不能通过添加某些助剂的方式去除改影响。
优选的，在搅拌釜中添加水性聚氨酯乳液，在200-300r/min的转速下依次添加功效纤维素粉、粘度调节用水以及成膜助剂，10-20min后即得防水层涂料。
通过采用上述技术方案，该方法能够得到均一稳定的防水层涂料，涂刷在瓦楞纸板上能够形成有效的防水层。
优选的，所述银粉选用纳米银。
通过采用上述技术方案，纳米银除了能够降低瓦楞纸板的表面电阻之外，还兼具有灭菌的功效，对于需要长时间储存包装的物品就有更好的包装效果。
优选的，所述架桥剂由乙二醇和二丙烯酸-1，4-丁二醇酯按照质量比1:1复配而得。
通过采用上述技术方案，上述比例的架桥剂，适用于本发明配方，有助于提高原纸的机械性能。聚乙二醇能够与纤维素之间形成一定量的醚键，并把不同的纤维素连接在一起。二丙烯酸-1，4-丁二醇酯则可以形成一定的置换反应，其链长较短，两头都能够与同一纤维素分子连接，增强纤维素分子抗撕裂的能力。
优选的，所述稳定剂为亚乙基二胺。
通过采用上述技术方案，亚乙基二胺能够与一些游离的银形成螯合物，使得纸浆整体环境更加稳定。
优选的，所述纸浆的制备方法包括以下步骤：
S1、按照配料表在反应釜中添加预拌水，升温至40-50℃，加入功能纤维素粉，在200-300r/min的速度下搅拌2-3min；
S2、将配料表中的氢氧化钠分为五等份，将其中一等份添加到反应釜中，然后将反应釜升温至50-60℃，在200-300r/min的速度下搅拌2-3min；
S3、将配料表中的添加水、架桥剂、四氧化三铁、银粉以及基础纤维素粉依次投入反应釜中，在200-300r/min的速度下搅拌5min，添加一等份的氢氧化钠，继续搅拌5min，添加下一等分氢氧化钠，重复添加步骤，直至所有氢氧化钠添加完毕；
S4、添加稳定剂，继续搅拌10min后即得所述的一种阻燃抗静电瓦楞纸的纸浆。
通过采用上述技术方案，在S1步骤中升温和搅拌能够加速纤维素粉的溶解，在S2、S3以及S4步骤中，较长的搅拌时长能够使整个配方溶液搅拌均匀。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
其一、本申请纸浆制作得到的瓦楞纸板具有良好的抗静电效果；
其二、本申请纸浆制作得到的瓦楞纸板涂覆的防水涂料，能够有效的实现防水功能；
其三、本申请纸浆制作方法较为简便，得到的纸浆均一稳定，有利于后续纸张成型。
具体实施方式
下面结合实施例，来进行对本申请的详细描述。
实施例1
一种防水抗静电瓦楞纸板，其制作过包括配料、制作纸浆、制作原纸、制作纸板以及防水层涂料的涂刷，本实施例抗静电瓦楞纸的纸浆，其制备方法包括以下步骤：
S1、按照配料表在反应釜中添加预拌水，升温至40℃，加入功能纤维素粉，在300r/min的速度下搅拌2min；
S2、将配料表中的氢氧化钠分为五等份，将其中一等份添加到反应釜中，然后将反应釜升温至60℃，在24r/min的速度下搅拌3min；
S3、将配料表中的添加水、架桥剂、银粉、基础纤维素粉依次投入反应釜中，在200r/min的速度下搅拌5min，添加一等份的氢氧化钠，继续搅拌5min，添加下一等分氢氧化钠，重复添加步骤，直至所有氢氧化钠添加完毕；
S4、添加稳定剂，继续搅拌10min后即得所述的一种阻燃抗静电瓦楞纸的纸浆。
本实施例功效纤维素粉为甘氨酸接枝纤维素，接枝率为3％；
本实施例基础纤维素粉，其制备方法如下：
