专利名称：单面纸钙塑瓦楞纸板及其制备方法
技术领域：
本发明涉及缓冲包装瓦楞纸板材料制造领域，具体涉及一种单面纸钙塑瓦楞纸板及其制备方法。
背景技术：
瓦楞纸板是一个多层的黏合体，它最少由一层波浪形瓦楞纸及一层面纸板构成，亦可由多层瓦楞纸与多层面纸及里纸构成。它有很高的机械强度，能承受搬运过程中的碰撞和摔跌。瓦楞纸板(箱)是包装领域最重要的包装材料和包装容器之一。目前，最常用的瓦楞纸板是牛皮纸、箱板纸或白板纸等玉米淀粉胶粘结构成，为全纸瓦楞纸板；也有由钙塑纸通过热熔方式粘结而成，为钙塑瓦楞板。两者具有各自优缺点， 在包装领域均有广泛应用。全纸瓦楞纸板质量轻、力学强度较好，价格低廉，而且制作工艺简易，易于回收，用途更为广泛；但是吸水性强、潮湿后性能大幅下降。钙塑瓦楞纸板通常以聚乙稀为主要原材料，碳酸钙为填充料，加入各种助剂，经压延和成型机热粘成钙塑单瓦楞板，再经装订成型钙塑瓦楞箱。与全纸瓦楞纸板相比较，具有高抗压、耐冲击、抗大角度扭曲、抗潮湿、外观秀美等优点。特别适用于生物化工、电子电器、航空仪表、重机汽配、军品储备、精品制药等重点行业领域。但其由于外层面纸为钙塑纸，防滑性能差，不宜制成大型包装箱，制约其在包装物流领域的应用。国家专利局专利网上也公开了一种新型纸塑瓦楞板，其瓦楞芯纸为钙塑纸，面纸与里纸为牛皮纸、箱板纸或白板纸。该新型纸塑瓦楞纸板箱将全纸瓦楞纸板瓦楞芯纸改为钙塑纸，提高了纸板箱的力学性能。但是由于其里纸为牛皮纸、箱板纸或白板纸，运输湿度较大的物品，如蔬菜、水产品等，同样容易受潮导致强度及防潮性能下降。
发明内容
本发明针对现有技术的上述不足，提供一种强度高、防潮效果好，可以用于蔬菜、水产品等运输的单面纸钙塑瓦楞纸板。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为一种单面纸钙塑瓦楞纸板，包括中间芯纸层，用作纸箱外表面的面纸层和用作纸箱内层的里纸层；所述的面纸层设置于中间芯纸层的外表面，所述的里纸层设置于中间芯纸层的内表面；且所述的中间芯纸层和里纸层为钙塑瓦楞纸制成的中间芯纸层和里纸层，所述的面纸层为牛皮纸、箱板纸或白板纸制成的面纸层。采用上述结构的单面纸钙塑瓦楞纸板，具有如下特点及优点I、本发明涉及的单面纸钙塑瓦楞纸板的瓦楞芯纸层和里纸为钙塑瓦楞纸，面纸为牛皮纸、箱板纸或白板纸。这不同于全部由牛皮纸、箱板纸或白板纸构成的传统瓦楞纸板，也不同于上述已有专利所提到的里纸和面纸均为牛皮纸、箱板纸或白板纸、芯纸为瓦楞纸的复合瓦楞纸板。与传统全纸瓦楞纸板相比较，本发明所述瓦楞纸板因为其中间芯纸层及其里纸采用钙塑纸，其强度大幅提高；同时本发明所述单面纸钙塑瓦楞纸板的面纸采用与传统瓦楞纸板相同的牛皮纸、箱板纸或白板纸。由本发明所述单面钙素瓦楞纸板制成的纸箱具有与传统瓦楞纸板箱相当的运输性能，包括堆码性、摩擦性能等。特别是与传统瓦楞纸板箱相当的摩擦性能，保证其能适用于大尺寸瓦楞纸板箱的长途高速运输。2.与全钙塑瓦楞纸板相比较，本发明所述单面纸瓦楞纸板因其表面为与传统瓦楞纸板相同的牛皮纸、箱板纸或白板纸。由本发明所述单面钙素瓦楞纸板制成的纸箱其运输性能大幅优于全钙塑瓦楞纸板箱。全钙塑瓦楞纸板常用于制作小型防潮包装箱，不能用于大型包装箱而本发明所述瓦楞纸板可用于制作大型防潮包装箱。