本发明涉及一种高强度瓦楞原纸的制备方法，属于造纸技术领域。
背景技术：
瓦楞原纸又称瓦楞芯纸，是制作瓦楞纸板的主要材料之一。瓦楞原纸的主要作用是当瓦楞纸板受压变形时，能够使纸板保持原有的厚度，从而使纸板获得较大的惯性矩。作为瓦楞原纸用纤维原料要求含有较高的纤维素及半纤维素，含有较少的木素及其它成分。瓦楞原纸被用来制造瓦楞纸箱，在瓦楞原纸的质量方面，有向低定量、高强度发展的趋势。纸张单位重量的降低，可以节约纸浆、节约能源、降低成品运输成本，增加企业的利润。但在实际使用中，低定量的瓦楞原纸的环压强度较低。环压强度是指将一定尺寸的瓦楞原纸纸样，插在试样座内，形成圆环形，在两测量板之间进行压缩，在压溃前所能承受的最大的力。瓦楞原纸的环压强度直接影响着瓦楞纸箱的抗压强度和瓦楞纸板的边压强度；因此，环压强度便成为瓦楞原纸在使用过程中的一项重要性能指标。
目前市场生产的高强瓦楞原纸，主要以废纸浆为主要原料，配一部分麦草浆或棉杆浆或化学机械热磨浆（CTMP）作为辅助原料。在现阶段，草浆制浆不仅污染严重，容易对环境造成污染，且废水处理成本高，所以限制了其使用；棉杆浆和化学机械热磨浆，由于其成本高，一般用来制作高强度的纸张，如钞票纸、铜版纸等；在国内森林覆盖率低的实际情况下，木浆一般依靠进口，如用来抄造高强瓦楞原纸，势必会增加木浆的进口量，这样的生产工艺生产成本也较高。现有的高强瓦楞原纸生产时，大多采用多次重复利用的废纸，该类废纸中经过反复多次的利用后，纤维素链越来越短，以这样的废纸为原料生产出的高强瓦楞原纸强度很差，环压指数很低，无法满足日益要求严格的包装业的品质需求。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对目前利用废纸浆制备的瓦楞原纸强度低，环压指数很低，无法满足日益要求严格的包装业的品质需求的问题，本发明主要是以甘蔗渣为原料，加入氢氧化钾等物质进行加热后，与秸秆纤维素混合，得到浆料，再将十六烷基三甲基溴化铵、醋酸溶液等物质进行混合，得到乳化液，接着将魔芋粉与水混合加热后，滴加乳化液和引发剂溶液，搅拌加热，得到表面施胶剂，最后将浆料抄造后，利用表面施胶剂对其进行涂布，最后干燥即可得到高强度瓦楞原纸。本发明制备的高强度瓦楞原纸强度高，抗撕拉性好，环压指数高，满足了包装业的品质要求，而且制备成本低廉，工艺绿色环保。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）称取200～400g甘蔗渣，按质量比1:8加入自来水中，放入锅炉中，并加入10～15g氢氧化钾，8～12g亚硫酸铵和5～10g硅酸钠，搅拌混合均匀后，加热直至沸腾，保温20～30min后，过滤得滤渣，将滤渣和秸秆纤维素按质量比1:5混合均匀后，放入双螺旋搓磨分丝机进行搓磨，将得到的混合纤维输入磨浆机中处理20～30min，得浆料，备用；
（2）分别称取30～40g十六烷基三甲基溴化铵、60～100g去离子水、10～15g质量分数36%醋酸溶液、15～20g苯乙烯、15～20g丙烯酸丁酯，在400～500r/min转速下搅拌混合20～30min得乳化液；
（3）称取50～70g魔芋粉加入到100～120mL去离子水，混合后加入到500mL三口烧瓶中，放入水浴锅中，边搅拌边升温至70～90℃，保温搅拌60～70min，搅拌后冷却至室温，并用质量分数15%盐酸溶液调节pH为6.0，调节后向三口烧瓶中缓慢滴加上述乳化液，滴加速度为5～7mL/min，滴加后加入4～6mL质量分数10%过硫酸铵溶液，加入后升温至60～80℃并搅拌反应2～3h，反应结束后冷却至室温，出料，即可得表面施胶剂；
