CN111979815A - 一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法 - Google Patents

一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法。包括以下几个步骤：（1）打浆；（2）分级；（3）抄纸成型；（4）压榨和干燥；（5）施胶。本发明的制备方法简单，制备得到的成纸的层间结合力达到450KN/m；成品纸的吸水度正/反面达到40s/50s，纸页完全渗透大于180s。成品纸的能源消耗达到195kgce/t，达到GB 31825‑2015《制浆造纸单位产品能源消耗限额》规定的先进值。成品纸的物理指标高于GBT 13024‑2016《箱纸板》的质量要求。

Description

一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法
技术领域
本发明涉及一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，属于造纸技术领域。
背景技术
纸箱作为绝大多数产品的包装物，其主要原材料是箱板纸，箱板纸是具有绿色、环保、可回收的一种环境友好型的绿色包装材料，广泛运用于电子、食品及其它工业品的外包装。
市场上现有的箱板纸，虽具有较强的物理强度，能在运输过程中防止物品损坏，但是，在南方雨季或在潮湿的环境中，箱板纸容易吸水致使强度减弱，不利于搬运。同时，箱板纸在印刷过程中，由于箱板纸各层的结合较差，在一定张力的作用下，导致面层与芯、底层分离，给印刷造成了不良的后果。
国内大多数纸厂均有不同程度的研究具有防潮抗水防分层性能的箱板纸，但市场仍然没有相关产品的出现。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，包括以下几个步骤：
（1）打浆：将废纸进行打浆然后与木浆混合，混合后的浆料在搅拌条件下加入生物酶；
（2）分级：将浆料按照长纤维浆、中纤维浆和短纤维浆进行收集，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照30:20:50的比例混合得到面层浆料，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照10:40:50的比例混合得到芯层浆料，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照20:30:50的比例混合得到底层浆料；在面层浆料、芯层浆料和底层浆料中均加入助留剂后进行下一步操作；
（3）抄纸成型：得到的面层浆料、芯层浆料和底层浆料分别进入热分散系统进行分散后上网抄纸成型后分别得到面层纸幅、芯层纸幅和底层纸幅；
（4）压榨和干燥：将面层纸幅、芯层纸幅和底层纸幅采用层间喷淋的方式进行复合，复合后再进行压榨，压榨后采用烘缸进行干燥，得到原纸；层间喷淋时加入层间结合胶，所述层间结合胶包括以下重量份数的原料：改性淀粉50-60份、羧甲基纤维素钠2-6份、聚丙烯酰胺10-15份、丁基橡胶2-6份和环氧树脂20-30份；
（5）施胶：对原纸进行表面喷淋施胶剂，得到最后的挂面箱板纸。
所述的一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，所述改性淀粉是通过以下步骤获得的：将淀粉置于水中，然后加热至50-60℃，加入硫酸调节pH为5-6，加入α-淀粉酶，反应30-40min，加入丙烯酸，再加入过氧化二异丙苯，反应后得到改性淀粉；所述各原料的重量份数分别为淀粉10-12份、水50-60份、α-淀粉酶0.1-0.2份、丙烯酸2-4份和过氧化二异丙苯0.3-0.5份。
所述的一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，所述层间结合胶是通过以下步骤获得的：将改性淀粉和环氧树脂混合，在搅拌条件下加入聚丙烯酰胺、丁基橡胶和羧甲基纤维素钠，充分混合后得到层间结合胶。
所述的一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，所述施胶剂包括以下重量份数的原料：聚乙烯醇30-40份、二氧化钛1-4份、玉米淀粉12-18份、乙二醇10-15份和聚硅氧烷10-15份。
所述的一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，所述施胶剂是通过以下步骤获得的：将玉米淀粉和乙二醇混合后，依次加入聚乙烯醇、二氧化钛和聚硅氧烷充分混合均匀后得到施胶剂。