3.与上述现有专利相比较，本发明所述单面纸钙塑瓦楞纸板的里纸不采用牛皮纸、箱板纸或白板纸，而采用钙塑纸。这样，本发明所述单面钙素瓦楞纸板制成的纸箱适于运输潮湿产品如生鲜产品、水产品，而传统全纸瓦楞纸板内表面为牛皮纸、箱板纸或白板纸，不适于运输潮湿产品。综上所述，本发明提出的单面纸钙塑瓦楞板优点为I)强度与全钙塑瓦楞纸板相当，比全纸瓦楞纸板强度。 2)防潮性能与全钙塑瓦楞纸板相当；比全纸瓦楞纸板好，适合包装运输生鲜等湿度较大的物品。3)防滑性能与全纸瓦楞纸板相当，优于全钙塑瓦楞纸板，适于制作大纸箱及长途运输。所述的面纸是牛皮纸，为现有技术的已知材料。所述的里纸和瓦楞芯纸为我们现在在开发的材料，可称为钙塑纸，因为涉及到纸张和钙塑的粘接问题，需要对钙塑纸配方进行调整。钙塑纸制备方法为将低密度聚乙烯化合物(LDPE )、工业碳酸钙(CaC03 )、硬脂酸锌、硬脂酸钡和抗氧剂1010按照如下重量配比100:100:1:1:1混合在高速共混仪中搅拌均匀，然后通过双螺杆机挤出机挤出造粒，8段挤出温度分别设置为 180°C，190°C，190°C，190°C，190°C，190°C，190°C，20(TC，之后通过单螺杆挤出片材机制备所需钙塑纸，所得钙塑纸厚度为O. 2^0. 5_。本发明要解决的另一个技术问题是提供一种上述单面纸钙塑瓦楞纸的制备方法。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为一种单面纸钙塑瓦楞纸板的制备方法，制备步骤包括(I)首先将作为中间芯纸层和里纸层的钙塑纸通过数道加热导辊加热达到软化状态，加热导辊加热温度为150°C ^200°C ；其中，作为中间芯纸层的钙塑纸再经过瓦楞辊加压后塑性变形成瓦楞芯纸形状，与作为里纸的钙塑纸经过热融合粘接成单面瓦楞纸；(2)所述的单面瓦楞纸经过上胶辊后，单面瓦楞纸楞顶面上胶(所述的胶水为市售纸塑粘合胶且上在瓦楞顶部)上胶厚度为8 12微米，立即与面纸粘接(由于此时钙塑瓦楞纸尚有余热，有助于面纸与钙塑瓦楞纸之间粘结剂获得足够的初粘度)；(3)再经过温度可设定的多级冷却辊，冷却温度逐步由100°C降低到室温，既能保证钙塑瓦楞纸热融合粘结强度提高，也能保证面纸与钙塑瓦楞芯纸之间胶合强度提升，从而得到单面纸钙塑瓦楞纸。步骤(I)所述的数道加热导辊至少为两道，所述加热导辊间距为25 35cm。步骤(3)所述的多级为三级或称三节，三级冷却辊紧密连接，每级长度:Γ5米，温度范围冷却温度逐步由ioo°c降低到室温，第一节冷却辊温度处于8(noo°c之间，第二节冷却温度为40-60°C，第三节为室温。本发明的上述制备方法所得到的单面纸钙塑瓦楞纸板具有强度高，抗潮能力强，其制作的纸板箱可用于蔬菜、水产品等潮湿物品的长途运输，应用范围广。
图I本发明单面纸钙塑瓦楞纸板结构示意图。如图所示1.中间芯纸层(瓦楞芯纸层)，2.面纸层，3.里纸层。图2本发明单面纸钙塑瓦楞纸板制备工艺流程图。
具体实施例方式
