一种高强瓦楞纸的制备方法与流程

本发明属于造纸和废纸浆回收利用的，涉及一种高强瓦楞纸的制备方法。

背景技术：

1、瓦楞纸板是一种由一层或多层面纸与夹芯纸板通过内部粘合剂粘合而成，主要用于包装和运输过程中的保护物品。目前，出于环保以及经济效益的角度考虑，采用回收纸板制备瓦楞纸已成为一种新的发展趋势。

2、但回收纸板成分复杂，且回用纸张在长期的使用过程中易出现纤维老化和角质化的问题，使回用纤维的弹性和柔软性降低导致纤维之间交联困难、结合力下降，从而使利用回用纸板制备的瓦楞纸板强度不高。目前市面上常采用的增强回用纤维强度、纸板内外施胶、湿部添加助剂以提高瓦楞纸板的强度，又因纤维是瓦楞纸板的基本组成单元，因此，增强纤维强度又在增强瓦楞纸板强度中扮演着重要的角色。

3、添加阳离子改性剂利用阳离子改性剂直接阳离子化、纸浆纤维与阳离子基团预聚物进行耦合阳离子化、接枝共聚阳离子化，是增强纤维强度的常用改性方式。改性的过程中，阳离子改性剂中的正电荷与纤维表面的负电荷相互吸引，并在特定的条件下，阳离子基团转接到纸浆纤维上，令纤维局部带有较高密度的正电荷，在后期纸张在抄造的过程中，带有正电荷的纤维与其他负电荷纤维结合形成多种离子键，从而增强纤维之间的结合力，达到增强纤维强度的效果。但目前普遍存在阳离子取代率较低的问题，容易使改性后的纤维强度不理想或提高枝接成本；同时，阳离子改性剂通常含有较高的亲水性，在潮湿的环境下氢键作用力减弱，容易吸水使纤维膨胀软化，导致纤维的强度降低，因此，阳离子改性剂往往只能短时间提高纤维的强度，在潮湿的环境下长时间使用阳离子改性的瓦楞纸板容易出现软化的问题。因此，仍有改进的空间。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高强瓦楞纸的制备方法。所述瓦楞纸具有干、湿强度大的优势，即在高湿的条件下也能保持较佳的耐久性。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种高强瓦楞纸，所述瓦楞纸按重量份数包括以下组分：回收纸浆纤维80-100份、阳离子改性剂0.2-0.5份、内部施胶剂5-9份、低吸水纤维7-10份、交联剂0.06-0.1份；

4、其中，所述阳离子改性剂包括3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵、十二烷基硫酸铵、十二烷基三甲基氯化铵。

5、作为本发明的一种优选技术方案，所述3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵、十二烷基硫酸铵、十二烷基三甲基氯化铵的质量比例为0.05：0.05：0.1-0.4。

6、作为本发明的一种优选技术方案，所述内部施胶剂包括卡拉胶、黄原胶、红海藻胶、瓜尔胶、皂荚糖胶、阿拉伯胶、海藻酸钠中的一种或多种；所述低吸水纤维包括聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚酰胺纤维、聚四氟乙烯纤维、聚苯硫醚纤维、聚乳酸纤维、剑麻纤维、椰丝纤维pp、油棕纤维中的一种或多种；所述交联剂包括脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、异氰酸酯、聚乙烯亚胺中的一种或多种。

7、作为本发明的一种优选技术方案，所述内部施胶剂按重量份数包括以下组分：红海藻胶4-7份、皂荚糖胶1-2份；所述低吸水纤维按重量份数包括以下组分：聚苯硫醚纤维1-4份、聚乳酸纤维4份、椰丝纤维pp 2份；所述交联剂按重量份数包括以下组分：异氰酸酯0.05份、聚乙烯亚胺0.01-0.05份。

8、进一步地，一种高强瓦楞纸的制备方法，其特征在于：所述瓦楞纸的制备方法包括以下步骤：

9、s1，回收：将回收瓦楞纸板粉碎、清洗、浸泡、脱水，得回收纸浆；

10、s2，制浆：将回收纸浆经碱煮、脱墨，得回收纸浆纤维；

11、s3，投料：往搅拌机中加入回收纸浆纤维、阳离子改性剂、内部施胶剂、低吸水纤维，调节ph，搅拌均匀，得混合料；

12、s4，制模：将混合料过滤，加入交联剂，搅拌均匀，经过纸机加工成型，干燥、切割，得瓦楞纸。

13、作为本发明的一种优选技术方案，在s2中，碱煮中用到的碱液为质量浓度为10-15％的氢氧化钠溶液；碱煮的温度为150-180℃；碱煮的时间为10-20min。