所述的一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，所述助留剂包括以下重量份数的原料：膨润土30-40份、羧甲基纤维素钠2-6份和水100-120份。
所述的一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，所述助留剂是通过以下步骤获得的：将膨润土放置在水中，在搅拌条件下缓慢加热至60-65℃，保持温度在60-65℃，缓慢加入羧甲基纤维素钠，充分混合后冷却得到助留剂。
所述的一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，所述生物酶为纤维素酶，其加入量为浆料绝干浆重量的0.4-0.5%。
所述的一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，所述废纸进行打浆得到的浆料与木浆按照重量比为4-5:1进行混合。
本发明所达到的有益效果：
本发明的制备方法简单，制备得到的成纸的层间结合力达到450KN/m；成品纸的吸水度正/反面达到40s/50s，纸页完全渗透大于180s。成品纸的能源消耗达到195kgce/t，达到GB31825-2015《制浆造纸单位产品能源消耗限额》规定的先进值。成品纸的物理指标高于GBT13024-2016《箱纸板》的质量要求。
本发明添加了助留剂提高细小纤维的留着，降低纸页表面的孔隙率。本发明的助留剂采用膨润土和羧甲基纤维素钠为主要原料，能够帮助细小纤维的留着。
本发明的施胶剂采用聚乙烯醇、二氧化钛与玉米淀粉，使施胶剂具有良好的疏水功能，使纸页表面具有一层高强防水功能的施胶涂层。
本发明的层间结合胶采用改性淀粉与聚丙烯酰胺相结合进行层间喷淋，提高各层的粘附力，并采用复合高压力提高纸页的结合力。
具体实施方式
下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，包括以下几个步骤：
（1）打浆：将废纸进行打浆然后与木浆按照重量比为4:1混合，混合后的浆料在搅拌条件下加入纤维素酶，其加入量为浆料绝干浆重量的0.4%；
（2）分级：将浆料按照长纤维浆、中纤维浆和短纤维浆进行收集，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照30:20:50的比例混合得到面层浆料，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照10:40:50的比例混合得到芯层浆料，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照20:30:50的比例混合得到底层浆料；在面层浆料、芯层浆料和底层浆料中均加入助留剂后进行下一步操作；
（3）抄纸成型：得到的面层浆料、芯层浆料和底层浆料分别进入热分散系统进行分散后上网抄纸成型后分别得到面层纸幅、芯层纸幅和底层纸幅；
（4）压榨和干燥：将面层纸幅、芯层纸幅和底层纸幅采用层间喷淋的方式进行复合，复合后再进行压榨，压榨后采用烘缸进行干燥，得到原纸；层间喷淋时加入层间结合胶，所述层间结合胶包括以下重量份数的原料：改性淀粉50份、羧甲基纤维素钠2份、聚丙烯酰胺10份、丁基橡胶2份和环氧树脂20份；
（5）施胶：对原纸进行表面喷淋施胶剂，得到最后的挂面箱板纸。
所述改性淀粉是通过以下步骤获得的：将淀粉置于水中，然后加热至50-60℃，加入硫酸调节pH为5-6，加入α-淀粉酶，反应30-40min，加入丙烯酸，再加入过氧化二异丙苯，反应后得到改性淀粉；所述各原料的重量份数分别为淀粉10份、水50份、α-淀粉酶0.1份、丙烯酸2份和过氧化二异丙苯0.3份。所述层间结合胶是通过以下步骤获得的：将改性淀粉和环氧树脂混合，在搅拌条件下加入聚丙烯酰胺、丁基橡胶和羧甲基纤维素钠，充分混合后得到层间结合胶。
所述施胶剂包括以下重量份数的原料：聚乙烯醇30份、二氧化钛1份、玉米淀粉12份、乙二醇10份和聚硅氧烷10份。所述施胶剂是通过以下步骤获得的：将玉米淀粉和乙二醇混合后，依次加入聚乙烯醇、二氧化钛和聚硅氧烷充分混合均匀后得到施胶剂。
所述助留剂包括以下重量份数的原料：膨润土30份、羧甲基纤维素钠2份和水100份。所述助留剂是通过以下步骤获得的：将膨润土放置在水中，在搅拌条件下缓慢加热至60-65℃，保持温度在60-65℃，缓慢加入羧甲基纤维素钠，充分混合后冷却得到助留剂。
实施例2
一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，包括以下几个步骤：
（1）打浆：将废纸进行打浆然后与木浆按照重量比为5:1混合，混合后的浆料在搅拌条件下加入纤维素酶，其加入量为浆料绝干浆重量的0.5%；