取玉米梗、秸秆以及芦苇送入破碎机破碎，破碎后过玉米梗需要经过直径为10mm的筛子筛选，破碎后的秸秆以及芦苇需要经过直径为5mm的筛子筛选，筛选之后的玉米梗、秸秆以及芦苇按照质量比1.2:1.8:2.4的比例复合，得到混合物A，混合物A浸泡在足量的20％氢氧化钠水溶液中，升温至70℃，反应2h，过滤，所得滤渣按照1：8的比例与水混合，在1.2倍大气压、120℃条件下加热3min，过滤，所得滤渣使用复合酶溶液浸没，在30℃条件下水解12h，过滤，所得滤渣在130℃条件下将其表面残留的复合酶灭活，然后对滤渣进行烘干，烘干后粉碎至250目，即得基础纤维素粉。
本实施例复合酶溶液为果胶酶、淀粉酶、半纤维素酶按照5:9:2的质量比混合而得，其中，果胶酶的酶活为3.0u/ml，淀粉酶的酶活为6.0u/ml，半纤维素的酶活为2.5u/ml。
本实施例的功效纤维素粉，其制备方法如下：
将甘氨酸与水按照质量比1:50配置成溶液100份，再加入20份的基础纤维素，在20r/min的转速下加热至80℃，继续搅拌20min，添加10份的85％的磷酸溶液，继续搅拌加热7min，滴加氢氧化钙至溶液呈中性，之后进行真空冷冻干燥，得到的固体即为功效纤维素粉。
本实施例防水层涂料的制备方法如下：在搅拌釜中添加水性聚氨酯乳液，在270r/min的转速下依次添加功效纤维素粉、粘度调节用水以及成膜助剂，13min后即得防水层涂料。上述物质添加量可以参看配料表。
本实施例添加水和预拌水均选用普通自来水，本实施例粘度调节用水使用去氯处理后的自来水。所述银粉选用纳米银。本实施例架桥剂由乙二醇和二丙烯酸-1，4-丁二醇酯按照质量比1:1复配而得。本实施例稳定剂为亚乙基二胺。
实施例2
本实施例与实施例1的配料表不同，各物料制备过程和质检制备的参数有所不同。
本实施例的阻燃抗静电瓦楞纸的纸浆，其制备方法包括以下步骤：
S1、按照配料表在反应釜中添加预拌水，升温至45℃，加入功能纤维素粉，在300r/min的速度下搅拌2min；
S2、将配料表中的氢氧化钠分为五等份，将其中一等份添加到反应釜中，然后将反应釜升温至50℃，在200r/min的速度下搅拌2min；
S3、将配料表中的添加水、架桥剂、银粉、基础纤维素粉依次投入反应釜中，在200r/min的速度下搅拌5min，添加一等份的氢氧化钠，继续搅拌5min，添加下一等分氢氧化钠，重复添加步骤，直至所有氢氧化钠添加完毕；
S4、添加稳定剂，继续搅拌10min后即得所述的一种阻燃抗静电瓦楞纸的纸浆。
本实施例功效纤维素粉为甘氨酸接枝纤维素，接枝率为2.0％；
本实施例阻燃复配物为生蛭石粉与碳酸钙按照1：5的比例复配而得。
本实施例基础纤维素粉，其制备方法如下：
取玉米梗、秸秆以及芦苇送入破碎机破碎，破碎后过玉米梗需要经过直径为10mm的筛子筛选，破碎后的秸秆以及芦苇需要经过直径为5mm的筛子筛选，筛选之后的玉米梗、秸秆以及芦苇按照质量比1:1.7:1.6的比例复合，得到混合物A，混合物A浸泡在足量的20％氢氧化钠水溶液中，升温至80℃，反应1.5h，过滤，所得滤渣按照1：9的比例与水混合，在1.5倍大气压、140℃条件下加热5min，过滤，所得滤渣使用复合酶溶液浸没，在35℃条件下水解8h，过滤，所得滤渣在130℃条件下将其表面残留的复合酶灭活，然后对滤渣进行烘干，烘干后粉碎至250目，即得基础纤维素粉。
本实施例的功效纤维素粉，其制备方法如下：
