CN116254723B - 一种防潮耐污的瓦楞原纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及瓦楞纸制备技术领域，具体为一种防潮耐污的瓦楞原纸及其制备方法。本发明使用废纸浆、氨基化羧甲基纤维素、硅酸钙、硅藻土、聚乙烯醇制备瓦楞原纸，然后在瓦楞原纸上涂覆含有改性聚氨酯乳液、改性二氧化硅的疏水涂层，使用六甲基二硅胺对二氧化硅进行改性，增强了二氧化硅的疏水性。使得瓦楞原纸具备优异的防潮耐污性。

Description

一种防潮耐污的瓦楞原纸及其制备方法
技术领域
本发明涉及瓦楞纸制备技术领域，具体为一种防潮耐污的瓦楞原纸及其制备方法。
背景技术
瓦楞纸是这一种成本低、质量轻、强度大、缓冲性能好、储存搬运方便的包装材料。瓦楞纸可以利用回收的废纸进行再生，制成的纸板使用后又可回收再次再造，符合资源循环使用的环保要求，应用前景广泛。绿色环保，可以用作大多数物体的包装、缓冲衬垫，因此被广泛运用于包装行业。但是在储存搬运时，瓦楞纸会受到雨水侵蚀，发软、破裂，影响瓦楞纸的使用性能。
为了提高瓦楞原纸的防潮耐污性能，本发明提供了一种防潮耐污的瓦楞原纸及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防潮耐污的瓦楞原纸及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种防潮耐污的瓦楞原纸的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：取疏水二氧化硅、钛酸酯偶联剂、无水乙醇，搅拌3-4h，超声分散60-80min，干燥，得到改性二氧化硅；
步骤二：取玉米淀粉，加入去离子水，搅拌均匀，得到淀粉乳，加入ɑ-淀粉酶，升温至80-85℃，搅拌15-20min，升温至115-120℃，将淀粉酶灭活，得到淀粉胶液，加入改性聚氨酯乳液、改性二氧化硅，搅拌10-20min，得到防潮淀粉胶液；
步骤三：取废纸，碎解、除砂、净化，得到废纸浆，加入氨基化羧甲基纤维素、硅酸钙、硅藻土、聚乙烯醇，搅拌均匀，得到瓦楞纸浆料，送入造纸车间，网部成型，压榨、干燥，得到瓦楞原纸，采用表面施胶的工艺将防潮淀粉胶液涂覆在瓦楞原纸上，干燥，得到一种防潮耐污的瓦楞原纸。
较为优化地，步骤一中，疏水二氧化硅的制备方法为：取无水乙醇、正硅酸乙酯，在25-30℃下搅拌15-20min，加入氨水，搅拌2-3h，加入盐酸调节pH值为5-5.5，加入单宁酸，继续搅拌2-3h，加入氨水，调节pH值为8-9，陈化10-12h，得到二氧化硅凝胶，加入六甲基二硅胺，在25-30℃下搅拌60-80min，超声60-80min，干燥，得到疏水二氧化硅。
较为优化地，步骤三中，氨基化羧甲基纤维素的制备方法为，包括以下步骤：
S1：取羧甲基纤维素，加入氢氧化钠溶液，在55-65℃下搅拌1.5-2.5h，洗涤、干燥，加入氢氧化钠溶液、环氧氯丙烷，在65-75℃下反应4-6h，洗涤、干燥，得到环氧化羧甲基纤维素；
S2：取环氧化羧甲基纤维素，加入碳酸钠溶液、赖氨酸，在55-60℃下反应3-4h，洗涤，干燥，得到氨基化羧甲基纤维素。
