一种抗静电瓦楞纸箱的制作方法

文档序号:19420480发布日期:2019-12-14 01:22阅读:567来源:国知局

本发明属于瓦楞纸箱技术领域,尤其是一种抗静电瓦楞纸箱。



背景技术:

瓦楞纸箱以其优良的缓冲保护性能,良好的印刷展示性以及绿色环保优势成为目前主要的纸制品包装容器,在各类商品的运输中都得到了广泛应用。目前市场上通用的瓦楞纸箱从外到内依次为面纸、瓦楞纸和内纸,其中瓦楞纸多为“v”型波浪结构。

随着目前对瓦楞纸的要求越来越高,常规的瓦楞纸无法满足防水、抗静电等使用要求,因此,限制了瓦楞纸箱的进一步应用。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明旨在提供一种抗静电瓦楞纸箱。

本发明通过以下技术方案实现:

一种抗静电瓦楞纸箱,包括由瓦楞纸板组成的箱体,纸板从外到内依次为面纸、瓦楞纸和内纸,所述面纸表面涂覆抗静电涂层,并且,面纸、瓦楞纸和内纸通过改性淀粉粘合,所述抗静电涂层制备方法包括以下步骤:

(1)将以重量份计的5-10份石墨烯在球磨机中,球磨10-20min,然后向其中加入15-20份质量分数为80-85%的浓硫酸溶液,继续球磨20-30min,然后向其中加入2-3份高锰酸钾,并将体系转入48-52℃、500-600rpm下,搅拌反应1-2h,冷却,在2000-2300rpm下离心10-15min,分离得到沉淀,去离子水洗涤3-5次后,在50-60℃下干燥;

(2)将10-20份木质素溶于50-100份四氢呋喃溶液中,并向其中加入10-20份壳聚糖溶液,在300-400rpm下搅拌20-30min,加入步骤(1)所得物,置于超声装置中,在40-45khz下超声处理30-40min,然后回流搅拌反应6-8h,冷却,过滤,洗涤,并在40-50℃下干燥,即得改性石墨烯。

(3)将步骤(2)所得改性石墨烯加入到15-20份对甲基苯磺酰异氰酸酯中,在50-60℃、300-500rpm下反应50-70min,然后加入50-60份聚己内酯多元醇和10-20份对甲基苯磺酰异氰酸酯,在80-90℃下反应2-3h,然后加入5-10份乙二胺、0.5-0.8份有机锡催化剂在70-80℃下反应6-8h,即可。

进一步的,所述改性淀粉制备方法为:将以重量份计的10-20份糯米淀粉、15-25份马铃薯淀粉加入50-100份去离子水中,在50-60℃、300-500rpm下搅拌10-20min,然后向其中加入8-15份凹凸棒土,继续搅拌10-20min,接着向其中加入3-5份硫酸锌、4-5份氯化钴、10-12份丙烯酰胺,然后升温至80-87℃,继续在300-500rpm下加热反应50-60min即可。

进一步的,步骤(2)所述壳聚糖溶液质量分数为5-10%,其中含有2-3%的乙酸。

本发明的有益效果:本发明制备的瓦楞纸箱不仅具有较好的粘接性能,脱胶时间较长,同时,其表面电阻率已达到防静电效果。本发明抗静电涂层添加了改性石墨烯,该改性石墨烯通过将石墨烯进行强酸氧化处理,使其表面富含羟基、羧基等活性基团,然后加入木质素对其进行改性,可以与木质素表面羟基发生酯化反应,引入木质素,防止石墨烯层间堆叠,提升其分散性能,从而提升其导电通道,增强抗静电性能,同时引入的木质素可以增强石墨烯与纸箱面纸的吸附性,因此,增强涂层的附着力;将改性石墨烯与异氰酸酯进行反应,其多余的羟基与异氰酸酯基团发生交联,因此,将其固定于聚氨酯涂料的交联网络中,提升成膜的致密性,增强抗静电性能;利用凹凸棒土、硫酸锌、氯化钴、丙烯酰胺对糯米淀粉和马铃薯淀粉进行改性,其中丙烯酰胺可以与凹凸棒土和淀粉表面的羟基发生交联反应,形成第一交联,锌离子、钴离子与凹凸棒土、淀粉羟基中的氧原子、丙烯酰胺中的氮原子络合,形成第二交联,因此,所得改性淀粉的粘接性能大大提升,从而致密的交联网络也提升了其耐水性能。