下面通过实施例进一步详细描述本发明，但本发明不仅仅局限于以下实施例。实施例本发明的单面纸钙塑瓦楞纸板，如附图I所示包括中间芯纸层I (瓦楞芯纸层)，用作纸箱外表面的面纸层2和用作纸箱内层的里纸层3，所述的面纸层2设置于中间芯纸层I的外表面，所述的里纸层3设置于中间芯纸层I的内表面；且所述的中间芯纸层I和里纸层3为钙塑瓦楞纸制成的中间芯纸层I和里纸层3，所述的面纸层2为牛皮纸、箱板纸或白板纸制成的面纸层2。根据国家标准中对瓦楞纸板面纸、里纸以及瓦楞芯纸的尺寸规定，可将本发明专利中单面纸钙塑瓦楞板中芯纸制成A、B、C、E等不同楞形(字母为代号，表示瓦楞高度。参见百度百科http://baike. baidu. com/view/198211, htm),也可以将其制成其他形状如V形、U形，这需要将瓦楞辊制成相应的形状。面纸、里纸以及瓦楞芯纸的厚度符合国家标准，如GB/T 6544-2008 ；GB/T 13023-2008，面纸厚度按照克重而定，如80纸180克)；单面纸钙塑瓦楞纸板机配置可为上胶模式，见图2，亦可采用下上胶模式。具体制备方法(1)首先将作为中间芯纸层和里纸层钙塑纸通过数道加热导辊加热达到软化状态，加热导辊加热温度为15(T20(TC，所述的数道加热导辊至少为两道，所述的加热导辊间距为25 35cm ；其中，作为中间芯纸层的钙塑纸再经过瓦楞辊加压后塑性变形成瓦楞芯纸形状，与作为里纸的钙塑纸经过热融合粘接成单面瓦楞纸；(2)所述的单面瓦楞纸经过上胶辊后，单面瓦楞纸楞顶面上胶，所述的胶水为市售纸塑粘合胶且上在瓦楞顶部，上胶厚度为10微米，立即与面纸粘接(由于此时钙塑瓦楞纸尚有余热，其有助于面纸与钙塑瓦楞纸之间粘结剂获得足够的初粘度)；(3)再经过温度可设定的三级(也可称为三节)冷却辊，冷却辊紧密连接，每节长度3飞米，温度范围冷却温度逐步由100°C降低到室温，第一节冷却辊温度处于80-100°C之间，第二节冷却温度为40-60°C，第三节为室温，采用上述温度等的设定既能保证钙塑瓦楞纸热融合粘结强度提高，也能保证面纸与钙塑瓦楞芯纸之间胶合强度提升，从而得到单面纸钙塑瓦楞纸板。上述的冷却辊为三级冷却，从100°C到室温，也可根据实际情况扩展为四级或者缩为两级或一级。
步骤(I)的钙塑纸采用下述方法制备将低密度聚乙烯化合物(LDPE)、工业碳酸钙(CaC03)、硬脂酸锌、硬脂酸钡和抗氧剂1010按照如下重量配比100:100:1:1:1混合在高速共混仪中搅拌均匀，然后通过双螺杆机挤出机挤出造粒，8段挤出温度分别设置为180°C，190°C，190°C，190°C，190°C，190°C，190°C，200°C，之后通过单螺杆挤出片材机制备所需钙塑纸，所得 钙塑纸厚度为O. 2^0. 5mm。本实施例制备的单面纸钙塑瓦楞板主要技术参数如下变压强度(N/m) ^ 9000 ；耐破强度(KPa)彡2250±100 ;戳穿强度(J) :13±0.6。
权利要求
1.一种单面纸钙塑瓦楞纸板，其特征在于包括中间芯纸层(I)，用作纸箱外表面的面纸层(2)和用作纸箱内层的里纸层(3);所述的面纸层(2)设置于中间芯纸层(I)的外表面，所述的里纸层(3)设置于中间芯纸层(I)的内表面；且所述的中间芯纸层(I)和里纸层(3)为钙塑瓦楞纸制成的中间芯纸层和里纸层，所述的面纸层(2)为牛皮纸、箱板纸或白板纸制成的面纸层。