（2）分级：将浆料按照长纤维浆、中纤维浆和短纤维浆进行收集，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照30:20:50的比例混合得到面层浆料，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照10:40:50的比例混合得到芯层浆料，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照20:30:50的比例混合得到底层浆料；在面层浆料、芯层浆料和底层浆料中均加入助留剂后进行下一步操作；
（3）抄纸成型：得到的面层浆料、芯层浆料和底层浆料分别进入热分散系统进行分散后上网抄纸成型后分别得到面层纸幅、芯层纸幅和底层纸幅；
（4）压榨和干燥：将面层纸幅、芯层纸幅和底层纸幅采用层间喷淋的方式进行复合，复合后再进行压榨，压榨后采用烘缸进行干燥，得到原纸；层间喷淋时加入层间结合胶，所述层间结合胶包括以下重量份数的原料：改性淀粉60份、羧甲基纤维素钠6份、聚丙烯酰胺15份、丁基橡胶6份和环氧树脂30份；
（5）施胶：对原纸进行表面喷淋施胶剂，得到最后的挂面箱板纸。
所述改性淀粉是通过以下步骤获得的：将淀粉置于水中，然后加热至50-60℃，加入硫酸调节pH为5-6，加入α-淀粉酶，反应30-40min，加入丙烯酸，再加入过氧化二异丙苯，反应后得到改性淀粉；所述各原料的重量份数分别为淀粉12份、水60份、α-淀粉酶0.2份、丙烯酸4份和过氧化二异丙苯0.5份。所述层间结合胶是通过以下步骤获得的：将改性淀粉和环氧树脂混合，在搅拌条件下加入聚丙烯酰胺、丁基橡胶和羧甲基纤维素钠，充分混合后得到层间结合胶。
所述施胶剂包括以下重量份数的原料：聚乙烯醇40份、二氧化钛4份、玉米淀粉18份、乙二醇15份和聚硅氧烷15份。所述施胶剂是通过以下步骤获得的：将玉米淀粉和乙二醇混合后，依次加入聚乙烯醇、二氧化钛和聚硅氧烷充分混合均匀后得到施胶剂。
所述助留剂包括以下重量份数的原料：膨润土40份、羧甲基纤维素钠6份和水120份。所述助留剂是通过以下步骤获得的：将膨润土放置在水中，在搅拌条件下缓慢加热至60-65℃，保持温度在60-65℃，缓慢加入羧甲基纤维素钠，充分混合后冷却得到助留剂。
实施例3
一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，包括以下几个步骤：
（1）打浆：将废纸进行打浆然后与木浆按照重量比为4-5:1混合，混合后的浆料在搅拌条件下加入纤维素酶，其加入量为浆料绝干浆重量的0.4-0.5%；
（2）分级：将浆料按照长纤维浆、中纤维浆和短纤维浆进行收集，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照30:20:50的比例混合得到面层浆料，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照10:40:50的比例混合得到芯层浆料，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照20:30:50的比例混合得到底层浆料；在面层浆料、芯层浆料和底层浆料中均加入助留剂后进行下一步操作；
（3）抄纸成型：得到的面层浆料、芯层浆料和底层浆料分别进入热分散系统进行分散后上网抄纸成型后分别得到面层纸幅、芯层纸幅和底层纸幅；
（4）压榨和干燥：将面层纸幅、芯层纸幅和底层纸幅采用层间喷淋的方式进行复合，复合后再进行压榨，压榨后采用烘缸进行干燥，得到原纸；层间喷淋时加入层间结合胶，所述层间结合胶包括以下重量份数的原料：改性淀粉56份、羧甲基纤维素钠5份、聚丙烯酰胺13份、丁基橡胶4份和环氧树脂25份；
（5）施胶：对原纸进行表面喷淋施胶剂，得到最后的挂面箱板纸。
所述改性淀粉是通过以下步骤获得的：将淀粉置于水中，然后加热至50-60℃，加入硫酸调节pH为5-6，加入α-淀粉酶，反应30-40min，加入丙烯酸，再加入过氧化二异丙苯，反应后得到改性淀粉；所述各原料的重量份数分别为淀粉11份、水56份、α-淀粉酶0.1份、丙烯酸3份和过氧化二异丙苯0.4份。所述层间结合胶是通过以下步骤获得的：将改性淀粉和环氧树脂混合，在搅拌条件下加入聚丙烯酰胺、丁基橡胶和羧甲基纤维素钠，充分混合后得到层间结合胶。
所述施胶剂包括以下重量份数的原料：聚乙烯醇36份、二氧化钛2份、玉米淀粉16份、乙二醇12份和聚硅氧烷12份。所述施胶剂是通过以下步骤获得的：将玉米淀粉和乙二醇混合后，依次加入聚乙烯醇、二氧化钛和聚硅氧烷充分混合均匀后得到施胶剂。
