一种低克重加强型轻量化瓦楞纸箱的制作方法
【专利说明】一种低克重加强型轻量化瓦楞纸箱
[0001]本发明申请是发明创造名称“一种低克重加强型轻量化瓦楞纸箱生产工艺”的分案申请，原申请的申请日2013年11月8日，申请号为2013105521265。
技术领域
[0002]本发明涉及瓦楞纸板。
【背景技术】
[0003]瓦楞纸板(箱)虽然是公认的绿色环保包装产品，但它仍需使用大量木材资源为代价的。随着经济发展，瓦楞纸板(箱)需求越来越大，瓦楞纸箱包装朝“低克重、高强度、轻量化”方向发展已是一大趋势。瓦楞纸箱包装实现“低克重、高强度、轻量化”具有巨大的经济和社会效益。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题就是提供一种瓦楞纸箱，实现“低克重、高强度、轻量化”。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:一种低克重加强型轻量化瓦楞纸箱，制备该瓦楞纸箱的原纸的克重<100克/平方米，所述瓦楞纸箱的底部主承压面设有纤维加强结构，制备该瓦楞纸纸箱所用原纸中添加有纳米填料，所述纳米填料采用纳米Ti02与聚烯烃类为母体的复合物，其中纳米填料各组分的重量比例为Ti0220_50%、聚烯烃类为母体的复合物50-80%，所述纳米填料的添加量为原纸重量的2-8%。
[0006]优选的，所述原纸含水量控制在10%。
[0007]优选的，所述纤维加强结构为在主承压面纵横方向上的复合聚丙烯纤维。
[0008]本发明首先是采用<100克/平方米低克重高强度瓦楞原纸，其次是在瓦楞纸箱的底部主承压面设置纤维加强结构，这样既降低了重量，又保证了强度。
[0009]另外，本发明采用了微孔直热式干燥技术，该技术在现有的热辐射干燥技术基础上进行了创新，即在生产线的热辐射板上设置了大量微孔，通过这些微孔高速喷射出大量的过热蒸汽。过热蒸汽通过瓦楞纸板中的纸纤维毛细管虹吸作用，迅速、均匀地传递到纸板上下，对瓦楞纸板进行快速整体干燥;随后紧接着对纸板再通过强力的负压高速排气，再次通过纸纤维毛细管虹吸作用，将纸板中过多的水分和余热迅速带走，达到冷却和控制水分目的，同时将大量余热回收利用。
【具体实施方式】
[0010]下面结合具体实施例对本发明做出具体说明。
[0011]—种低克重加强型轻量化瓦楞纸箱生产工艺，包括多层瓦楞纸粘合为瓦楞纸板、瓦楞纸板烘干、瓦楞纸板干燥和瓦楞纸箱的成型这四个步骤，制备该瓦楞纸箱的原纸的克重<100克/平方米，所述瓦楞纸箱的底部主承压面设有纤维加强结构。制备该瓦楞纸纸箱所用原纸中添加有纳米填料，所述纳米填料采用纳米Ti02与聚烯烃类为母体的复合物，其中纳米填料各组分的重量比例为Ti0220-50%、聚烯烃类为母体的复合物50-80%，所述纳米填料的添加量为原纸重量的2-8%。所述原纸含水量控制在10%。所述多层瓦楞纸粘合使用淀粉胶，该淀粉胶的制备方法为在淀粉水溶液中加入烯烃单体和超细纤维状填料，并在超声波处理下制胶，烯烃单体和超细纤维状填料加入重量百分比为3-6%，超声波的强度1--1.2W/cm2。多层瓦楞纸粘合步骤中的施胶过程，瓦楞辊与压力辊之间的压力为0.3Mpa?