将甘氨酸与水按照质量比1:50配置成溶液100份，再加入20份的基础纤维素，在20r/min的转速下加热至80℃，继续搅拌25min，添加10份的85％的磷酸溶液，继续搅拌加热5min，滴加氢氧化钙至溶液呈中性，之后进行真空冷冻干燥，得到的固体即为功效纤维素粉。
本实施例防水层涂料的制备方法如下：在搅拌釜中添加水性聚氨酯乳液，在250r/min的转速下依次添加功效纤维素粉、粘度调节用水以及成膜助剂，20min后即得防水层涂料。上述物质添加量可以参看配料表。
实施例3
本实施例与实施例1的配料表不同，各物料制备过程和质检制备的参数有所不同。
本实施例的一种阻燃抗静电瓦楞纸的纸浆，其制备方法包括以下步骤：
S1、按照配料表在反应釜中添加预拌水，升温至40℃，加入功能纤维素粉，在200r/min的速度下搅拌2min；
S2、将配料表中的氢氧化钠分为五等份，将其中一等份添加到反应釜中，然后将反应釜升温至50℃，在200r/min的速度下搅拌3min；
S3、将配料表中的添加水、架桥剂、银粉、基础纤维素粉依次投入反应釜中，在200r/min的速度下搅拌5min，添加一等份的氢氧化钠，继续搅拌5min，添加下一等分氢氧化钠，重复添加步骤，直至所有氢氧化钠添加完毕；
S4、添加稳定剂，继续搅拌10min后即得所述的一种阻燃抗静电瓦楞纸的纸浆。
本实施例功效纤维素粉为甘氨酸接枝纤维素，接枝率为1.5％；
本实施例基础纤维素粉，其制备方法如下：
取玉米梗、秸秆以及芦苇送入破碎机破碎，破碎后过玉米梗需要经过直径为10mm的筛子筛选，破碎后的秸秆以及芦苇需要经过直径为5mm的筛子筛选，筛选之后的玉米梗、秸秆以及芦苇按照质量比0.8:2:2.3的比例复合，得到混合物A，混合物A浸泡在足量的20％氢氧化钠水溶液中，升温至75℃，反应0.5h，过滤，所得滤渣按照1：8的比例与水混合，在1.2倍大气压、120℃条件下加热4min，过滤，所得滤渣使用复合酶溶液浸没，在35℃条件下水解6h，过滤，所得滤渣在120℃条件下将其表面残留的复合酶灭活，然后对滤渣进行烘干，烘干后粉碎至250目，即得基础纤维素粉。
本实施例的功效纤维素粉，其制备方法如下：
将甘氨酸与水按照质量比1:50配置成溶液100份，再加入20份的基础纤维素，在20r/min的转速下加热至70℃，继续搅拌25min，添加10份的85％的磷酸溶液，继续搅拌加热5-10min，滴加氢氧化钙至溶液呈中性，之后进行真空冷冻干燥，得到的固体即为功效纤维素粉。
本实施例防水层涂料的制备方法如下：在搅拌釜中添加水性聚氨酯乳液，在300r/min的转速下依次添加功效纤维素粉、粘度调节用水以及成膜助剂，12min后即得防水层涂料。上述物质添加量可以参看配料表。
实施例4
本实施例与实施例1的配料表不同，各物料制备过程和质检制备的参数有所不同。
本实施例的一种阻燃抗静电瓦楞纸的纸浆，其制备方法包括以下步骤：
S1、按照配料表在反应釜中添加预拌水，升温至40℃，加入功能纤维素粉，在260r/min的速度下搅拌3min；
S2、将配料表中的氢氧化钠分为五等份，将其中一等份添加到反应釜中，然后将反应釜升温至50℃，在230r/min的速度下搅拌3min；
S3、将配料表中的添加水、架桥剂、银粉、基础纤维素粉依次投入反应釜中，在200r/min的速度下搅拌5min，添加一等份的氢氧化钠，继续搅拌5min，添加下一等分氢氧化钠，重复添加步骤，直至所有氢氧化钠添加完毕；
