一种抗菌防霉果蔬专用缓冲包装用瓦楞纸的制备方法与流程

本发明涉及瓦楞纸技术领域，尤其涉及一种抗菌防霉果蔬专用缓冲包装用瓦楞纸的制备方法。

背景技术：

瓦楞纸是由挂面纸和波形的瓦楞纸经胶黏剂粘合而成的板状物，瓦楞纸板具有缓冲性能优良、质量轻、成本低、便于储存和运输等优点，使得瓦楞纸逐渐成为目前制作包装容器的主要材料之一，尤其是在果蔬等食品运输过程中。

如专利号cn201710574408.3抗菌防霉的瓦楞纸及其制备方法的专利中提供了一种将雷丸粉、蜈蚣粉、白矾粉、抗菌沸石粉以及膨润土抗菌剂混合制成高效抗菌剂,将抗菌剂填充在纸板内部,会增加纸板的重量,且纸箱破损后,抗菌剂易破损掉落，导致抑菌效果减弱或消失。

由于果蔬本身较为脆弱，而且果蔬表面需要保持一定的清洁，从而避免果蔬腐烂，延长果蔬在运输过程中的新鲜程度，然而目前在使用瓦楞纸对果蔬进行包装时，为了避免包装箱内果蔬受到湿气等因素影响，导致果蔬表面腐烂发霉，通常在包装箱内填充吸潮等材料，另外，为了避免包装箱受到冲击使得箱体内的果蔬受到损伤，通常在包装箱内填充缓冲物质，但是包装箱所用的瓦楞纸并不具有防潮和缓冲的性能，使得瓦楞纸极易会损坏，从而影响对果蔬的包装质量的控制。

为此，提出了一种抗菌防霉果蔬专用缓冲包装用瓦楞纸的制备方法来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种抗菌防霉果蔬专用缓冲包装用瓦楞纸的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种抗菌防霉果蔬专用缓冲包装用瓦楞纸的制备方法，包括以下步骤：

s1：将废纸浆板在水力碎浆机中破碎，并且在破碎过程中加入废纸增强酶，然后通过高效除砂器取出纸浆中的石子、钉子等杂质；

s2：将纸浆经过分级筛，选择一定范围内的缝筛，并定期更换，使得浆料出分级筛短纤变得干净；在经过长纤精筛时，确保长纤三段精筛的质量，使得浆料处分级筛长纤变得干净；

s3：向浆料混合池中加入胶粘物控制酶和浆内施胶剂；

s4：将浆料在网部上积聚，通过压榨辊进行挤压成型；

s5：将挤压成型后的瓦楞纸进行初步干燥，然后在瓦楞纸表面涂覆淀粉胶黏剂、抗菌防霉涂层和阻燃涂层；

s6：将表面涂胶后的瓦楞纸再次进行干燥，然后冷却后卷取。

优选地，所述步骤s1中，所述废纸增强酶通过变频计量泵连续加入到水力碎浆机出口管路中，所述废纸增强酶的温度＞15℃，所述废纸增强酶的ph值为7.0-7.5，所述废纸增强酶在出口管路中停留时间＞50min，所述废纸增强酶在1吨纸浆中加入量为160g-180g。

优选地，所述步骤s2中，所述缝筛的筛缝为0.1mm-0.15mm。

优选地，所述步骤s3中，所述胶粘物控制酶可以分离各类胶粘物，所述浆内施胶剂包括以下组分：阳离子醚化剂：10%-15%、壳聚糖：5%-8%、双氧水：25%-30%、硅烷：10%-15%、醋酸：5%-10%、氢氧化钠：5%-10%、分散剂：2%-5%、引发剂：2%-5%、烷基烯酮二聚体：20%-25%。

优选地，所述步骤s4中，所述网部的网孔密度为110g/ｍ²，所述网部的网速为270m/min，所述网部高真空箱最高真空度0.019mpa，所述压榨辊各压区线压力分别为：一压：55n/mm，二压：95n/mm，三压：100n/mm，所述压榨辊表面为盲孔加沟纹型包胶，所述压榨辊包胶采用聚氨酯材料制成。

优选地，所述步骤s5中，所述干燥部的蒸汽总压为0.4mpa-0.45mpa，蒸汽温度为150℃-170℃，所述淀粉胶黏剂包括以下组分：纳米纤维素：1%-1.5%、马铃薯淀粉：80%-90%、feso4：2%-5%、h2o2：2%-5%、na2s2o3：2%-3%、磷酸三丁酯：2%-3%、硼砂溶液：1%-3%。

