一种高强度生物基可降解胶带纸及其制备方法与流程

本技术涉及造纸，特别是涉及一种高强度生物基可降解胶带纸及其制备方法。

背景技术：

1、随着经济的发展，人们的生活方式也在改变，日常生活中使用网络购物已是常态化，这也加剧了电商行业和快递行业的兴起，大量的快递包装箱使用的是bopp材质的胶带，bopp胶带是以聚丙烯薄膜为基材，基本不可回收、不可降解，不利于环境保护。一方面胶带会造成严重的环境污染，另一方面也给粘结有不可降解胶带的包装箱回收造成困难，提高回收成本。随着环保意识的逐渐加强，人们对塑料制品使用欲望逐渐降低。国际国内各大电商公司、快递平台为顺应环保要求，开始采用易降解的胶带产品来替换传统的bopp塑胶带进行包裹。而纸质胶带是最具有发展前景的替代bopp胶带产品之一，它具有易回收、可降解的特点，使用纸质胶带替代bopp胶带能大大降低塑料对环境造成的污染；但是目前使用的纸质胶带一般为普通牛皮纸为基材加工而成，存在抗撕拉强度差、容易断裂、耐用性差的缺点。为解决此问题，开发出一种高强度可降解的胶带原纸成为一项摆在造纸科研人员面前的重要任务。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种高强度生物基可降解胶带纸及其制备方法，本发明制得的胶带纸抗张强度好，耐破性能卓越，防水、防油阻隔效果显著，能够满足可降解纸胶带的加工要求。

2、本发明提供的技术方案如下：

3、一种高强度生物基可降解胶带纸的制备方法，包括如下操作步骤：

4、s1、配料：将50～55％本色硫酸盐针叶木浆与45～50％本色硫酸盐竹浆按照各自配比分别调配完成，并混合在一起，形成混合浆料，为保证成纸强度和上网成型时纤维分布均匀，经过实验室研究，采用浆料50～55％本色硫酸盐针叶木浆与45～50％本色硫酸盐竹浆作为生产高强度可降解胶带纸的原料，通过化学针叶浆与竹子化学浆的优势互补有利于改善长纤维浆料的成纸匀度、挺度及物理强度，本色硫酸盐针叶浆具有纤维长2.3～2.7mm、宽28～36um、强度高、生产过程中易絮集的特点；而化学竹浆的纤维长度则介于长纤维与短纤维之间，白度高、质地细腻、挺度好，良好的吸湿性和透气性，且成份中含有竹琨具有抗菌、抑菌、杀菌作用；

5、s2、浆料碎解：将混合浆料在20m3水力碎浆机进行中浓碎解，碎解完成后，用泵抽至储浆塔经过充分稀释混合调成4.0～5.0％的纸浆备用；

6、s3、打浆：将步骤s2所得的纸浆中添加打浆生物酶进行辅助打浆，纸浆纤维采用三台锥型磨浆机串联的打浆方式，三台锥型磨浆机按先后顺序其打浆功率分别是500～530kw.h、530～560kw.h、550～580kw.h，为了确保竹木混合浆料生产的胶带原纸的柔韧性和强度，采用分鳍磨片粘状打浆，此打浆技术对纤维分丝帚化作用较强，利于打浆度的提升，打浆完成后获得打浆度为32～35°sr、湿重为10～14g的浆料；

7、s4、配浆：将步骤s3所得的浆料用泵抽至配浆池与湿损纸进行充分混合成3.5～4.5％的抄纸浆料，并按0.10～0.15kg/t纸添加增强阳离子木薯淀粉，促使细小纤维留着，有利于氢键结合，提升成纸物理强度；

8、s5、化学助剂的添加：在步骤s4的上浆系统压力筛管道内加入辅料，辅料绝干浆用量按重量比包括：阳离子松香胶0.8～1.20％、助留助流剂0.02～0.05％、干强剂2.0～2.5％、湿强剂1.5～2.0％、ph调节剂1.5～2.5％；