S4、添加稳定剂，继续搅拌10min后即得所述的一种阻燃抗静电瓦楞纸的纸浆。
本实施例功效纤维素粉为甘氨酸接枝纤维素，接枝率为2％；
本实施例基础纤维素粉，其制备方法如下：
取玉米梗、秸秆以及芦苇送入破碎机破碎，破碎后过玉米梗需要经过直径为10mm的筛子筛选，破碎后的秸秆以及芦苇需要经过直径为5mm的筛子筛选，筛选之后的玉米梗、秸秆以及芦苇按照质量比1.2:1.6:2的比例复合，得到混合物A，混合物A浸泡在足量的20％氢氧化钠水溶液中，升温至80℃，反应0.5-3h，过滤，所得滤渣按照1：10的比例与水混合，在1.5倍大气压、120℃条件下加热5min，过滤，所得滤渣使用复合酶溶液浸没，在35℃条件下水解11h，过滤，所得滤渣在150℃条件下将其表面残留的复合酶灭活，然后对滤渣进行烘干，烘干后粉碎至200-250目，即得基础纤维素粉。
本实施例的功效纤维素粉，其制备方法如下：
将甘氨酸与水按照质量比2:50配置成溶液100份，再加入20份的基础纤维素，在20r/min的转速下加热至80℃，继续搅拌20min，添加10份的85％的磷酸溶液，继续搅拌加热10min，滴加氢氧化钙至溶液呈中性，之后进行真空冷冻干燥，得到的固体即为功效纤维素粉。
本实施例防水层涂料的制备方法如下：在搅拌釜中添加水性聚氨酯乳液，在240r/min的转速下依次添加功效纤维素粉、粘度调节用水以及成膜助剂，18min后即得防水层涂料。上述物质添加量可以参看配料表。
实施例5
本实施例与实施例1的配料表不同，各物料制备过程和质检制备的参数有所不同。
本实施例的一种阻燃抗静电瓦楞纸的纸浆，其制备方法包括以下步骤：
S1、按照配料表在反应釜中添加预拌水，升温至50℃，加入功能纤维素粉，在300r/min的速度下搅拌3min；
S2、将配料表中的氢氧化钠分为五等份，将其中一等份添加到反应釜中，然后将反应釜升温至50℃，在300r/min的速度下搅拌3min；
S3、将配料表中的添加水、架桥剂、银粉、基础纤维素粉依次投入反应釜中，在300r/min的速度下搅拌5min，添加一等份的氢氧化钠，继续搅拌5min，添加下一等分氢氧化钠，重复添加步骤，直至所有氢氧化钠添加完毕；
S4、添加稳定剂，继续搅拌10min后即得所述的一种阻燃抗静电瓦楞纸的纸浆。
本实施例功效纤维素粉为甘氨酸接枝纤维素，接枝率为1.5％；
本实施例基础纤维素粉，其制备方法如下：
取玉米梗、秸秆以及芦苇送入破碎机破碎，破碎后过玉米梗需要经过直径为10mm的筛子筛选，破碎后的秸秆以及芦苇需要经过直径为5mm的筛子筛选，筛选之后的玉米梗、秸秆以及芦苇按照质量比1:2:2的比例复合，得到混合物A，混合物A浸泡在足量的20％氢氧化钠水溶液中，升温至80℃，反应1h，过滤，所得滤渣按照1：8的比例与水混合，在1.4倍大气压、130℃条件下加热4min，过滤，所得滤渣使用复合酶溶液浸没，在35℃条件下水解7h，过滤，所得滤渣在125℃条件下将其表面残留的复合酶灭活，然后对滤渣进行烘干，烘干后粉碎至200目，即得基础纤维素粉。
本实施例的功效纤维素粉，其制备方法如下：
将甘氨酸与水按照质量比2:50配置成溶液100份，再加入20份的基础纤维素，在20r/min的转速下加热至70-80℃，继续搅拌21min，添加10份的85％的磷酸溶液，继续搅拌加热8min，滴加氢氧化钙至溶液呈中性，之后进行真空冷冻干燥，得到的固体即为功效纤维素粉。