较为优化地，步骤三中，瓦楞原纸由以下成分组成：按照重量计，250-300份废纸浆、10-15份氨基化羧甲基纤维素、1-2份硅酸钙、12-16份硅藻土、1-2份聚乙烯醇。
较为优化地，步骤二中，改性聚氨酯乳液的制备方法为：取2，2-双羟甲基丙酸、四氢呋喃聚醚、异佛尔酮二异氰酸酯，加入丙酮，搅拌均匀，加入二月硅酸二丁基锡，升温至55-65℃，反应3.5-4.5h，降温至40-45℃，加入三乙胺，搅拌60-90min，降温至0-5℃，加入氨丙基三乙氧基硅烷、二羟甲基丙酸，滴加去离子水，搅拌1-2h，得到改性聚氨酯乳液。
较为优化地，所述改性聚氨酯乳液、改性二氧化硅的质量比为100：(5-8)。
较为优化地，所述疏水二氧化硅的制备方法中，加入盐酸将pH值调节至5-5.5；加入氨水，将pH值调节至8-9。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
(1)本发明使用环氧氯丙烷对羧甲基纤维素接枝，使其具有环氧基团，再使用赖氨酸对其进行改性，使得羧甲基纤维素上接枝有氨基。羧甲基纤维素上的氨基可以使瓦楞原纸中的硅酸钙、硅藻土等成分更好地反应，增强其相容性，保证了瓦楞纸的强度。
(2)本发明制备改性聚氨酯乳液作为防水涂料的主体，添加氨丙基三乙氧基硅烷对其进行改性，在聚氨酯乳液中引入硅烷，降低了聚氨酯的表面能，提高瓦楞纸的防污性。添加二羟甲基丙酸，在聚氨酯乳液中引入羧基，羧基与羧甲基纤维素上的氨基反应，改善聚氨酯乳液涂层与瓦楞纸的相容性，使涂层的使用寿命增强。同时，也提高了改性聚氨酯乳液和改性二氧化硅的相容性，使得改性二氧化硅分散性良好，增强瓦楞纸的疏水性能。
(3)本发明使用单宁酸制备二氧化硅，增大了二氧化硅的表面积，使其有更多的活性位点可以与六甲基二硅胺反应，六甲基二硅胺可以改善二氧化硅的疏水性能，增强瓦楞纸的防潮耐污性。进一步添加钛酸酯偶联剂对二氧化硅进行改性，可以提高涂层的表面粗糙度，降低表面能，提高瓦楞纸的防潮耐污效果，同时钛酸酯偶联剂可以与瓦楞纸纸基通过C-O-Ti键稳固地连接在一起，提高两者的相容性，提高涂层在瓦楞纸上的附着力，提升防潮耐污瓦楞纸的使用寿命。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明使用的化学试剂购买途径如下所示：
钛酸酯偶联剂NDZ-201购自阿拉丁生化科技股份有限公司。
2，2-双羟甲基丙酸购自阿拉丁生化科技股份有限公司。
四氢呋喃聚醚，相对分子质量为2000，购自湖北齐飞医药化工有限公司。
异佛尔酮二异氰酸酯购自阿拉丁生化科技股份有限公司。
淀粉酶Buzyme 2589，活性：2300-2600U/g，购自巴克曼实验室化工(上海)有限公司。
实施例1
步骤一：氨基化羧甲基纤维素的制备：
取1.5g羧甲基纤维素，加入50mL浓度为15％氢氧化钠溶液，在60℃下搅拌2h，洗涤、干燥，加入25mL浓度为7％氢氧化钠溶液、50mL环氧氯丙烷，在70℃下反应5h，洗涤、干燥，得到环氧化羧甲基纤维素；
取1g环氧化羧甲基纤维素，加入50mL浓度为5g/L的碳酸钠溶液、10g赖氨酸，在57℃下反应3.5h，洗涤，干燥，得到氨基化羧甲基纤维素。