9、s6、上网成型：调配稀释后好浓度为0.3～0.35％的浆料经稀释水流浆箱布浆上网；

10、s7、纸页强度和弹性提升：出网部的湿纸幅以22～28％干度进复合压榨后干度提到42～45％，再经过前干燥处理至干度为63～68％，然后采用伸性胶毯进行弹性压榨，对半干纸幅的纤维排布进行再塑造，使纸张的纵向伸长率控制在3.5～4.5％、水分5～7％的纸张；

11、s8、纸张抗水与表面增强处理：将步骤s7得到的纸张进入膜转移表面施胶压榨机进行抗水与表面增强处理；

12、s9、压光整饬处理：经过膜转移表面施胶处理后的纸张，以干度92～94％进入双区软压光进行进一步表面整饬。

13、优选地，所述步骤s2中采用20m3水力碎浆机进行中浓碎解，碎解浓度为12～15％，碎解时间为35～45分钟。

14、优选地，所述步骤s3中所添加的打浆生物酶为gp-100，打浆生物酶的添加量为绝干浆的0.1～0.15％。

15、优选地，所述步骤s4中浆内增强阳离子木薯淀粉的熬制工艺为：1m3蒸煮锅内加入2/3的清水，再倒入125kg改性阳离子木薯淀粉后升温到100℃，全程时间45～60分钟，制成12～15％浓度备用。

16、优选地，所述步骤s5中辅料的添加顺序为干强剂→ph调节剂→阳离子松香胶→湿强剂→助留助流剂。

17、优选地，所述步骤s5中干强剂为天然动植物胶(淀粉及其衍生物)、水溶性纤维素衍生物(甲基纤维素)、合成树脂(两性聚丙烯酰胺)中的一种，优选两性聚丙烯酰胺，是基于两性聚丙烯酰胺优越的增强作用，适用环境宽，用量少纸张增强效果明显，助留助流剂为硫酸铝溶液，硫酸铝溶液中硫酸铝的含量≥15.6％，硫酸铝溶液的ph值为2.5～3.5。

18、优选地，所述步骤s6中布浆上网后，通过胸辊无后座力高频摇振器(胸辊无后座力高频摇振器是一种改善纤维定向分布的设备，其主要参数是高频胸辊摇振的振幅12mm，振次220次/min)进一步优化纤维定向和顶网成型器双面脱水。

19、优选地，所述步骤s7中压榨部的一压线压力控制为85～95kn/m，二压线压力控制为90～100kn/m；三压线压力控制为100～110kn/m；二压线压力控制为110～120kn/m。

20、优选地，所述步骤s8中表面施胶剂采用丙烯酸乳液、聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、改性akd中的一种或多种复配而成，单面施胶量为1.5～2.0g/m2。

21、一种高强度生物基可降解胶带纸，采用上述所述的高强度生物基可降解胶带纸的制备方法制备而成。

22、本技术相对于现有技术存在如下优点：

23、采用本发明的制备方法制得的高强度生物基可降解胶带纸具有良好物理强度，可用于电商、快递包装，纸面光滑，纸张外侧具有良好的防渗油性能可直接上硅油，纸面的内侧平滑度高、优异的憎液性，可直接上胶且胶料均匀、不拉丝，粘接牢度好、耐用性、实用性强，能够满足各类快递包装的封箱(袋)要求，可显著提高快递纸箱或纸袋的回收率，减少塑料对环境的污染，降低处理成本，所制得的胶带纸的主要质量参数为：定量60～80g/m2、纤维分布均匀、白度25.5～27.5％iso、水分6.0～8.0％、紧度≥0.85g/cm3、纸张面平滑度≥25s、cobb值≤5g/m 2，匀度好、植物纤维分布均匀，憎液性能好、纵向抗张强度≥5.5kn/m，纵向湿强度≥1.2kn/m，耐破指数≥4.0kpa.m2/g，透气度≤0.5um/pa.s，纵向伸长率3.5～4.5％，抗张强度好，耐破性能卓越，防水防油阻隔效果显著，能够满足可降解纸胶带的加工要求，彻底解决了现有牛皮纸制作纸胶带拉力低、不防水易断裂、耐用性差的技术问题，为解决快递行业的塑料胶带处理困难带来了新的处理方向，也为丰富企业产品结构和提升环境效益、社会效益做出积极贡献。