本实施例防水层涂料的制备方法如下：在搅拌釜中添加水性聚氨酯乳液，在200r/min的转速下依次添加功效纤维素粉、粘度调节用水以及成膜助剂，10min后即得防水层涂料。上述物质添加量可以参看配料表。
实施例6
本实施例的基础纤维素采用木质纤维素，本实施例的功效纤维素采用木质纤维素作为改性纤维素制作得到。
实施例1-5的纸浆配料表如下:
表1
| 物料 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 |
| 预拌水 | 1100 | 1000 | 1300 | 1000 | 1200 | 1100 |
| 基础纤维素粉 | 630 | 600 | 580 | 630 | 560 | 630 |
| 添加水 | 580 | 490 | 600 | 450 | 530 | 580 |
| 功效纤维素粉 | 120 | 140 | 130 | 150 | 120 | 120 |
| 银粉 | 36 | 30 | 43 | 55 | 49 | 36 |
| 氢氧化钠 | 130 | 120 | 110 | 115 | 125 | 130 |
| 架桥剂 | 12 | 11 | 13 | 13 | 15 | 12 |
| 稳定剂 | 5 | 6 | 7 | 7 | 8 | 5 |
实施例1-5的防水层涂料的配料表如下：
表2
| 物料 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
| 水性聚氨酯乳液 | 100 | 90 | 80 | 85 | 95 |
| 功效纤维素粉 | 15 | 30 | 20 | 25 | 20 |
| 粘度调节用水 | 50 | 30 | 40 | 25 | 20 |
| 成膜助剂 | 1 | 2 | 1 | 2 | 1 |
对比例1
本对比例相较于实施例1，纸浆中不添加有架桥剂。
对比例2
本对比例相较于实施例1，纸浆中使用基础纤维素粉代替功效纤维素粉。
对比例3
本对比例相较于实施例1，纸浆中不添加有银粉。
对比例4
本对比例相较于实施例1，防水层涂料中使用碳酸钙代替功效纤维素粉作为填料。
为了便于测试，将实施例1-5以及对比例1-4的纸浆按照常规工艺制作成厚度为2mm的单层瓦楞纸板，长宽均为10cm，防水层涂料的厚度涂覆至0.2mm，对瓦楞纸板的抗静电性能、防水性能以及防水层涂料与瓦楞纸板之间的粘结力进行检测，检测方法如下：
实验一、使用重锤式表面电阻测试仪9802对原纸的表面电阻进行测试，用得到的表面电阻率的大小来表征抗静电性能的好坏，表面电阻率越低，可以认为原纸的抗静电性能越好；
实验二、使用粘结剂在瓦楞纸板涂覆有防水层涂料的一面固定设置一个顶部与底部均开口设置的长方体盒，长方体盒与瓦楞纸板的连接处需要确保不渗水，将一定体积的水从长方体和的顶部开口倒入长方体盒内，此时由于长方体盒底部也开口，所以水会直接与瓦楞纸板接触，24小时后，观察瓦楞纸板是否被浸湿，如果没有被浸湿，则可以认为瓦楞纸板具有足够防水性能；
实验三、使用10-20N的压力将3M胶纸压覆在防水层涂料上，压覆时，需要将10cm2防水层涂料表面全部覆盖，然后快速撕除3M胶纸，整个撕除时间控制在2-3s，将3M胶纸上粘附的防水涂料进行称重，得到质量m，将质量m防水涂膜的总重量M进行比较，得到比值R，R＝m/M，R越大，则可以认为防水层涂料的粘结性能越差。