步骤二：改性聚氨酯乳液的制备：
取3.3g2，2-双羟甲基丙酸、50g四氢呋喃聚醚、17g异佛尔酮二异氰酸酯，加入60mL丙酮，搅拌均匀，加入0.1g二月硅酸二丁基锡，升温至60℃，反应4h，降温至42℃，加入2g三乙胺，搅拌70min，降温至2℃，加入3.7g氨丙基三乙氧基硅烷、2.2g二羟甲基丙酸，滴加100g去离子水，搅拌1h，得到改性聚氨酯乳液。
步骤三：改性二氧化硅的制备：
取30mL无水乙醇、10mL正硅酸乙酯，在27℃下搅拌18min，加入11mL氨水，搅拌2.5h，用0.1mol/L的盐酸调节溶液pH值为5，加入0.3g单宁酸，继续搅拌2.5h，加入质量分数为28％的浓氨水，调节pH值为8.5，陈化11h，得到二氧化硅凝胶，加入0.5g六甲基二硅胺，在27℃下搅拌70min，超声70min，干燥，得到疏水二氧化硅。
取2g疏水二氧化硅、0.05g钛酸酯偶联剂NDZ-201、20mL无水乙醇，搅拌3.5h，超声分散70min，干燥，得到改性二氧化硅。
步骤四：瓦楞原纸的制备：
取10g玉米淀粉，加入50mL去离子水，搅拌均匀，得到淀粉乳，加入30U/g的ɑ-淀粉酶，升温至83℃，搅拌17min，升温至117℃，将淀粉酶灭活，得到淀粉胶液，加入100g改性聚氨酯乳液、7g改性二氧化硅，搅拌15min，得到防潮淀粉胶液。
取废纸，碎解、除砂、净化，得到废纸浆，加入氨基化羧甲基纤维素、硅酸钙、硅藻土、聚乙烯醇，搅拌均匀，得到瓦楞纸浆料，送入造纸车间，网部成型，压榨、干燥，得到瓦楞原纸，采用表面施胶的工艺将防潮淀粉胶液涂覆在瓦楞原纸上，涂膜厚度为20μm，干燥，得到一种防潮耐污的瓦楞原纸。
瓦楞原纸由以下成分组成：按照重量计，280份废纸浆、13份氨基化羧甲基纤维素、1.5份硅酸钙、14份硅藻土、1.5份聚乙烯醇。
实施例2
步骤一：氨基化羧甲基纤维素的制备：
取1.5g羧甲基纤维素，加入50mL浓度为15％氢氧化钠溶液，在55℃下搅拌1.5h，洗涤、干燥，加入25mL浓度为7％氢氧化钠溶液、50mL环氧氯丙烷，在65℃下反应4h，洗涤、干燥，得到环氧化羧甲基纤维素；
取1g环氧化羧甲基纤维素，加入50mL浓度为5g/L的碳酸钠溶液、10g赖氨酸，在55℃下反应3h，洗涤，干燥，得到氨基化羧甲基纤维素。
步骤二：改性聚氨酯乳液的制备：
取50g四氢呋喃聚醚、3.3g2，2-双羟甲基丙酸、17g异佛尔酮二异氰酸酯，加入60mL丙酮，搅拌均匀，加入0.1g二月硅酸二丁基锡，升温至55℃，反应3.5h，降温至40℃，加入2g三乙胺，搅拌60min，降温至0℃，加入3.7g氨丙基三乙氧基硅烷、2.2g二羟甲基丙酸，滴加100g去离子水，搅拌1h，得到改性聚氨酯乳液。
步骤三：改性二氧化硅的制备：
取30mL无水乙醇、10mL正硅酸乙酯，在25℃下搅拌15min，加入11mL氨水，搅拌2h，用0.1mol/L的盐酸调节溶液pH值为5.0，加入0.3g单宁酸，继续搅拌2h，加入质量分数为28％的浓氨水，调节pH值为8，陈化10h，得到二氧化硅凝胶，加入0.5g六甲基二硅胺，在25℃下搅拌60min，超声60min，干燥，得到疏水二氧化硅。
