本发明属于纸板材料技术领域，具体涉及一种改善包装纸板使用性能的表面处理工艺。
背景技术：
包装纸板是供包装用的纸板的总称。包括白板纸、黄板纸、牛皮纸板、瓦楞纸板等。一般要求具有强韧的耐折度和良好的弯曲性。由木材、稻麦草等为原料，采用不同方法制浆，在纸板机上抄造而成。主要用于制包装纸盒，也用作包装材料或印刷材料等。现有的包装纸板一般为平板、瓦楞板等，其在使用的过程中极易发生弯折断裂的现象，并且现有的包装纸板制备的包装箱抗压能力很差，容易变形。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种改善包装纸板使用性能的表面处理工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种改善包装纸板使用性能的表面处理工艺，包括以下步骤：
（1）处理液浸润处理：
在包装纸板的表面均匀喷洒处理液，使包装纸板被处理液完全浸润，在喷洒处理液的同时进行特定频率的超声波处理；
（2）干燥处理：
将步骤（1）中处理液浸润后的包装纸板置于红外干燥箱内进行干燥处理，红外线的波长为70~80μm，干燥至表面含水率为9~11%；
（3）涂覆处理：
将步骤（2）中干燥处理后的包装纸板的表面均匀涂覆一层处理剂，处理剂涂覆的厚度为1~1.6mm；
（4）激光固化处理：
将步骤（3）中处理剂处理后的包装纸板进行激光辐照处理，激光的处理形式是红宝石激光，输出功率为2~3mw，辐照处理的时间为4~6min。
进一步的，所述步骤（1）中处理液中各成分及对应重量份为：75%乙醇40~50份、氢氧化钠7~8份、氯化锌4~6份。
进一步的，所述步骤（1）中超声波的频率为40~60khz。
进一步的，所述步骤（4）中处理剂的制备方法包括如下步骤：
1）改性填料的制备：
a.将黄土和硫酸镧按照重量比为5~6:1共同投入反应釜中，将反应釜中的压力控制为2~4mpa，反应釜内的温度控制为450~480℃，反应釜内的相对湿度控制为80~90%，处理30~40min后取出黄土和碳酸镧的混合物备用；
b.将操作a所得黄土和碳酸镧的混合物投入改性液中进行浸泡处理，浸泡时保持改性液内的温度为90~94℃，浸泡处理1~2h后滤出黄土和碳酸镧的混合物备用；
c.将操作b中改性液浸泡处理后的黄土和碳酸镧的混合物放入烘箱内进行干燥，烘箱内的温度控制为70~80℃，干燥至含水率为12~14%即得改性填料；
2）原料称取：
称取相应重量的的丙烯酸22~26份、步骤1）所得的改性填料13~17份、聚乙二醇10~14份、硅烷偶联剂8~10份、海藻酸钠10~12份、去离子水64~72份；
3）成品制备：
将步骤2）中称取的所有原料成分共同放入到高速搅拌机内搅拌均匀后取出即可。
进一步的，所述步骤1）操作b中改性液中各成分及对应重量份为：硬脂酸14~16份、苯扎氯铵12~14份、柠檬酸6~10份、木蜡酸甲酯3~5份、辛基酚聚氧乙烯醚2~3份、去离子水67~73份。
本发明提供了一种改善包装纸板使用性能的表面处理工艺，首先在包装纸板的表面喷洒处理液，处理液中的微小液泡在超声波的作用下被激活，发生瞬态空化，在一个声波周期内，气泡迅速的生成、长大、压缩和崩溃，这种强大的冲击流能够降低包装纸板中木质素与纤维素的结合力，为后续的操作奠定基础。紧接着将包装纸板置于红外干燥箱内进行干燥处理，红外线的穿射作用，会在处理液与包装纸板的界面处产生热量，改变包装纸板的结构，增大包装纸板的孔隙率，有助于后续处理剂的牢固结合。然后在包装纸板的表面涂覆一层处理剂，处理剂以丙烯酸为主料，添加改性填料、聚乙二醇、硅烷偶联剂、海藻酸钠为辅料，其中丙烯酸可以提高处理剂的附着能力，提高包装纸板的表面硬度，加强包装纸板的机械性能；聚乙二醇、硅烷偶联剂、海藻酸钠相互协同作用，合理搭配使用构成成膜物质，与包装纸板表面有效的结合反应，提高包装纸板表面的致密度；改性填料可以促使处理剂组成成分在包装纸板的表面形成巨大的网状分子结构，使增强包装纸板的抗压能力和耐弯曲性，并且改性填料有助于提高孔隙率，为包装纸板的热胀冷缩提供空间，提升包装纸板的使用性能。最后进行激光固化激光，激光可以穿透包装纸板，增加包装纸板表面的致密性，保护包装纸板表面的结构，加强处理剂与包装纸板的结合程度，提升包装纸板的使用性能。