优选地，所述步骤s5中，所述抗菌防霉涂层包括以下组分：壳聚糖：50%-60%、去离子水：6%-10%、醋酸：13%-18%、纳米tio2：13%-18%、环氧氯丙烷：5%-8%，所述阻燃涂层包括以下组分：低聚度磷酸胺：40%-45%、cu(no3)2·3h2o改性4a分子筛：1%-3%、nh4cl改性4a分子筛：5%-10%、甲基纤维素：3%-6%、纳米sio2：3%-6%、去离子水：35%-40%。

优选地，所述步骤s6中，在对瓦楞纸再次进行干燥后，在瓦楞纸表面贴合石墨烯薄膜，所述卷取的车速为280m/min-300m/min，所述卷取的幅宽为3600mm-3700mm。

本发明具有以下有益效果：

1、通过在水力碎浆机出口管路加入废纸增强酶，可以改变纸浆中纤维表面的结构，且也改变了纤维本身的性能，使得纤维得到充分的分丝帚化，在细小纤维填充下纤维之间结合的更加紧密，增强瓦楞纸的抗压性能，且废纸增强酶具有具有降解性能，有利于保护生态环境；

2、通过加入胶粘物控制酶，可以分散各类胶粘物，避免其絮聚成大块吸附在网部上，使得胶粘物增多，浆料质量变差，影响瓦楞纸的成型质量；

3、压榨辊包胶采用聚氨酯材料制成，且压榨辊表面为盲孔加沟纹型包胶，使得对瓦楞纸进行挤压成型时，增大了压榨辊的容水空间和甩水效率，有利于提高纸幅出二压干度，且增加了包胶的使用寿命；

4、通过在瓦楞纸表面涂覆淀粉胶黏剂，由于纳米纤维素的颗粒粒径小，且纳米纤维素特殊的表面结构具有很强的亲和力，可以填充并结合在淀粉分子未能作用的孔隙中，增加了胶黏剂与纸板的接触面积，从而增强了胶黏剂的粘接强度，增加了瓦楞纸的抗压性；

5、通过在瓦楞纸表面涂覆抗菌防霉涂层，使得在潮湿环境下,瓦楞纸表面具有极优良的防霉特性,使得瓦楞纸表面无霉斑生长，增加果蔬的新鲜度；

6、通过在瓦楞纸表面涂覆阻燃涂层，可以有效的避免瓦楞纸在高温条件下损坏，进一步的对包装箱内的果蔬进行了保护；

7、通过在瓦楞纸表面贴合石墨烯薄膜，使得当瓦楞纸受到冲击时，由于石墨烯薄膜具有足够的拉伸空间，从而避免了拉伸过程中瓦楞纸破损，造成瓦楞纸使用寿命降低，进而对包装箱内的果蔬进行保护。

附图说明

图1为本发明提出的一种抗菌防霉果蔬专用缓冲包装用瓦楞纸的制备方法的生产工艺流程示意图；

图2为本发明提出的一种抗菌防霉果蔬专用缓冲包装用瓦楞纸的制备方法的生产步骤流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

参照图1-2，一种抗菌防霉果蔬专用缓冲包装用瓦楞纸的制备方法，包括以下步骤：

s1：将废纸浆板在水力碎浆机中破碎，并且在破碎过程中加入废纸增强酶，废纸增强酶是一种生物蛋白质，由基因改良及深层次发酵而成，它能够破裂二次纤维初生壁，提高纤维结合能力，由于废纸增强酶是生物产品，使得它具有可降解性，使得废纸增强酶在造纸工业中不但能够改善成纸性能，降低生产成本，还还有利于保护生态环境，然后通过高效除砂器取出纸浆中的石子、钉子等杂质，避免废纸中的杂质影响对瓦楞纸的生产；

s2：将纸浆经过分级筛，选择一定范围内的缝筛，并定期更换，使得浆料出分级筛短纤变得干净；在经过长纤精筛时，确保长纤三段精筛的质量，使得浆料处分级筛长纤变得干净；

s3：向浆料混合池中加入胶粘物控制酶和浆内施胶剂；

s4：将浆料在网部上积聚，通过压榨辊进行挤压成型；

s5：将挤压成型后的瓦楞纸进行初步干燥，然后在瓦楞纸表面涂覆淀粉胶黏剂、抗菌防霉涂层和阻燃涂层；

s6：将表面涂胶后的瓦楞纸再次进行干燥，然后冷却后卷取。

步骤s1中，废纸增强酶通过变频计量泵连续加入到水力碎浆机出口管路中，废纸增强酶的温度＞15℃，废纸增强酶的ph值为7.0-7.5，废纸增强酶在出口管路中停留时间＞50min，废纸增强酶在1吨纸浆中加入量为160g-180g。