得到的测试结果如下表：
表3
| 项目 | 表面电阻率 | 是否浸湿 | R |
| 实施例1 | 3.6×103Ω*cm | 未浸湿 | 0.03 |
| 实施例2 | 3.7×103Ω*cm | 未浸湿 | 0.02 |
| 实施例3 | 4.2×103Ω*cm | 未浸湿 | 0.03 |
| 实施例4 | 3.8×103Ω*cm | 未浸湿 | 0.02 |
| 实施例5 | 3.9×103Ω*cm | 未浸湿 | 0.02 |
| 实施例6 | 3.7×103Ω*cm | 未浸湿 | 0.03 |
| 对比例1 | 4.0×103Ω*cm | 未浸湿 | 0.03 |
| 对比例2 | 3.9×103Ω*cm | 未浸湿 | 0.23 |
| 对比例3 | 8.3×107Ω*cm | 未浸湿 | 0.03 |
| 对比例4 | 4.0×103Ω*cm | 未浸湿 | 0.36 |
将各个实施例与对比例在进行完试验三之后，再度进行试验二，发现对比例2和对比例4的瓦楞纸板的测试结果为被浸透，而实施例1-5与对比例1、对比例3的测试结果仍为未浸湿。
另外，将实施例1-5以及对比例1-4制备得到的纸板按照GB6543-86规定的方法进行检测，得到的抗压强度以及抗冲击强度如下表：
表4
| 项目 | 抗冲击强度 | 抗压强度 |
| 实施例1 | 36kJ/m2 | 5.4Mpa |
| 实施例2 | 36kJ/m2 | 5.6Mpa |
| 实施例3 | 36kJ/m2 | 5.5Mpa |
| 实施例4 | 36kJ/m2 | 5.5Mpa |
| 实施例5 | 36kJ/m2 | 5.4Mpa |
| 实施例6 | 30kJ/m2 | 4.9Mpa |
| 对比例1 | 21kJ/m2 | 3.9Mpa |
| 对比例2 | 16kJ/m2 | 3.2Mpa |
| 对比例3 | 34kJ/m2 | 5.4Mpa |
| 对比例4 | 35kJ/m2 | 5.4Mpa |
从表3的数据比较中,可以得知，本申请的技术方案具有较好的抗静电性能与防水性能，且本申请技术瓦楞纸板与防水层涂料的粘结情况良好，不容易发生防水层涂料掉落后无法实现防水功能的情况；
从表4的实施例1-5与对比例1的比较中，可以看出，架桥剂的使用，能够提高瓦楞纸板的机械性能；
从表4的实施例1-5与对比例2的比较中，可以看出，在纸浆中添加功能纤维素能够有效阻止银粉添加对纸板机械性能的影响；
从表4的实施例1-5与实施例6的比较中，可以看出，使用本发明方法制作得到的基础纤维素，最终制得的纸板具有较高的强度。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种防水抗静电瓦楞纸板，其制作过包括配料、制作纸浆、制作原纸、制作纸板、纸板成型以及防水层涂料的涂刷，其特征在于，所述纸浆包括以下质量份的组分：
预拌水1000-1300份；
基础纤维素粉560-630份；
添加水450-600份；
功效纤维素粉120-150份；
银粉30-55份；
氢氧化钠110-130份；
架桥剂10-15份；
稳定剂5-8份；
所述防水层涂料包括由以下质量份的各组分混合而得：
水性聚氨酯乳液80-100份；
功效纤维素粉15-30份；
粘度调节用水20-50份；
成膜助剂1-2份；