（4）将步骤（1）备用的浆料送入造纸机中进行抄造，将抄造出的纸放入涂布机中，并将上述表面施胶剂按4～6g/m2进行双面施胶，施胶后自然风干，将风干后的纸样放入干燥器中，在90～100℃温度下快速干燥20～30s，干燥后即可得到高强度瓦楞原纸。
本发明制备的高强度瓦楞原纸环压指数达到9.25～11.31N·m/g，撕裂指数达到37.65～40.25mN·m2/g，平压强度达到95N以上，边压强度达到760N/m以上。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备的高强度瓦楞原纸强度较高，平压强度达到95N以上，边压强度达到760N/m以上；
（2）本发明制备的高强度瓦楞原纸环压指数达到9.25～11.31N·m/g，满足了包装业的品质要求，可产业化生产；
（3）本发明制备步骤简单，所需的成本低。
具体实施方式
首先称取200～400g甘蔗渣，按质量比1:8加入自来水中，放入锅炉中，并加入10～15g氢氧化钾，8～12g亚硫酸铵和5～10g硅酸钠，搅拌混合均匀后，加热直至沸腾，保温20～30min后，过滤得滤渣，将滤渣和秸秆纤维素按质量比1:5混合均匀后，放入双螺旋搓磨分丝机进行搓磨，将得到的混合纤维输入磨浆机中处理20～30min，得浆料，备用；分别称取30～40g十六烷基三甲基溴化铵、60～100g去离子水、10～15g质量分数36%醋酸溶液、15～20g苯乙烯、15～20g丙烯酸丁酯，在400～500r/min转速下搅拌混合20～30min得乳化液；再称取50～70g魔芋粉加入到100～120mL去离子水，混合后加入到500mL三口烧瓶中，放入水浴锅中，边搅拌边升温至70～90℃，保温搅拌60～70min，搅拌后冷却至室温，并用质量分数15%盐酸溶液调节pH为6.0，调节后向三口烧瓶中缓慢滴加上述乳化液，滴加速度为5～7mL/min，滴加后加入4～6mL质量分数10%过硫酸铵溶液，加入后升温至60～80℃并搅拌反应2～3h，反应结束后冷却至室温，出料，即可得表面施胶剂；最后将备用的浆料送入造纸机中进行抄造，将抄造出的纸放入涂布机中，并将上述表面施胶剂按4～6g/m2进行双面施胶，施胶后自然风干，将风干后的纸样放入干燥器中，在90～100℃温度下快速干燥20～30s，干燥后即可得到高强度瓦楞原纸。
实例1
首先称取400g甘蔗渣，按质量比1:8加入自来水中，放入锅炉中，并加入15g氢氧化钾，12g亚硫酸铵和10g硅酸钠，搅拌混合均匀后，加热直至沸腾，保温30min后，过滤得滤渣，将滤渣和秸秆纤维素按质量比1:5混合均匀后，放入双螺旋搓磨分丝机进行搓磨，将得到的混合纤维输入磨浆机中处理30min，得浆料，备用；分别称取40g十六烷基三甲基溴化铵、100g去离子水、15g质量分数36%醋酸溶液、20g苯乙烯、20g丙烯酸丁酯，在500r/min转速下搅拌混合30min得乳化液；再称取70g魔芋粉加入到120mL去离子水，混合后加入到500mL三口烧瓶中，放入水浴锅中，边搅拌边升温至90℃，保温搅拌70min，搅拌后冷却至室温，并用质量分数15%盐酸溶液调节pH为6.0，调节后向三口烧瓶中缓慢滴加上述乳化液，滴加速度为7mL/min，滴加后加入6mL质量分数10%过硫酸铵溶液，加入后升温至80℃并搅拌反应3h，反应结束后冷却至室温，出料，即可得表面施胶剂；最后将备用的浆料送入造纸机中进行抄造，将抄造出的纸放入涂布机中，并将上述表面施胶剂按6g/m2进行双面施胶，施胶后自然风干，将风干后的纸样放入干燥器中，在100℃温度下快速干燥30s，干燥后即可得到高强度瓦楞原纸。