步骤s2中，缝筛的筛缝为0.1mm-0.15mm，可以对纸浆中的轻质杂质进行有效的去除，避免轻质杂质存在使得成纸表面出现许多斑点和孔眼，且影响成品纸的外观和内在质量。

步骤s3中，胶粘物控制酶可以分离各类胶粘物，由于胶粘物在长时间生产后会积聚在网部上，引起纸页上有破洞、复卷加工困难，甚至导致纸机生产不稳定断纸等，就给造纸生产提出更高要求，这就使得胶粘物控制酶可以降低胶粘物的含量，增加瓦楞纸的质量，浆内施胶剂包括以下组分：阳离子醚化剂：10%-15%、壳聚糖：5%-8%、双氧水：25%-30%、硅烷：10%-15%、醋酸：5%-10%、氢氧化钠：5%-10%、分散剂：2%-5%、引发剂：2%-5%、烷基烯酮二聚体：20%-25%，可以改善纸张的疏水性，降低纸张的吸水性及提高纸张的表面强度。

步骤s4中，网部的网孔密度为110g/ｍ²，网部的网速为270m/

min，网部高真空箱最高真空度0.019mpa，压榨辊各压区线压力分别为：一压：55n/mm，二压：95n/mm，三压：100n/mm，压榨辊表面为盲孔加沟纹型包胶，压榨辊包胶采用聚氨酯材料制成，聚氨酯的耐磨性能优良，由于瓦楞纸在挤压成型时，需要经过一压和二压，由于压榨辊包胶形式为盲孔，在对纸页进行长时间的压制后，导致压榨辊的盲孔易磨损、易堵塞，影响压榨脱水效率，导致出二压干度不高，影响纸机的稳定性和压榨辊的使用寿命，通过压榨辊表面为盲孔加沟纹型包胶，使得对瓦楞纸进行挤压成型时，增大了压榨辊的容水空间和甩水效率，有利于提高纸幅出二压干度，且增加了包胶的使用寿命。

步骤s5中，干燥部的蒸汽总压为0.4mpa-0.45mpa，蒸汽温度为150℃-170℃，淀粉胶黏剂包括以下组分：纳米纤维素：1%-1.5%、马铃薯淀粉：80%-90%、feso4：2%-5%、h2o2：2%-5%、na2s2o3：2%-3%、磷酸三丁酯：2%-3%、硼砂溶液：1%-3%，纳米纤维素由于其比表面积大、长径比高、机械强度高，因而有较高的抗张强度，在复合材料增强作用方面具有良好的应用前景，是一种性能优异的填充材料，另外纳米纤维素还具有乳化和增稠的作用，以及流变性和高分散性，增加了胶黏剂与纸板的接触面积，从而增强了胶黏剂的粘接强度，且纳米纤维素是从废纸中制得，极为环保。

步骤s5中，抗菌防霉涂层包括以下组分：壳聚糖：50%-60%、去离子水：6%-10%、醋酸：13%-18%、纳米tio2：13%-18%、环氧氯丙烷：5%-8%，壳聚糖属于天然抗菌剂，具有良好的生物相溶性及可降解性,可再生，无毒副作用，有较好的抗菌防腐能力，阻燃涂层包括以下组分：低聚度磷酸胺：40%-45%、cu(no3)2·3h2o改性4a分子筛：1%-3%、nh4cl改性4a分子筛：5%-10%、甲基纤维素：3%-6%、纳米sio2：3%-6%、去离子水：35%-40%，采用以低聚合度磷酸胺为主要阻燃物质的阻燃剂，制备的瓦楞纸物理强度可达到优等品级别，在高温条件下，阻燃剂在瓦楞纸表面发生分解反应形成气相与固相阻燃效果，分解产生难燃型气体稀释了可燃气体与氧气的接触，生成磷酸和焦磷酸等磷酸及其盐类化合物附着在纤维表面形成阻燃层，在一定程度上隔绝纤维与空气的接触，另外在阻燃剂作用下燃烧时的瓦楞纸脱水炭化形成一层以碳、氧、硅为主要组成元素，存在芳香环、吡喃环等官能团的难燃型炭层，能够达到阻燃效果，阻燃剂中的改性分子筛有效抑制烟气的产生。