取2g疏水二氧化硅、0.05g钛酸酯偶联剂NDZ-201、20mL无水乙醇，搅拌3h，超声分散60min，干燥，得到改性二氧化硅。
步骤四：瓦楞原纸的制备：
取10g玉米淀粉，加入50mL去离子水，搅拌均匀，得到淀粉乳，加入30U/g的ɑ-淀粉酶，升温至80℃，搅拌15min，升温至115℃，将淀粉酶灭活，得到淀粉胶液，加入100g改性聚氨酯乳液、5g改性二氧化硅，搅拌10min，得到防潮淀粉胶液。
取废纸，碎解、除砂、净化，得到废纸浆，加入氨基化羧甲基纤维素、硅酸钙、硅藻土、聚乙烯醇，搅拌均匀，得到瓦楞纸浆料，送入造纸车间，网部成型，压榨、干燥，得到瓦楞原纸，采用表面施胶的工艺将防潮淀粉胶液涂覆在瓦楞原纸上，涂膜厚度为20μm，干燥，得到一种防潮耐污的瓦楞原纸。
瓦楞原纸由以下成分组成：按照重量计，250份废纸浆、10份氨基化羧甲基纤维素、1份硅酸钙、12份硅藻土、1份聚乙烯醇。
实施例3
步骤一：氨基化羧甲基纤维素的制备：
取1.5g羧甲基纤维素，加入50mL浓度为15％氢氧化钠溶液，在65℃下搅拌2.5h，洗涤、干燥，加入25mL浓度为7％氢氧化钠溶液、50mL环氧氯丙烷，在75℃下反应6h，洗涤、干燥，得到环氧化羧甲基纤维素；
取1g环氧化羧甲基纤维素，加入50mL浓度为5g/L的碳酸钠溶液、10g赖氨酸，在60℃下反应4h，洗涤，干燥，得到氨基化羧甲基纤维素。
步骤二：改性聚氨酯乳液的制备：
取50g四氢呋喃聚醚、3.3g2，2-双羟甲基丙酸、17g异佛尔酮二异氰酸酯，加入60mL丙酮，搅拌均匀，加入0.1g二月硅酸二丁基锡，升温至65℃，反应4.5h，降温至45℃，加入2g三乙胺，搅拌90min，降温至5℃，加入3.7g氨丙基三乙氧基硅烷、2.2g二羟甲基丙酸，滴加100g去离子水，搅拌2h，得到改性聚氨酯乳液。
步骤三：改性二氧化硅的制备：
取30mL无水乙醇、10mL正硅酸乙酯，在30℃下搅拌20min，加入11mL氨水，搅拌3h，用0.1mol/L的盐酸调节溶液pH值为5.0，加入0.3g单宁酸，继续搅拌3h，加入质量分数为28％的浓氨水，调节pH值为9，陈化12h，得到二氧化硅凝胶，加入0.5g六甲基二硅胺，在30℃下搅拌80min，超声80min，干燥，得到疏水二氧化硅。
取2g疏水二氧化硅、0.05g钛酸酯偶联剂NDZ-201、20mL无水乙醇，搅拌4h，超声分散80min，干燥，得到改性二氧化硅。
步骤四：瓦楞原纸的制备：
取10g玉米淀粉，加入50mL去离子水，搅拌均匀，得到淀粉乳，加入30U/g的ɑ-淀粉酶，升温至85℃，搅拌20min，升温至120℃，将淀粉酶灭活，得到淀粉胶液，加入100g改性聚氨酯乳液、8g改性二氧化硅，搅拌20min，得到防潮淀粉胶液。
取废纸，碎解、除砂、净化，得到废纸浆，加入氨基化羧甲基纤维素、硅酸钙、硅藻土、聚乙烯醇，搅拌均匀，得到瓦楞纸浆料，送入造纸车间，网部成型，压榨、干燥，得到瓦楞原纸，采用表面施胶的工艺将防潮淀粉胶液涂覆在瓦楞原纸上，涂膜厚度为20μm，干燥，得到一种防潮耐污的瓦楞原纸。
瓦楞原纸由以下成分组成：按照重量计，300份废纸浆、15份氨基化羧甲基纤维素、2份硅酸钙、16份硅藻土、2份聚乙烯醇。