具体实施方式

下面用具体实施例说明本发明,但并不是对本发明的限制。

实施例1

一种抗静电瓦楞纸箱,包括由瓦楞纸板组成的箱体,纸板从外到内依次为面纸、瓦楞纸和内纸,所述面纸表面涂覆抗静电涂层,并且,面纸、瓦楞纸和内纸通过改性淀粉粘合,所述抗静电涂层制备方法包括以下步骤:

(1)将以重量份计的5份石墨烯在球磨机中,球磨10min,然后向其中加入15份质量分数为80%的浓硫酸溶液,继续球磨20min,然后向其中加入2份高锰酸钾,并将体系转入48℃、500rpm下,搅拌反应1h,冷却,在2000rpm下离心10min,分离得到沉淀,去离子水洗涤3次后,在50℃下干燥;

(2)将10份木质素溶于50份四氢呋喃溶液中,并向其中加入10份壳聚糖溶液,在300rpm下搅拌20min,加入步骤(1)所得物,置于超声装置中,在40khz下超声处理30min,然后回流搅拌反应6h,冷却,过滤,洗涤,并在40℃下干燥,即得改性石墨烯。

(3)将步骤(2)所得改性石墨烯加入到15份对甲基苯磺酰异氰酸酯中,在50℃、300rpm下反应50min,然后加入50份聚己内酯多元醇和10份对甲基苯磺酰异氰酸酯,在80℃下反应2h,然后加入5份乙二胺、0.5份有机锡催化剂在70℃下反应6h,即可。

进一步的,所述改性淀粉制备方法为:将以重量份计的10份糯米淀粉、15份马铃薯淀粉加入50份去离子水中,在50℃、300rpm下搅拌10min,然后向其中加入8份凹凸棒土,继续搅拌10min,接着向其中加入3份硫酸锌、4份氯化钴、10份丙烯酰胺,然后升温至80℃,继续在300rpm下加热反应50min即可。

进一步的,步骤(2)所述壳聚糖溶液质量分数为5%,其中含有2%的乙酸。

实施例2

一种抗静电瓦楞纸箱,包括由瓦楞纸板组成的箱体,纸板从外到内依次为面纸、瓦楞纸和内纸,所述面纸表面涂覆抗静电涂层,并且,面纸、瓦楞纸和内纸通过改性淀粉粘合,所述抗静电涂层制备方法包括以下步骤:

(1)将以重量份计的8份石墨烯在球磨机中,球磨15min,然后向其中加入18份质量分数为83%的浓硫酸溶液,继续球磨25min,然后向其中加入3份高锰酸钾,并将体系转入50℃、550rpm下,搅拌反应2h,冷却,在2100rpm下离心12min,分离得到沉淀,去离子水洗涤4次后,在55℃下干燥;

(2)将15份木质素溶于80份四氢呋喃溶液中,并向其中加入15份壳聚糖溶液,在350rpm下搅拌25min,加入步骤(1)所得物,置于超声装置中,在43khz下超声处理35min,然后回流搅拌反应7h,冷却,过滤,洗涤,并在45℃下干燥,即得改性石墨烯。

(3)将步骤(2)所得改性石墨烯加入到18份对甲基苯磺酰异氰酸酯中,在55℃、400rpm下反应60min,然后加入55份聚己内酯多元醇和15份对甲基苯磺酰异氰酸酯,在85℃下反应3h,然后加入8份乙二胺、0.7份有机锡催化剂在75℃下反应7h,即可。

