用废弃材料制作的定向结构纸的制作方法

本发明提供一种用废弃材料制作的定向结构的纸，特别涉及一种新型包装材料，更具体来说涉及定向结构方式制作纸。

背景技术：

近年来，随着全球物流及交通运输行业的发展，需要越来越多的包装材料，如包装纸、包装袋等。我国是制造业大国，据世界包装协会统计，2011年我国包装纸行业所占有的市场规模就达到了1500亿美元，占全球22.5％。然而，由于我国包装行业较为落后，大量废弃包装材料对环境有害，包装材料正向绿色、环保的方向发展。

我国是农业大国，然而受自身发展水平所限，虽然有一部分农业废弃物可用于制刨花板，但是每年仍有大量农业废弃物因得不到有效利用，出现人为焚烧的现象，产生大量的有害废气，既浪费了资源，也损害了居民健康、污染了大气环境。我国也是制造业大国，每年加工制造大量的包装纸，然而废弃的包装纸却得不到有效回收利用，大量的废弃包装纸人为丢弃，极大地浪费了资源，也破环了环境，违背循环经济、节能减排的政策与理念。目前的包装纸通常用木材加工而成，我国木材资源短缺，单一木材的加工使用不利于可持续发展，也增加了制造成本，这些问题亟待解决。

技术实现要素：

针对现有技术现状，本发明要解决的技术问题是：以稻秸秆、麦秆、棉短绒、刨花木材、竹、碎纸为原料，通过预处理及定向粘合的方式制成具有定向结构的纸，生产过程可沿用制浆造纸、或定向结构粘结的技术与设备，以解决上述资源浪费和环境污染问题。

本发明采用的技术方案为：定向结构纸具有三层结构，由上到下依次为防潮耐磨层1、结构基层2和防潮耐磨层3，其中防潮耐磨层1和防潮耐磨层3材质相同；结构基层2由稻秸秆、麦秆、刨花木才、竹中一种或几种通过一种施胶剂定向粘结而成；结构基层2的上下两面用另一种粘结的施胶剂覆盖成防潮耐磨层1和3，也可以由经过预处理的碎纸、棉短绒中的一种或两种通过该施胶剂定向粘结而成。

原料稻秸秆、麦秆、刨花木材、竹、碎纸、棉短绒需要经过预处理，包含对所用原料的裁剪和筛选以及对灰分、蜡质和水溶性物质的选择性脱除；要求预处理后的原材料长度在10mm至50mm之间，宽度在0.2mm至10mm之间。

对稻秸秆、麦秆、刨花木材、竹中的一种或几种原材料进行预处理，用施胶剂定向粘结成结构基层2；然后对碎纸和棉短绒中的一种或两种进行预处理，分别用另一种施胶剂在结构基层上下两面定向粘结成防潮耐磨层1和防潮耐磨层3。

结构基层2采用的施胶剂为脲醛树脂(uf)和二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)的混合胶uf-mdi，其中mdi质量含量为5％至30％；防潮耐磨层1和3采用的施胶剂为聚乙烯醇(pva)。

结构基层的厚度在3mm至8mm之间，防潮耐磨层的厚度在1mm至3mm之间。

本发明的效果为：将废弃资源转化成为性能优异且环保的具有三层结构的定向结构纸，为废弃物原料开辟了新用途，有利于解决资源浪费和环境污染问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

实施例1：以稻秸秆和麦秆作为原料，将其进行破碎处理，选择长度30mm至40mm，宽度在3mm至5mm的料，用脲醛树脂(uf)和二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)的混合胶uf-mdi(mdi质量含量15％，施胶量为7％)进行施胶、定向铺装、热压成型。所得纸板为单层，厚度在5mm左右，具有一定的结构强度，并且甲醛释放量低于9mg·(100g)^-1，可作为凉席或包装纸箱。

实施例2：如图1所示，为一种包装纸，具有三层结构，第1层和第3层是防潮耐磨层，第2层是刨花层。实施方式为：

1)先制作刨花层纸板2，以麦秸秆和刨花木材为原料，经破碎、筛选，得到长度在30mm至50mm，宽度在2mm至10mm之间的料，按照实施例1的方法合成定向结构的单层纸板，厚度在5mm左右。

2)以聚乙烯醇(pva)粉末为胶黏剂，在上一步所得纸板的两个表面分别热压成型。

实施例3：如图1所示，为一种包装纸，具有三层结构，第1层和第3层是碎纸层，第2层是刨花层。实施方式为：

1)先制作刨花层纸板2，以麦秸秆和刨花木材为原料，经破碎、筛选，得到长度在30mm至50mm，宽度在2mm至10mm之间的料，按照实施例1的方法合成定向结构的单层纸板，厚度在5mm左右。

2)以碎纸为原料，经破碎、分选得到较碎的料，以聚乙烯醇(pva)粉末为胶黏剂，在上一步所得纸板的两个表面分别热压成型。形成的三层结构纸板总厚度约9mm，第1层和第3层为碎纸层，每层厚度为2mm左右，中间层2为刨花层，厚度为5mm。

本实例中的碎纸层采用聚乙烯醇作施胶剂，具有光滑、耐油、可自然降解、毒性低等特点；刨花层所用施胶剂为脲醛树脂(uf)和二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)的混合胶uf-mdi具有很高的粘结强度，原料自身具有一定耐折性，所形成的定向结构纸层具有较高的结构强度；本实例在刨花层两面粘结了碎纸层，所得纸板同时兼有两种纸层的优点，具有较高的结构强度和黏结强度、表面光滑、耐油性好、可阻绝气体渗透、环保无毒，可替代牛皮纸作为包装纸箱板使用。

技术特征：

技术总结
一种废弃材料制作的定向结构纸，具有三层结构，由上到下分别为防潮耐磨层1、结构基层2和防潮耐磨层3。其中结构基层2以稻秸秆、麦秆、刨花木材、竹中的一种或几种为原料，防潮耐磨层1和3可以是粘结的施胶剂，也可以是以棉短绒、碎纸中的一种或两种为原料，通过预处理及定向粘合的方式制成定向结构的纸，生产过程可沿用制浆造纸或定向结构粘结的技术与设备。这种定向结构的纸，同时兼有防潮耐磨层和结构基层两种纸层的优点，具有较高的结构强度和黏结强度、表面光滑、耐油性好、可阻绝气体渗透、环保无毒，可替代牛皮纸作为包装纸箱板使用。

技术研发人员：代建军;康秦豪;汪春雷;毛笑;张贺东;高作鹏;敖文雅;付洁;刘洋;冉春梅
受保护的技术使用者：北京化工大学;汪春雷
技术研发日：2017.08.10
技术公布日：2019.02.26