实施例4：不对羧甲基纤维素进行改性，其余与实施例1相同。
步骤一：改性聚氨酯乳液的制备：
取3.3g2，2-双羟甲基丙酸、50g四氢呋喃聚醚、17g异佛尔酮二异氰酸酯，加入60mL丙酮，搅拌均匀，加入0.1g二月硅酸二丁基锡，升温至60℃，反应4h，降温至42℃，加入2g三乙胺，搅拌70min，降温至2℃，加入3.7g氨丙基三乙氧基硅烷、2.2g二羟甲基丙酸，滴加100g去离子水，搅拌1h，得到改性聚氨酯乳液。
步骤二：改性二氧化硅的制备：
取30mL无水乙醇、10mL正硅酸乙酯，在27℃下搅拌18min，加入11mL氨水，搅拌2.5h，用0.1mol/L的盐酸调节溶液pH值为5，加入0.3g单宁酸，继续搅拌2.5h，加入质量分数为28％的浓氨水，调节pH值为8.5，陈化11h，得到二氧化硅凝胶，加入0.5g六甲基二硅胺，在27℃下搅拌70min，超声70min，干燥，得到疏水二氧化硅。
取2g疏水二氧化硅、0.05g钛酸酯偶联剂NDZ-201、20mL无水乙醇，搅拌3.5h，超声分散70min，干燥，得到改性二氧化硅。
步骤四：瓦楞原纸的制备：
取10g玉米淀粉，加入50mL去离子水，搅拌均匀，得到淀粉乳，加入30U/g的ɑ-淀粉酶，升温至83℃，搅拌17min，升温至117℃，将淀粉酶灭活，得到淀粉胶液，加入100g改性聚氨酯乳液、7g改性二氧化硅，搅拌15min，得到防潮淀粉胶液。
取废纸，碎解、除砂、净化，得到废纸浆，加入羧甲基纤维素、硅酸钙、硅藻土、聚乙烯醇，搅拌均匀，得到瓦楞纸浆料，送入造纸车间，网部成型，压榨、干燥，得到瓦楞原纸，采用表面施胶的工艺将防潮淀粉胶液涂覆在瓦楞原纸上，涂膜厚度为20μm，干燥，得到一种防潮耐污的瓦楞原纸。
瓦楞原纸由以下成分组成：按照重量计，280份废纸浆、13份羧甲基纤维素、1.5份硅酸钙、14份硅藻土、1.5份聚乙烯醇。
实施例5：不添加二羟甲基丙酸，其余与实施例1相同。
步骤一：氨基化羧甲基纤维素的制备：
取1.5g羧甲基纤维素，加入50mL浓度为15％氢氧化钠溶液，在60℃下搅拌2h，洗涤、干燥，加入25mL浓度为7％氢氧化钠溶液、50mL环氧氯丙烷，在70℃下反应5h，洗涤、干燥，得到环氧化羧甲基纤维素；
取1g环氧化羧甲基纤维素，加入50mL浓度为5g/L的碳酸钠溶液、10g赖氨酸，在57℃下反应3.5h，洗涤，干燥，得到氨基化羧甲基纤维素。
步骤二：改性聚氨酯乳液的制备：
取3.3g2，2-双羟甲基丙酸、50g四氢呋喃聚醚、17g异佛尔酮二异氰酸酯，加入60mL丙酮，搅拌均匀，加入0.1g二月硅酸二丁基锡，升温至60℃，反应4h，降温至42℃，加入2g三乙胺，搅拌70min，降温至2℃，加入3.7g氨丙基三乙氧基硅烷，滴加100g去离子水，搅拌1h，得到改性聚氨酯乳液。
步骤三：改性二氧化硅的制备：
取30mL无水乙醇、10mL正硅酸乙酯，在27℃下搅拌18min，加入11mL氨水，搅拌2.5h，用0.1mol/L的盐酸调节溶液pH值为5，加入0.3g单宁酸，继续搅拌2.5h，加入质量分数为28％的浓氨水，调节pH值为8.5，陈化11h，得到二氧化硅凝胶，加入0.5g六甲基二硅胺，在27℃下搅拌70min，超声70min，干燥，得到疏水二氧化硅。