所述助留剂包括以下重量份数的原料：膨润土35份、羧甲基纤维素钠4份和水110份。所述助留剂是通过以下步骤获得的：将膨润土放置在水中，在搅拌条件下缓慢加热至60-65℃，保持温度在60-65℃，缓慢加入羧甲基纤维素钠，充分混合后冷却得到助留剂。
对比例1
一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，包括以下几个步骤：
（1）打浆：将废纸进行打浆然后与木浆按照重量比为4-5:1混合，混合后的浆料在搅拌条件下加入纤维素酶，其加入量为浆料绝干浆重量的0.4-0.5%；
（2）分级：将浆料按照长纤维浆、中纤维浆和短纤维浆进行收集，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照30:20:50的比例混合得到面层浆料，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照10:40:50的比例混合得到芯层浆料，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照20:30:50的比例混合得到底层浆料；
（3）抄纸成型：得到的面层浆料、芯层浆料和底层浆料分别进入热分散系统进行分散后上网抄纸成型后分别得到面层纸幅、芯层纸幅和底层纸幅；
（4）压榨和干燥：将面层纸幅、芯层纸幅和底层纸幅采用层间喷淋的方式进行复合，复合后再进行压榨，压榨后采用烘缸进行干燥，得到原纸；层间喷淋时加入层间结合胶，所述层间结合胶包括以下重量份数的原料：改性淀粉56份、羧甲基纤维素钠5份、聚丙烯酰胺13份、丁基橡胶4份和环氧树脂25份；
（5）施胶：对原纸进行表面喷淋施胶剂，得到最后的挂面箱板纸。
其余均与实施例3相同。
对比例2
一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，包括以下几个步骤：
（1）打浆：将废纸进行打浆然后与木浆按照重量比为4-5:1混合，混合后的浆料在搅拌条件下加入纤维素酶，其加入量为浆料绝干浆重量的0.4-0.5%；
（2）分级：将浆料按照长纤维浆、中纤维浆和短纤维浆进行收集，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照30:20:50的比例混合得到面层浆料，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照10:40:50的比例混合得到芯层浆料，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照20:30:50的比例混合得到底层浆料；在面层浆料、芯层浆料和底层浆料中均加入助留剂后进行下一步操作；
（3）抄纸成型：得到的面层浆料、芯层浆料和底层浆料分别进入热分散系统进行分散后上网抄纸成型后分别得到面层纸幅、芯层纸幅和底层纸幅；
（4）压榨和干燥：将面层纸幅、芯层纸幅和底层纸幅采用层间喷淋的方式进行复合，复合后再进行压榨，压榨后采用烘缸进行干燥，得到原纸；层间喷淋时加入层间结合胶，所述层间结合胶包括以下重量份数的原料：改性淀粉56份、羧甲基纤维素钠5份、聚丙烯酰胺13份、丁基橡胶4份和环氧树脂25份；
（5）施胶：对原纸进行表面喷淋常规施胶剂，得到最后的挂面箱板纸。
其余均与实施例3相同。
对比例3
一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，包括以下几个步骤：
（1）打浆：将废纸进行打浆然后与木浆按照重量比为4-5:1混合，混合后的浆料在搅拌条件下加入纤维素酶，其加入量为浆料绝干浆重量的0.4-0.5%；
（2）分级：将浆料按照长纤维浆、中纤维浆和短纤维浆进行收集，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照30:20:50的比例混合得到面层浆料，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照10:40:50的比例混合得到芯层浆料，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照20:30:50的比例混合得到底层浆料；在面层浆料、芯层浆料和底层浆料中均加入助留剂后进行下一步操作；
（3）抄纸成型：得到的面层浆料、芯层浆料和底层浆料分别进入热分散系统进行分散后上网抄纸成型后分别得到面层纸幅、芯层纸幅和底层纸幅；
（4）压榨和干燥：将面层纸幅、芯层纸幅和底层纸幅采用层间喷淋的方式进行复合，复合后再进行压榨，压榨后采用烘缸进行干燥，得到原纸；