2.根据权利要求I所述的单面纸钙塑瓦楞纸板，其特征在于所述的钙塑瓦楞纸采用下述方法制备将低密度聚乙烯化合物、工业碳酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钡和抗氧剂1010按照如下重量配比100:100:1:1:1混合在高速共混仪中搅拌均匀，然后通过双螺杆机挤出机挤出造粒，8段挤出温度分别设置为180 V，190 V，190 V，190 V，190 V，190 V，190 V，200°C，之后通过单螺杆挤出片材机制备所需钙塑纸，所得钙塑纸厚度为O. 2^0. 5_。
3.—种权利要求I或2所述的单面纸钙塑瓦楞纸板的制备方法，其特征在于制备步骤包括 (1)首先将作为中间芯纸层和里纸层的钙塑纸通过数道加热导辊加热达到软化状态， 加热导辊加热温度为15(T200°C ； 其中，作为中间芯纸层的钙塑纸再经过瓦楞辊加压后塑性变形成瓦楞芯纸形状，与作为里纸的钙塑纸经过热融合粘接成单面瓦楞纸； (2)所述的单面瓦楞纸经过上胶辊后，单面瓦楞纸楞顶面上胶，上胶厚度为8 12微米，上胶后的单面瓦楞纸立即与面纸粘接； (3)再经过温度可设定的多级冷却辊，冷却温度逐步由100°C降低到室温，既能保证钙塑瓦楞纸热融合粘结强度提高，也能保证面纸与钙塑瓦楞芯纸之间胶合强度提升，从而得到单面纸钙塑瓦楞纸板。
4.根据权利要求3所述的所述的单面纸钙塑瓦楞纸的制备方法，其特征在于步骤(I)所述的数道加热导辊为两道，所述的两道加热导辊之间的间隔距离为25 35cm。
5.根据权利要求3所述的单面纸钙塑瓦楞纸板的制备方法，其特征在于步骤(3)所述的多级为三级或称三节，三级冷却辊紧密连接，每级长度3飞米，温度范围冷却温度逐步由100°C降低到室温，第一节冷却辊温度处于8(TlO(TC之间，第二节冷却温度为40-60°C，第三节为室温。
6.根据权利要求3所述的单面纸钙塑瓦楞纸板的制备方法，其特征在于步骤(I)的钙塑纸采用下述方法制备将低密度聚乙烯化合物、工业碳酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钡和抗氧剂1010按照如下重量配比100:100:1:1:1混合在高速共混仪中搅拌均匀，然后通过双螺杆机挤出机挤出造粒，8段挤出温度分别设置为180°C，190°C，190°C，190°C，190°C，190°C，190°C，200°C，之后通过单螺杆挤出片材机制备所需钙塑纸，所得钙塑纸厚度为O. 2^0. 5_。
全文摘要
本发明公开一种单面纸钙塑瓦楞纸板，其特征在于包括中间芯纸层(1)，用作纸箱外表面的面纸层(2)和用作纸箱内层的里纸层(3);所述的面纸层(2)设置于中间芯纸层(1)的外表面，所述的里纸层(3)设置于中间芯纸层(1)的内表面；且所述的中间芯纸层(1)和里纸层(3)为钙塑瓦楞纸制成的中间芯纸层和里纸层，所述的面纸层(2)为牛皮纸、箱板纸或白板纸制成的面纸层。本发明还公开了一种上述单面纸钙塑瓦楞纸板的制备方法，本发明的单面纸钙塑瓦楞纸板具有强度高、防潮效果好，可以用于蔬菜、水产品等运输的优点。
文档编号D21H27/40GK102848686SQ201210353
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月21日 优先权日2012年9月21日
发明者高德, 张炜, 王炳涛, 张萍 申请人:浙江大学宁波理工学院