取2g疏水二氧化硅、0.05g钛酸酯偶联剂NDZ-201、20mL无水乙醇，搅拌3.5h，超声分散70min，干燥，得到改性二氧化硅。
步骤四：瓦楞原纸的制备：
取10g玉米淀粉，加入50mL去离子水，搅拌均匀，得到淀粉乳，加入30U/g的ɑ-淀粉酶，升温至83℃，搅拌17min，升温至117℃，将淀粉酶灭活，得到淀粉胶液，加入100g改性聚氨酯乳液、7g改性二氧化硅，搅拌15min，得到防潮淀粉胶液。
取废纸，碎解、除砂、净化，得到废纸浆，加入氨基化羧甲基纤维素、硅酸钙、硅藻土、聚乙烯醇，搅拌均匀，得到瓦楞纸浆料，送入造纸车间，网部成型，压榨、干燥，得到瓦楞原纸，采用表面施胶的工艺将防潮淀粉胶液涂覆在瓦楞原纸上，涂膜厚度为20μm，干燥，得到一种防潮耐污的瓦楞原纸。
瓦楞原纸由以下成分组成：按照重量计，280份废纸浆、13份氨基化羧甲基纤维素、1.5份硅酸钙、14份硅藻土、1.5份聚乙烯醇。
实施例6：不使用单宁酸对二氧化硅进行改性，其余与实施例1相同。
步骤一：氨基化羧甲基纤维素的制备：
取1.5g羧甲基纤维素，加入50mL浓度为15％氢氧化钠溶液，在60℃下搅拌2h，洗涤、干燥，加入25mL浓度为7％氢氧化钠溶液、50mL环氧氯丙烷，在70℃下反应5h，洗涤、干燥，得到环氧化羧甲基纤维素；
取1g环氧化羧甲基纤维素，加入50mL浓度为5g/L的碳酸钠溶液、10g赖氨酸，在57℃下反应3.5h，洗涤，干燥，得到氨基化羧甲基纤维素。
步骤二：改性聚氨酯乳液的制备：
取3.3g2，2-双羟甲基丙酸、50g四氢呋喃聚醚、17g异佛尔酮二异氰酸酯，加入60mL丙酮，搅拌均匀，加入0.1g二月硅酸二丁基锡，升温至60℃，反应4h，降温至42℃，加入2g三乙胺，搅拌70min，降温至2℃，加入3.7g氨丙基三乙氧基硅烷、2.2g二羟甲基丙酸，滴加100g去离子水，搅拌1h，得到改性聚氨酯乳液。
步骤三：改性二氧化硅的制备：
取30mL无水乙醇、10mL正硅酸乙酯，在27℃下搅拌18min，加入11mL氨水，搅拌4h，静置24h，得到二氧化硅凝胶，加入0.5g六甲基二硅胺，在27℃下搅拌70min，超声70min，干燥，得到疏水二氧化硅。
取2g疏水二氧化硅、0.05g钛酸酯偶联剂NDZ-201、20mL无水乙醇，搅拌3.5h，超声分散70min，干燥，得到改性二氧化硅。
步骤四：瓦楞原纸的制备：
取10g玉米淀粉，加入50mL去离子水，搅拌均匀，得到淀粉乳，加入30U/g的ɑ-淀粉酶，升温至83℃，搅拌17min，升温至117℃，将淀粉酶灭活，得到淀粉胶液，加入100g改性聚氨酯乳液、7g改性二氧化硅，搅拌15min，得到防潮淀粉胶液。
取废纸，碎解、除砂、净化，得到废纸浆，加入氨基化羧甲基纤维素、硅酸钙、硅藻土、聚乙烯醇，搅拌均匀，得到瓦楞纸浆料，送入造纸车间，网部成型，压榨、干燥，得到瓦楞原纸，采用表面施胶的工艺将防潮淀粉胶液涂覆在瓦楞原纸上，涂膜厚度为20μm，干燥，得到一种防潮耐污的瓦楞原纸。
瓦楞原纸由以下成分组成：按照重量计，280份废纸浆、13份氨基化羧甲基纤维素、1.5份硅酸钙、14份硅藻土、1.5份聚乙烯醇。
实施例7：不使用钛酸酯偶联剂对二氧化硅进行改性，其余与实施例1相同。