（5）施胶：对原纸进行表面喷淋常规施胶剂，得到最后的挂面箱板纸。
其余均与实施例3相同。
对各实施例和对比例制备出来的纸张进行性能测试，具体结果见下表：
Figure 1
与对比例1相比，实施例3采用了助留剂；提高细小纤维的留着，降低纸页表面的孔隙率；与对比例2相比，实施例3采用了新型的施胶剂，采用聚乙烯醇、二氧化钛与玉米淀粉使施胶剂具有良好的疏水功能，使纸页表面具有一层高强防水功能的施胶涂层。与对比例1相比，实施例3采用了层间结合胶通过改性淀粉和聚丙烯酰胺的均匀混合进行层间喷淋提高层间结合力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，其特征是，包括以下几个步骤：
（1）打浆：将废纸进行打浆然后与木浆混合，混合后的浆料在搅拌条件下加入生物酶；
（2）分级：将浆料按照长纤维浆、中纤维浆和短纤维浆进行收集，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照30:20:50的比例混合得到面层浆料，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照10:40:50的比例混合得到芯层浆料，将短纤维浆、中纤维浆和长纤维浆按照20:30:50的比例混合得到底层浆料；在面层浆料、芯层浆料和底层浆料中均加入助留剂后进行下一步操作；
（3）抄纸成型：得到的面层浆料、芯层浆料和底层浆料分别进入热分散系统进行分散后上网抄纸成型后分别得到面层纸幅、芯层纸幅和底层纸幅；
（4）压榨和干燥：将面层纸幅、芯层纸幅和底层纸幅采用层间喷淋的方式进行复合，复合后再进行压榨，压榨后采用烘缸进行干燥，得到原纸；层间喷淋时加入层间结合胶，所述层间结合胶包括以下重量份数的原料：改性淀粉50-60份、羧甲基纤维素钠2-6份、聚丙烯酰胺10-15份、丁基橡胶2-6份和环氧树脂20-30份；
（5）施胶：对原纸进行表面喷淋施胶剂，得到最后的挂面箱板纸。
2.根据权利要求1所述的一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，其特征是，所述改性淀粉是通过以下步骤获得的：将淀粉置于水中，然后加热至50-60℃，加入硫酸调节pH为5-6，加入α-淀粉酶，反应30-40min，加入丙烯酸，再加入过氧化二异丙苯，反应后得到改性淀粉；所述各原料的重量份数分别为淀粉10-12份、水50-60份、α-淀粉酶0.1-0.2份、丙烯酸2-4份和过氧化二异丙苯0.3-0.5份。
3.根据权利要求2所述的一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，其特征是，所述层间结合胶是通过以下步骤获得的：将改性淀粉和环氧树脂混合，在搅拌条件下加入聚丙烯酰胺、丁基橡胶和羧甲基纤维素钠，充分混合后得到层间结合胶。
4.根据权利要求1所述的一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，其特征是，所述施胶剂包括以下重量份数的原料：聚乙烯醇30-40份、二氧化钛1-4份、玉米淀粉12-18份、乙二醇10-15份和聚硅氧烷10-15份。
5.根据权利要求4所述的一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，其特征是，所述施胶剂是通过以下步骤获得的：将玉米淀粉和乙二醇混合后，依次加入聚乙烯醇、二氧化钛和聚硅氧烷充分混合均匀后得到施胶剂。
6.根据权利要求1所述的一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，其特征是，所述助留剂包括以下重量份数的原料：膨润土30-40份、羧甲基纤维素钠2-6份和水100-120份。
7.根据权利要求6所述的一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，其特征是，所述助留剂是通过以下步骤获得的：将膨润土放置在水中，在搅拌条件下缓慢加热至60-65℃，保持温度在60-65℃，缓慢加入羧甲基纤维素钠，充分混合后冷却得到助留剂。
8.根据权利要求1所述的一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，其特征是，所述生物酶为纤维素酶，其加入量为浆料绝干浆重量的0.4-0.5%。
9.根据权利要求1所述的一种抗回潮防分层高强度环保牛皮挂面箱板纸的制备方法，其特征是，所述废纸进行打浆得到的浆料与木浆按照重量比为4-5:1进行混合。
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