14、作为本发明的一种优选技术方案，在s3中，ph为5.0-6.5；搅拌时间为3-5h；搅拌速度为100-200r/min；搅拌温度为30-40℃。

15、作为本发明的一种优选技术方案，在s4中，干燥温度为100-110℃；干燥时间为2-3h。

16、本发明的有益效果：

17、(1)本发明所公开的一种高强瓦楞纸通过添加3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵、十二烷基硫酸铵、十二烷基三甲基氯化铵，使用上述分子量较小、支链较少的阳离子改性剂，使阳离子改性剂能紧密结合在纸浆纤维的表面，同时充分渗透进回收纸浆纤维内部中，进而提高纸浆纤维上阳离子的取代率，增强纸浆纤维局部的电荷量，使后期纸张抄造的过程中能形成大量的化学键，增强纸浆纤维之间的结合力，从而达到增强瓦楞纸强度的效果。但阳离子改性剂通常含有较高的亲水性，在潮湿的环境下，纤维容易吸水使纤维膨胀软化，同时纤维之间的氢键作用力减弱，导致纤维的强度降低。针对上述技术问题，本研究还发现，3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵、十二烷基硫酸铵、十二烷基三甲基氯化铵与纸浆纤维之间形成了大量除氢键以外的其他键能，如醚键或酯键，降低了纸浆纤维结合力对于氢键依赖，使瓦楞纸板不容易在湿度较高的环境下降低键能之间的作用力，从而提高了瓦楞纸的湿强度，即在潮湿的环境中依然能保持较高的湿强度，有助于提高瓦楞纸在潮湿环境下的耐久性。

18、(2)本发明所公开的一种高强瓦楞纸，通过添加内部施胶剂能有效提高纸浆纤维之间的结合力，增强瓦楞纸的强度；同时，本申请文件中采用红海藻胶、皂荚糖胶作为特定的内部施胶剂，还能显著协同提高瓦楞纸的抗水性，使瓦楞纸在潮湿的环境下依然能够保持良好的湿强度，增强瓦楞纸在潮湿环境下的耐久性。

19、(3)本发明所公开的一种高强瓦楞纸，通过添加聚苯硫醚纤维、聚乳酸纤维、椰丝纤维pp作为低吸水性纤维，降低瓦楞纸板的吸水性，使其在潮湿的环境下不易软化膨胀，导致瓦楞纸的强度降低，有助于提高瓦楞纸的耐久性；同时，聚苯硫醚纤维、聚乳酸纤维、椰丝纤维pp作为低吸水性纤维添加到瓦楞纸中还能进一步增强纸浆纤维的结合力，增强瓦楞纸的强度。

20、(4)本发明所公开的一种高强瓦楞纸，通过以特定重量份的异氰酸酯、聚乙烯亚胺作为交联剂，有助于进一步提高瓦楞纸的强度。

技术特征：

1.一种高强瓦楞纸，其特征在于：所述瓦楞纸按重量份数包括以下组分：回收纸浆纤维80-100份、阳离子改性剂0.2-0.5份、内部施胶剂5-9份、低吸水纤维7-10份、交联剂0.06-0.1份；

2.根据权利要求1所述的一种高强瓦楞纸，其特征在于：3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵、十二烷基硫酸铵、十二烷基三甲基氯化铵的质量比例为0.05：0.05：0.1-0.4。

3.根据权利要求1所述的一种高强瓦楞纸，其特征在于：所述内部施胶剂包括卡拉胶、黄原胶、红海藻胶、瓜尔胶、皂荚糖胶、阿拉伯胶、海藻酸钠中的一种或多种；所述低吸水纤维包括聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚酰胺纤维、聚四氟乙烯纤维、聚苯硫醚纤维、聚乳酸纤维、剑麻纤维、椰丝纤维pp、油棕纤维中的一种或多种；所述交联剂包括脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、异氰酸酯、聚乙烯亚胺中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的一种高强瓦楞纸，其特征在于：所述内部施胶剂按重量份数包括以下组分：红海藻胶4-7份、皂荚糖胶1-2份；所述低吸水纤维按重量份数包括以下组分：聚苯硫醚纤维1-4份、聚乳酸纤维4份、椰丝纤维pp 2份；所述交联剂按重量份数包括以下组分：异氰酸酯0.05份、聚乙烯亚胺0.01-0.05份。

5.一种如权利要求1-4任一所述的高强瓦楞纸的制备方法，其特征在于：所述瓦楞纸的制备方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种高强瓦楞纸的制备方法，其特征在于：所述s2中，碱煮中用到的碱液为质量浓度为10-15％的氢氧化钠溶液；碱煮的温度为150-180℃；碱煮的时间为10-20min。

7.根据权利要求5所述的一种高强瓦楞纸的制备方法，其特征在于：所述s3中，ph为5.0-6.5；搅拌时间为3-5h；搅拌速度为100-200r/min；搅拌温度为30-40℃。

8.根据权利要求5所述的一种高强瓦楞纸的制备方法，其特征在于：所述s4中，干燥温度为100-110℃；干燥时间为2-3h。

技术总结本发明涉及一种高强瓦楞纸的制备方法，属于造纸和废纸浆回收利用的技术领域。高强瓦楞纸包括以下组分：回收纸浆纤维、阳离子改性剂、内部施胶剂、低吸水纤维、交联剂。其中阳离子改性剂由3‑氯‑2‑羟基丙基三甲基氯化铵、十二烷基硫酸铵、十二烷基三甲基氯化铵以特定的比例组成。采用上述组分制备的高强瓦楞纸在干燥以及潮湿的条件下都具有较好的抗张强度，能有效提高瓦楞纸在日常使用过程中的耐久性。技术研发人员：英治航,董琳,张培,侯鹭丝,陈威受保护的技术使用者：中山永发纸业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10