本发明相比现有技术具有以下优点：
通过本发明处理工艺处理的包装纸板，提高了包装纸板的孔隙率，为包装纸板的热胀冷缩提供充足的缓冲空间，提高了包装纸板的表面硬度，提升了包装纸板的使用性能，操作简单，具有很好的市场推广价值。
具体实施方式
实施例1
一种改善包装纸板使用性能的表面处理工艺，包括以下步骤：
（1）处理液浸润处理：
在包装纸板的表面均匀喷洒处理液，使包装纸板被处理液完全浸润，在喷洒处理液的同时进行特定频率的超声波处理；
（2）干燥处理：
将步骤（1）中处理液浸润后的包装纸板置于红外干燥箱内进行干燥处理，红外线的波长为70μm，干燥至表面含水率为9%；
（3）涂覆处理：
将步骤（2）中干燥处理后的包装纸板的表面均匀涂覆一层处理剂，处理剂涂覆的厚度为1mm；
（4）激光固化处理：
将步骤（3）中处理剂处理后的包装纸板进行激光辐照处理，激光的处理形式是红宝石激光，输出功率为2mw，辐照处理的时间为4min。
进一步的，所述步骤（1）中处理液中各成分及对应重量份为：75%乙醇40份、氢氧化钠7份、氯化锌4份。
进一步的，所述步骤（1）中超声波的频率为40khz。
进一步的，所述步骤（4）中处理剂的制备方法包括如下步骤：
1）改性填料的制备：
a.将黄土和硫酸镧按照重量比为5:1共同投入反应釜中，将反应釜中的压力控制为2mpa，反应釜内的温度控制为450℃，反应釜内的相对湿度控制为80%，处理30min后取出黄土和碳酸镧的混合物备用；
b.将操作a所得黄土和碳酸镧的混合物投入改性液中进行浸泡处理，浸泡时保持改性液内的温度为90℃，浸泡处理1h后滤出黄土和碳酸镧的混合物备用；
c.将操作b中改性液浸泡处理后的黄土和碳酸镧的混合物放入烘箱内进行干燥，烘箱内的温度控制为70℃，干燥至含水率为12%即得改性填料；
2）原料称取：
称取相应重量的的丙烯酸22份、步骤1）所得的改性填料13份、聚乙二醇10份、硅烷偶联剂8份、海藻酸钠10份、去离子水64份；
3）成品制备：
将步骤2）中称取的所有原料成分共同放入到高速搅拌机内搅拌均匀后取出即可。
进一步的，所述步骤1）操作b中改性液中各成分及对应重量份为：硬脂酸14份、苯扎氯铵12份、柠檬酸6份、木蜡酸甲酯3份、辛基酚聚氧乙烯醚2份、去离子水67份。
实施例2
一种改善包装纸板使用性能的表面处理工艺，包括以下步骤：
（1）处理液浸润处理：
在包装纸板的表面均匀喷洒处理液，使包装纸板被处理液完全浸润，在喷洒处理液的同时进行特定频率的超声波处理；
（2）干燥处理：
将步骤（1）中处理液浸润后的包装纸板置于红外干燥箱内进行干燥处理，红外线的波长为75μm，干燥至表面含水率为10%；
（3）涂覆处理：
将步骤（2）中干燥处理后的包装纸板的表面均匀涂覆一层处理剂，处理剂涂覆的厚度为1.3mm；
（4）激光固化处理：
将步骤（3）中处理剂处理后的包装纸板进行激光辐照处理，激光的处理形式是红宝石激光，输出功率为2.5mw，辐照处理的时间为5min。
进一步的，所述步骤（1）中处理液中各成分及对应重量份为：75%乙醇45份、氢氧化钠7.5份、氯化锌5份。
进一步的，所述步骤（1）中超声波的频率为50khz。
进一步的，所述步骤（4）中处理剂的制备方法包括如下步骤：
1）改性填料的制备：
a.将黄土和硫酸镧按照重量比为5.5:1共同投入反应釜中，将反应釜中的压力控制为3mpa，反应釜内的温度控制为465℃，反应釜内的相对湿度控制为85%，处理35min后取出黄土和碳酸镧的混合物备用；
b.将操作a所得黄土和碳酸镧的混合物投入改性液中进行浸泡处理，浸泡时保持改性液内的温度为92℃，浸泡处理1.5h后滤出黄土和碳酸镧的混合物备用；
c.将操作b中改性液浸泡处理后的黄土和碳酸镧的混合物放入烘箱内进行干燥，烘箱内的温度控制为75℃，干燥至含水率为13%即得改性填料；