步骤一：氨基化羧甲基纤维素的制备：
取1.5g羧甲基纤维素，加入50mL浓度为15％氢氧化钠溶液，在60℃下搅拌2h，洗涤、干燥，加入25mL浓度为7％氢氧化钠溶液、50mL环氧氯丙烷，在70℃下反应5h，洗涤、干燥，得到环氧化羧甲基纤维素；
取1g环氧化羧甲基纤维素，加入50mL浓度为5g/L的碳酸钠溶液、10g赖氨酸，在57℃下反应3.5h，洗涤，干燥，得到氨基化羧甲基纤维素。
步骤二：改性聚氨酯乳液的制备：
取3.3g2，2-双羟甲基丙酸、50g四氢呋喃聚醚、17g异佛尔酮二异氰酸酯，加入60mL丙酮，搅拌均匀，加入0.1g二月硅酸二丁基锡，升温至60℃，反应4h，降温至42℃，加入2g三乙胺，搅拌70min，降温至2℃，加入3.7g氨丙基三乙氧基硅烷、2.2g二羟甲基丙酸，滴加100g去离子水，搅拌1h，得到改性聚氨酯乳液。
步骤三：改性二氧化硅的制备：
取30mL无水乙醇、10mL正硅酸乙酯，在27℃下搅拌18min，加入11mL氨水，搅拌2.5h，用0.1mol/L的盐酸调节溶液pH值为5，加入0.3g单宁酸，继续搅拌2.5h，加入质量分数为28％的浓氨水，调节pH值为8.5，陈化11h，得到二氧化硅凝胶，加入0.5g六甲基二硅胺，在27℃下搅拌70min，超声70min，干燥，得到疏水二氧化硅。
步骤四：瓦楞原纸的制备：
取10g玉米淀粉，加入50mL去离子水，搅拌均匀，得到淀粉乳，加入30U/g的ɑ-淀粉酶，升温至83℃，搅拌17min，升温至117℃，将淀粉酶灭活，得到淀粉胶液，加入100g改性聚氨酯乳液、7g改性二氧化硅，搅拌15min，得到防潮淀粉胶液。
取废纸，碎解、除砂、净化，得到废纸浆，加入氨基化羧甲基纤维素、硅酸钙、硅藻土、聚乙烯醇，搅拌均匀，得到瓦楞纸浆料，送入造纸车间，网部成型，压榨、干燥，得到瓦楞原纸，采用表面施胶的工艺将防潮淀粉胶液涂覆在瓦楞原纸上，涂膜厚度为20μm，干燥，得到一种防潮耐污的瓦楞原纸。
瓦楞原纸由以下成分组成：按照重量计，280份废纸浆、13份氨基化羧甲基纤维素、1.5份硅酸钙、14份硅藻土、1.5份聚乙烯醇。
实验
取实施例1至实施例7制备得到的厚度为0.2mm的瓦楞原纸进行性能测试，根据GB/T13023-2008瓦楞芯(原)纸测定，测试瓦楞原纸的断裂长。在瓦楞原纸上滴4μL的水滴，采用型号为JC2000D1的接触角测试仪测试其接触角，表征其疏水性能。得到的数据如下所示：
断裂长/m 接触角
实施例1 3960 153
实施例2 3950 151
实施例3 3970 154
实施例4 3820 149
实施例5 3940 148
实施例6 3960 142
实施例7 3960 143
结论：由表中数据可知，实施例4不对羧甲基纤维素进行改性，瓦楞原纸的强度以及疏水性有所下降。实施例5不添加二羟甲基丙酸，瓦楞原纸与涂层的相容性较差，涂层的疏水性较差。实施例6不使用单宁酸对二氧化硅进行改性，二氧化硅的活性位点少，接枝的六甲基二硅胺变少，疏水性能变差。实施例7不使用钛酸酯偶联剂对二氧化硅进行改性，瓦楞原纸涂层的表面能较高，疏水性变差。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种防潮耐污的瓦楞原纸的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：取疏水二氧化硅、钛酸酯偶联剂、无水乙醇，搅拌3-4h，超声分散60-80min，干燥，得到改性二氧化硅；