步骤s6中，在对瓦楞纸再次进行干燥后，在瓦楞纸表面贴合石墨烯薄膜，石墨烯界膜具有成膜均匀，结合力好的特点，能够使得瓦楞纸表层具有较为良好的耐蚀性、抗老化性及抗冲击性，且石墨烯界膜具有较高的柔韧性，当受到冲击时，石墨烯界膜具有足够的拉伸空间，从而避免了拉伸过程中瓦楞纸破损，造成瓦楞纸使用寿命降低，使得瓦楞纸具有较为良好的缓冲效果，进而对包装箱内的果蔬进行保护，卷取的车速为280m/min-300m/min，卷取的幅宽为3600mm-3700

mm。

本发明中，将废纸浆板放在水力破浆机中进行破碎，并且在破碎过程中加入废纸增强酶，然后通过高浓除砂器对纸浆中的石头等杂质进行去除，然后经过分级筛对纸浆中的轻质杂质进行清除，将过滤后的纸浆混合，在配浆池中加入胶粘物控制酶和浆内施胶剂，在与纸浆充分混合后，将纸浆在网部上进行积聚，然后通过压榨辊对网部上的纸浆进行压制成型，然后将压制成型后的纸浆进行初步干燥，在初步干燥后的瓦楞纸表面涂覆淀粉胶黏剂、抗菌防霉涂层和阻燃涂层，然后再次进行干燥，最后，在已经完全干燥后的瓦楞纸表面贴合石墨烯薄膜，将瓦楞纸进行卷取即可。

为了使得本发明的抗菌防霉果蔬专用缓冲包装用瓦楞纸具有良好的使用效果，对浆内施胶剂、淀粉胶黏剂、抗菌防霉涂层和阻燃涂层的组分进行选取测试，以得出优良的组分占比，得到以下数据：

淀粉胶黏剂

由上述实验数据可知，淀粉胶黏剂采用第二组的组分占比具有优良的抗压性，具有良好的应用前景。

3：抗菌防霉涂层

由上述实验数据可知，抗菌防霉涂层采用第二组的组分占比具有优良的抗菌防霉性，具有良好的应用前景。

4：阻燃涂层

由上述实验数据可知，阻燃涂层采用第二组的组分占比具有优良的耐高温性，具有良好的应用前景

抑菌性能：利用抑菌环法，采用大肠杆菌与金黄色葡萄球菌为测试菌种，定性检测本发明制得的瓦楞纸的抗菌性能。将本发明制得的瓦楞纸纸板剪成直径为12mm的圆片，将大肠杆菌与金黄色葡萄球菌菌悬液接种到营养琼脂培养基中，涂布均匀后，置剪好的抗菌纸板圆片于营养琼脂培养基中心位置，放入恒温培养箱中，于37℃下培养24h后，测量其抑菌圈的直径。

表1中系列1为本申请制得的瓦楞纸，系列2为现有的同标准瓦楞纸，所以可以看通过本发明的制备方法所制得的瓦楞纸板具有更强的抗菌性，更适用于生鲜果蔬等的运输。

通过本发明的制备方法，在纸浆中加入废纸增强酶，可以改变纸浆中纤维表面的结构，且也改变了纤维本身的性能，使得纤维得到充分的分丝帚化，在细小纤维填充下纤维之间结合的更加紧密，增强瓦楞纸的抗压性能，且废纸增强酶具有具有降解性能，有利于保护生态环境；通过加入胶粘物控制酶，可以分散各类胶粘物，避免其絮聚成大块吸附在网部上，使得胶粘物增多，浆料质量变差，影响瓦楞纸的成型质量；在瓦楞纸表面涂覆淀粉胶黏剂，由于纳米纤维素的颗粒粒径小，且纳米纤维素特殊的表面结构具有很强的亲和力，可以填充并结合在淀粉分子未能作用的孔隙中，增加了胶黏剂与纸板的接触面积，从而增强了胶黏剂的粘接强度，增加了瓦楞纸的抗压性；在瓦楞纸表面涂覆抗菌防霉涂层，使得在潮湿环境下,瓦楞纸表面具有极优良的防霉特性,使得瓦楞纸表面无霉斑生长，增加果蔬的新鲜度；在瓦楞纸表面涂覆阻燃涂层，可以有效的避免瓦楞纸在高温条件下损坏，进一步的对包装箱内的果蔬进行了保护；在瓦楞纸表面贴合石墨烯薄膜，使得当瓦楞纸受到冲击时，由于石墨烯薄膜具有足够的拉伸空间，从而避免了拉伸过程中瓦楞纸破损，造成瓦楞纸使用寿命降低，进而对包装箱内的果蔬进行保护。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。