2）原料称取：
称取相应重量的的丙烯酸23份、步骤1）所得的改性填料15份、聚乙二醇12份、硅烷偶联剂9份、海藻酸钠11份、去离子水68份；
3）成品制备：
将步骤2）中称取的所有原料成分共同放入到高速搅拌机内搅拌均匀后取出即可。
进一步的，所述步骤1）操作b中改性液中各成分及对应重量份为：硬脂酸15份、苯扎氯铵13份、柠檬酸8份、木蜡酸甲酯4份、辛基酚聚氧乙烯醚2.5份、去离子水70份。
实施例3
一种改善包装纸板使用性能的表面处理工艺，包括以下步骤：
（1）处理液浸润处理：
在包装纸板的表面均匀喷洒处理液，使包装纸板被处理液完全浸润，在喷洒处理液的同时进行特定频率的超声波处理；
（2）干燥处理：
将步骤（1）中处理液浸润后的包装纸板置于红外干燥箱内进行干燥处理，红外线的波长为80μm，干燥至表面含水率为11%；
（3）涂覆处理：
将步骤（2）中干燥处理后的包装纸板的表面均匀涂覆一层处理剂，处理剂涂覆的厚度为1.6mm；
（4）激光固化处理：
将步骤（3）中处理剂处理后的包装纸板进行激光辐照处理，激光的处理形式是红宝石激光，输出功率为3mw，辐照处理的时间为6min。
进一步的，所述步骤（1）中处理液中各成分及对应重量份为：75%乙醇50份、氢氧化钠8份、氯化锌6份。
进一步的，所述步骤（1）中超声波的频率为60khz。
进一步的，所述步骤（4）中处理剂的制备方法包括如下步骤：
1）改性填料的制备：
a.将黄土和硫酸镧按照重量比为6:1共同投入反应釜中，将反应釜中的压力控制为4mpa，反应釜内的温度控制为480℃，反应釜内的相对湿度控制为90%，处理40min后取出黄土和碳酸镧的混合物备用；
b.将操作a所得黄土和碳酸镧的混合物投入改性液中进行浸泡处理，浸泡时保持改性液内的温度为94℃，浸泡处理2h后滤出黄土和碳酸镧的混合物备用；
c.将操作b中改性液浸泡处理后的黄土和碳酸镧的混合物放入烘箱内进行干燥，烘箱内的温度控制为80℃，干燥至含水率为14%即得改性填料；
2）原料称取：
称取相应重量的的丙烯酸26份、步骤1）所得的改性填料17份、聚乙二醇14份、硅烷偶联剂10份、海藻酸钠12份、去离子水72份；
3）成品制备：
将步骤2）中称取的所有原料成分共同放入到高速搅拌机内搅拌均匀后取出即可。
进一步的，所述步骤1）操作b中改性液中各成分及对应重量份为：硬脂酸16份、苯扎氯铵14份、柠檬酸10份、木蜡酸甲酯5份、辛基酚聚氧乙烯醚3份、去离子水73份。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，省去步骤（1）处理液浸润处理中的超声波处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，省去步骤（1）处理液浸润处理和步骤（2）干燥处理的整个操作，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例2相比，省去步骤（3）涂覆处理的整个操作，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例4
本对比实施例4与实施例2相比，省去步骤（4）激光固化处理的整个操作，除此外的方法步骤均相同。
对照组
申请号为：201710103332.6公开的一种包装纸板表面处理工艺。
为了对比本发明效果，选取同一批出产的包装纸板，将选取的包装纸板随机分成6组，然后分别用实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4、以及对照组的方法对应处理每组包装纸板，处理后，测定每组包装纸板的使用性能。
具体实验对比数据如下表1所示：
表1
由上表1可以看出，通过本发明处理工艺处理的包装纸板，提高了包装纸板的孔隙率，为包装纸板的热胀冷缩提供充足的缓冲空间，提高了包装纸板的表面硬度，提升了包装纸板的使用性能，操作简单，具有很好的市场推广价值。