步骤二：取玉米淀粉，加入去离子水，搅拌均匀，得到淀粉乳，加入ɑ-淀粉酶，升温至80-85℃，搅拌15-20min，升温至115-120℃，将淀粉酶灭活，得到淀粉胶液，加入改性聚氨酯乳液、改性二氧化硅，搅拌10-20min，得到防潮淀粉胶液；
步骤三：取废纸，碎解、除砂、净化，得到废纸浆，加入氨基化羧甲基纤维素、硅酸钙、硅藻土、聚乙烯醇，搅拌均匀，得到瓦楞纸浆料，送入造纸车间，网部成型，压榨、干燥，得到瓦楞原纸，采用表面施胶的工艺将防潮淀粉胶液涂覆在瓦楞原纸上，干燥，得到一种防潮耐污的瓦楞原纸；
步骤三中，氨基化羧甲基纤维素的制备方法为，包括以下步骤：
S1：取羧甲基纤维素，加入氢氧化钠溶液，在55-65℃下搅拌1.5-2.5h，洗涤、干燥，加入氢氧化钠溶液、环氧氯丙烷，在65-75℃下反应4-6h，洗涤、干燥，得到环氧化羧甲基纤维素；
S2：取环氧化羧甲基纤维素，加入碳酸钠溶液、赖氨酸，在55-60℃下反应3-4h，洗涤，干燥，得到氨基化羧甲基纤维素；
步骤二中，改性聚氨酯乳液的制备方法为：取2，2-双羟甲基丙酸、四氢呋喃聚醚、异佛尔酮二异氰酸酯，加入丙酮，搅拌均匀，加入二月硅酸二丁基锡，升温至55-65℃，反应3.5-4.5h，降温至40-45℃，加入三乙胺，搅拌60-90min，降温至0-5℃，加入氨丙基三乙氧基硅烷、二羟甲基丙酸，滴加去离子水，搅拌1-2h，得到改性聚氨酯乳液。
2.根据权利要求1所述的一种防潮耐污的瓦楞原纸的制备方法，其特征在于：步骤一中，疏水二氧化硅的制备方法为：取无水乙醇、正硅酸乙酯，在25-30℃下搅拌15-20min，加入氨水，搅拌2-3h，加入盐酸调节pH值为5-5.5，加入单宁酸，继续搅拌2-3h，加入氨水，调节pH值为8-9，陈化10-12h，得到二氧化硅凝胶，加入六甲基二硅胺，在25-30℃下搅拌60-80min，超声60-80min，干燥，得到疏水二氧化硅。
3.根据权利要求1所述的一种防潮耐污的瓦楞原纸的制备方法，其特征在于：步骤三中，瓦楞原纸由以下成分组成：按照重量计，250-300份废纸浆、10-15份氨基化羧甲基纤维素、1-2份硅酸钙、12-16份硅藻土、1-2份聚乙烯醇。
4.根据权利要求1所述的一种防潮耐污的瓦楞原纸的制备方法，其特征在于：所述改性聚氨酯乳液、改性二氧化硅的质量比为100：(5-8)。
5.根据权利要求2所述的一种防潮耐污的瓦楞原纸的制备方法，其特征在于：所述疏水二氧化硅的制备方法中，加入盐酸将pH值调节至5-5.5；加入氨水，将pH值调节至8-9。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种防潮耐污的瓦楞原纸的制备方法制备得到的一种防潮耐污的瓦楞原纸。
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