进一步的,所述改性淀粉制备方法为:将以重量份计的15份糯米淀粉、20份马铃薯淀粉加入80份去离子水中,在55℃、400rpm下搅拌15min,然后向其中加入10份凹凸棒土,继续搅拌15min,接着向其中加入4份硫酸锌、5份氯化钴、11份丙烯酰胺,然后升温至83℃,继续在400rpm下加热反应55min即可。

进一步的,步骤(2)所述壳聚糖溶液质量分数为8%,其中含有3%的乙酸。

实施例3

一种抗静电瓦楞纸箱,包括由瓦楞纸板组成的箱体,纸板从外到内依次为面纸、瓦楞纸和内纸,所述面纸表面涂覆抗静电涂层,并且,面纸、瓦楞纸和内纸通过改性淀粉粘合,所述抗静电涂层制备方法包括以下步骤:

(1)将以重量份计的10份石墨烯在球磨机中,球磨20min,然后向其中加入20份质量分数为85%的浓硫酸溶液,继续球磨30min,然后向其中加入3份高锰酸钾,并将体系转入52℃、600rpm下,搅拌反应2h,冷却,在2300rpm下离心15min,分离得到沉淀,去离子水洗涤5次后,在60℃下干燥;

(2)将20份木质素溶于100份四氢呋喃溶液中,并向其中加入20份壳聚糖溶液,在400rpm下搅拌30min,加入步骤(1)所得物,置于超声装置中,在45khz下超声处理40min,然后回流搅拌反应8h,冷却,过滤,洗涤,并在50℃下干燥,即得改性石墨烯。

(3)将步骤(2)所得改性石墨烯加入到20份对甲基苯磺酰异氰酸酯中,在60℃、500rpm下反应70min,然后加入60份聚己内酯多元醇和20份对甲基苯磺酰异氰酸酯,在90℃下反应3h,然后加入10份乙二胺、0.8份有机锡催化剂在80℃下反应8h,即可。

进一步的,所述改性淀粉制备方法为:将以重量份计的20份糯米淀粉、25份马铃薯淀粉加入100份去离子水中,在60℃、500rpm下搅拌20min,然后向其中加入15份凹凸棒土,继续搅拌20min,接着向其中加入5份硫酸锌、5份氯化钴、12份丙烯酰胺,然后升温至87℃,继续在500rpm下加热反应60min即可。

进一步的,步骤(2)所述壳聚糖溶液质量分数为10%,其中含有3%的乙酸。

对比实施例1

本对比实施例相比于实施例2,将改性石墨烯替换为普通未处理石墨烯,除此之外的方法步骤均相同。

对比实施例2

本对比实施例相比于实施例2,省略了硫酸锌、氯化钴的加入,除此之外的方法步骤均相同。

对比实施例3

本对比实施例相比于实施例2,省略了丙烯酰胺加入,除此之外的方法步骤均相同。

对比实施例4

本对比实施例相比于实施例2,省略了凹凸棒土的加入,除此之外的方法步骤均相同。

性能测试:

(本实验所用瓦楞纸为b楞,购自特耐王有限公司,定量为544.72g/m2

耐水性能测试方法为:将瓦楞纸板浸入水中,观察纸板脱胶时的时间,以此评价其耐水性能。

粘接性能测试:按照国家标准《gbt6548-2011瓦楞纸板粘合强度的测定》测定各组实施例和对比实施例所得瓦楞纸的粘合强度。

表面电阻率:参考gb/t1410-2006对各实施例和对比实施例所得瓦楞纸的表面电阻率进行测试。

测试结果如表1所示:

表1

由表1可知,本发明制备的瓦楞纸箱不仅具有较好的粘接性能,脱胶时间较长,同时,其表面电阻率已达到防静电效果。

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