所述功效纤维素粉为甘氨酸接枝纤维素，接枝率为1.5-3%。
2.根据权利要求1所述的一种防水抗静电瓦楞纸板，其特征在于，所述基础纤维素粉，其制备方法如下：
取玉米梗、秸秆以及芦苇送入破碎机破碎，破碎后过玉米梗需要经过直径为10mm的筛子筛选，破碎后的秸秆以及芦苇需要经过直径为5mm的筛子筛选，筛选之后的玉米梗、秸秆以及芦苇按照质量比（0.8-1.2）: （1.6-2.4）: （1.6-2.4）的比例复合，得到混合物A，混合物A浸泡在足量的20%氢氧化钠水溶液中，升温至70-80℃，反应0.5-3h，过滤，所得滤渣按照1：（8-10）的比例与水混合，在1.2-1.5倍大气压、120-140℃条件下加热3-5min，过滤，所得滤渣使用复合酶溶液浸没，在30-35℃条件下水解6-12h，过滤，所得滤渣在120-150℃条件下将其表面残留的复合酶灭活，然后对滤渣进行烘干，烘干后粉碎至200-250目，即得基础纤维素粉。
3.根据权利要求2所述的一种防水抗静电瓦楞纸板，其特征在于：所述复合酶溶液为果胶酶、淀粉酶、半纤维素酶按照5:9:2的质量比混合而得，其中，果胶酶的酶活为3.0u/ml，淀粉酶的酶活为6.0u/ml，半纤维素的酶活为2.5u/ml。
4.根据权利要求1所述的一种防水抗静电瓦楞纸板，其特征在于，所述的功效纤维素粉，其制备方法如下：
将甘氨酸与水按照质量比（1-2）:50配置成溶液100份，再加入20份的基础纤维素，在20r/min的转速下加热至70-80℃，继续搅拌20-25min，添加10份的85%的磷酸溶液，继续搅拌加热5-10min，滴加氢氧化钙至溶液呈中性，之后进行真空冷冻干燥，得到的固体即为功效纤维素粉。
5.根据权利要求1所述的一种防水抗静电瓦楞纸板，其特征在于：所述添加水和预拌水均选用普通自来水，所述粘度调节用水使用去氯处理后的自来水。
6.根据权利要求1所述的一种防水抗静电瓦楞纸板，其特征在于，所述防水层涂料的制备方法如下：在搅拌釜中添加水性聚氨酯乳液，在200-300r/min的转速下依次添加功效纤维素粉、粘度调节用水以及成膜助剂，10-20min后即得防水层涂料。
7.根据权利要求1所述的一种防水抗静电瓦楞纸板，其特征在于：所述银粉选用纳米银。
8.根据权利要求1所述的一种防水抗静电瓦楞纸板，其特征在于：所述架桥剂由乙二醇和二丙烯酸-1，4-丁二醇酯按照质量比1:1复配而得。
9.根据权利要求1所述的一种防水抗静电瓦楞纸板，其特征在于：所述稳定剂为亚乙基二胺。
10.根据权利要求1所述的一种防水抗静电瓦楞纸板，其特征在于，所述纸浆的制备方法包括以下步骤：
S1、按照配料表在反应釜中添加预拌水，升温至40-50℃，加入功能纤维素粉，在200-300r/min的速度下搅拌2-3min；
S2、将配料表中的氢氧化钠分为五等份，将其中一等份添加到反应釜中，然后将反应釜升温至50-60℃，在200-300r/min的速度下搅拌2-3min；
S3、将配料表中的添加水、架桥剂、银粉、基础纤维素粉依次投入反应釜中，在200-300r/min的速度下搅拌5min，添加一等份的氢氧化钠，继续搅拌5min，添加下一等分氢氧化钠，重复添加步骤，直至所有氢氧化钠添加完毕；
S4、添加稳定剂，继续搅拌10min后即得纸浆。
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