0.4Mpa。多层瓦愣纸粘合步骤中的施胶过程，涂胶区在瓦愣愣峰的1mm?1.5mm宽度以内。多层瓦楞纸粘合步骤中的施胶过程，采用激光自动调整涂胶网纹辊与瓦楞辊之间的间隙。所述瓦楞纸板烘干步骤中采用的烘干装置包括设于瓦楞纸板输送线下方的热辐射板，所述热辐射板上设有微孔，所述热辐射板下方设有蒸汽喷射装置。所述瓦楞纸板干燥步骤中采用负压排气装置将纸板中过多的水份和余热带走。所述纤维加强结构为在主承压面纵横方向上的复合聚丙烯纤维。
[0012]瓦楞纸箱由瓦楞纸板构成，瓦楞纸板又由瓦楞原纸构成。一般来说由较重的瓦楞原纸、层数较多的瓦楞纸板构成的瓦楞纸箱强度较高，符合使用要求;相反，较轻的瓦楞原纸、层数较少的瓦楞纸板构成的瓦楞纸箱强度较低，不太符合使用要求。由此可见，瓦楞纸箱原纸克重、层数与强度之间构成了矛盾关系，所以一般使用的瓦楞纸箱由120 —150克/平方米瓦楞原纸、三层一五层构成，以五层为主。但这不符合所提倡的低克重、高强度、轻化量精神。要使瓦楞纸箱做到低克重、高强度、轻量化，符合使用要求，关键要合理解决好瓦楞纸箱原纸克重、层数与强度之间的矛盾关系。解决该矛盾关系主要关键技术是瓦楞原纸和瓦楞纸板质量、成箱技术和结构。
[0013]?瓦楞原纸质量:
[0014]应选择高质量的瓦楞原纸，即要求纤维结合强度好，纸面平整，有较好的紧度和挺度，要求有一定的弹性，以保证制成的纸箱具有防震和耐压能力。此外对水分指标要加以控制，水分过小，纸脆，瓦楞加工时会发生破裂;水分过大，纸软，会给加工成型带来困难。一般纸的含水量应控制在10%左右为宜。
[0015]?瓦楞纸板质量:
[0016]在当今瓦楞纸箱包装朝“低克重、高强度、轻量化”方向发展的趋势下，对瓦楞纸板的质量提出了更高要求。如何提高瓦楞纸板的质量?对相同瓦楞原纸来说，采用先进的胶粘剂和施胶技术是关键。
[0017]?成箱技术和结构:
[0018]成箱技术和结构与瓦楞纸箱强度有密切关系，尤其与纸箱抗压强度、堆码强度、抗压强度有较大关系。为了使瓦楞纸箱做到低克重、高强度、轻量化，符合使用要求，必须有先进的成箱技术，科学合理的箱体结构。
[0019]本发明针对低克重、高强度、轻量化瓦楞纸箱的关键技术作了下列三方面技术创新:
[0020](1)低克重高强度瓦楞原纸技术创新
[0021]高质量的瓦楞原纸是实现瓦楞纸箱低克重、高强度、轻量化关键。现行的瓦楞原纸基本上由废纸按传统的造纸技术再生而成，纸纤维短，结合力弱，所以造成强度差，紧度和挺度低，纸面不平整，无法制造出低克重高强度的瓦楞原纸，进而也无法做到瓦楞纸箱低克重、高强度、轻量化。为此，本发明与瓦楞原纸供应商联合进行了低克重高强度瓦楞原纸研究开发，实现了聚合物基无机纳米填料-纸纤维结合技术创新，使瓦楞原纸达到低克重高强度。
[0022]本发明聚合物基无机纳米填料采用纳米Ti02与聚烯烃类复合物。在造纸湿部生产流程中加入该纳米填料，在强烈的机械混合下，因该纳米填料粒子上的表面原子围缺少近邻配位的原子以及高的表面能，使其具有很高的活性，极不稳定，容易与其他原子结合;而且，表面原子的活性也会引起表面电子自旋构象和电子能谱的变化，从而给纳米粒子以低密度、低流动速率、高吸气性、高混合等特性。在纳米填料表面与界向效应下，使纳米填料在纸纤维周围形成细小的絮聚组分，改善浆料组织结构，加强纸纤维间的紧密连接，增加纤维间的拉力，并填平纤维间凹凸不平缺陷，通过抄纸过程，获得有较强的紧度，表面平整光滑，匀度较佳的瓦楞原纸。同有由于该纳米填料加入，降低了纸纤维的流失，改善了纸机运行状况，提高了生产速度，降低了瓦楞原纸生产成本。
[0023]采用聚烯烃复合Ti02纳米填料技术造纸，这是瓦楞原纸造纸技术上一大创新，也正由于这一创新技