经检测，本发明制备的高强度瓦楞原纸环压指数达到11.31N·m/g，撕裂指数达到40.25mN·m2/g，平压强度达到97N，边压强度达到765N/m。
实例2
首先称取200g甘蔗渣，按质量比1:8加入自来水中，放入锅炉中，并加入10g氢氧化钾，8g亚硫酸铵和5g硅酸钠，搅拌混合均匀后，加热直至沸腾，保温20min后，过滤得滤渣，将滤渣和秸秆纤维素按质量比1:5混合均匀后，放入双螺旋搓磨分丝机进行搓磨，将得到的混合纤维输入磨浆机中处理20min，得浆料，备用；分别称取40g十六烷基三甲基溴化铵、100g去离子水、15g质量分数36%醋酸溶液、20g苯乙烯、20g丙烯酸丁酯，在500r/min转速下搅拌混合30min得乳化液；再称取70g魔芋粉加入到120mL去离子水，混合后加入到500mL三口烧瓶中，放入水浴锅中，边搅拌边升温至90℃，保温搅拌70min，搅拌后冷却至室温，并用质量分数15%盐酸溶液调节pH为6.0，调节后向三口烧瓶中缓慢滴加上述乳化液，滴加速度为7mL/min，滴加后加入6mL质量分数10%过硫酸铵溶液，加入后升温至80℃并搅拌反应3h，反应结束后冷却至室温，出料，即可得表面施胶剂；最后将备用的浆料送入造纸机中进行抄造，将抄造出的纸放入涂布机中，并将上述表面施胶剂按6g/m2进行双面施胶，施胶后自然风干，将风干后的纸样放入干燥器中，在100℃温度下快速干燥30s，干燥后即可得到高强度瓦楞原纸。
经检测，本发明制备的高强度瓦楞原纸环压指数达到9.25N·m/g，撕裂指数达到37.65mN·m2/g，平压强度达到96N，边压强度达到763N/m。
实例3
首先称取300g甘蔗渣，按质量比1:8加入自来水中，放入锅炉中，并加入12g氢氧化钾，10g亚硫酸铵和7g硅酸钠，搅拌混合均匀后，加热直至沸腾，保温25min后，过滤得滤渣，将滤渣和秸秆纤维素按质量比1:5混合均匀后，放入双螺旋搓磨分丝机进行搓磨，将得到的混合纤维输入磨浆机中处理25min，得浆料，备用；分别称取35g十六烷基三甲基溴化铵、70g去离子水、12g质量分数36%醋酸溶液、17g苯乙烯、17g丙烯酸丁酯，在450r/min转速下搅拌混合25min得乳化液；再称取55g魔芋粉加入到110mL去离子水，混合后加入到500mL三口烧瓶中，放入水浴锅中，边搅拌边升温至80℃，保温搅拌65min，搅拌后冷却至室温，并用质量分数15%盐酸溶液调节pH为6.0，调节后向三口烧瓶中缓慢滴加上述乳化液，滴加速度为6mL/min，滴加后加入5mL质量分数10%过硫酸铵溶液，加入后升温至70℃并搅拌反应2h，反应结束后冷却至室温，出料，即可得表面施胶剂；最后将备用的浆料送入造纸机中进行抄造，将抄造出的纸放入涂布机中，并将上述表面施胶剂按5g/m2进行双面施胶，施胶后自然风干，将风干后的纸样放入干燥器中，在95℃温度下快速干燥25s，干燥后即可得到高强度瓦楞原纸。
经检测，本发明制备的高强度瓦楞原纸环压指数达到10.25N·m/g，撕裂指数达到39.45mN·m2/g，平压强度达到98N，边压强度达到764N/m。