本发明涉及施胶剂技术领域，特别涉及一种瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物及其制造方法。
背景技术：
由于造纸原料的日益短缺和制浆工业存在的污染和能耗问题，二次纤维即废纸的利用越来越受到重视。废纸是一种可回收利用资源，充分利用废纸是解决原料短缺、能源紧张、环境污染三大造纸问题的有效解决途径，具有良好的经济、社会和环境效益。
废纸纤维的循环利用会造成瓦楞纸性能的恶化，力学性能和表面性能等不能满足使用的要求。通过表面施胶，将瓦楞纸的表面施加一层胶料，待施胶剂干燥后在纸面上形成一层抗液性胶膜，使其抗水性能有和力学性能有很好的改善。当今应用在瓦楞纸的主流表面施胶剂有抗水类的苯丙乳液、烷基乙烯酮二聚物(AKD)和增强类的聚乙烯醇(PVA)、羧甲基纤维素(CMC)等，但是苯丙乳液和AKD都是液态，运输成本高，储料桶清洗麻烦，容易产生大量污染废水。大量使用PVA和CMC不容易分散，团聚状态不能充分发挥增强功效。瓦楞纸纸厂中采用的表面施胶剂一般是传统的AKD乳液(3500元/吨)和苯丙乳液(4500元/吨)，AKD乳液每吨纸用量在6公斤左右，成本21元；苯丙乳液每吨纸用量在4公斤左右，成本18元，这类液态的施胶剂需要桶装，不方便运输，并且所用的桶能够循环清洗时会产生大量的废水，污染环境。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、抗水性能和环压强度高、环保的瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物及其制造方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物，包含以下按重量份计的原料：AKD蜡粉1份-5份、乳化剂0.5份-2份、熟化剂0.5份-1.5份、硫酸亚铁50份-100份、聚乙烯醇1份-5份、苯乙烯-马来酸酐共聚物1份-5份、硫酸铜0.5份-1.5份、壳聚糖3份-8份、PH值调节剂0.5份-1.5份，水0.5份-1.5份。
特别优选的，一种瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物，包含以下按重量份计的原料：AKD蜡粉2份、乳化剂1份、熟化剂1份、硫酸亚铁85份、聚乙烯醇2份、苯乙烯-马来酸酐共聚物2份、硫酸铜1份、壳聚糖5份、PH值调节剂1份、水1份。
所述的AKD腊粉为层片状固体，有效固含量99％，储存条件阴凉通风，最高温度不能超过35℃，并且注意防潮防火。
特别优选的，所述的乳化剂为阳离子型高分子合成乳化剂，黑色粘稠液体，25℃时粘度在1000-1500mPa.s，固含量为30％，PH3-5。
特别优选的，所述的熟化剂为阳离子型水性聚氨酯乳液，所述的熟化剂为无色或淡黄色粘稠液体，25℃时粘度在5000-10000mPa.s，固含量在40％，PH值5-7；所述的PH值调节剂为质量百分比1％的醋酸溶液；所述的硫酸亚铁为带结晶水硫酸亚铁，淡绿色粉体，固含量为70％，密度1.85-1.90g/cm3，溶于水或甘油，水溶液为酸性，不溶于乙醇；所述的硫酸铜为五水硫酸铜，蓝色结晶，有效固含量99.0％，密度2.29g/cm3，水溶液呈弱酸性；所述的壳聚糖为淡黄色片状固体，有效固含量90.0％，脱乙酰度大于85.0％，粘度800-2000mPa.s。
特别优选的，所述的聚乙烯醇为白色片状固体，固含量96％，聚合度1650-1850，PH为弱酸性5-7，粘度20.0-26.5mpa.s，醇解度86.0-90.0％，可溶于冷水。采用聚乙烯醇为原料，可以使产品能和淀粉糊液有很好的相溶性，对纸张有很好的渗透性，通过和淀粉糊液混合后进行施胶，可以在纸张表面形成一层紧密的膜，使膜具有更好的韧性和强度，同时因为大量亲水性羟基的封闭，使得纸张在提高强度的同时，大大提高了纸张表面的抗水性。
特别优选的，所述的苯乙烯-马来酸酐共聚物为白色粉末状固体，含量99.8％，密度1.20-1.22g/cm3，PH为弱碱性7.5-8.0。
特别优选的，所述的瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物还包含明矾0.5份-2份、醋酸丁酸纤维素1份-3份。
特别优选的，所述的瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物还包含明矾1份、醋酸丁酸纤维素(CAB)2份，明矾可以提高施胶剂的离心稳定性；CAB的加入可以提高施胶剂的的韧性和强度，进一步提高瓦楞原纸的抗水性能和环压强度。
一种瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物的制造方法，包括以下步骤：
步骤一、制备ADK乳液，将配方量的AKD腊粉在70-75℃下融化，然后将融化好的AKD中加入配方量的水、乳化剂和熟化剂，2500-3000r/min下高速剪切乳化得到高固含量的AKD乳液。
步骤二、制备PH调节溶液，在PH调节剂中加入占PH调节剂重量1％的壳聚糖,充分溶解。
步骤三、将步骤一得到的AKD乳液中加入配方量的硫酸亚铁、聚乙烯醇、苯乙烯-马来酸酐共聚物、硫酸铜、剩余的壳聚糖混合均匀，然后加入步骤二制备的PH调节溶液，得到瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物。
特别优选的，所述步骤一中制备的所述的AKD乳液，为白色粘稠液体，25℃时粘度在1000-1500mPa.s，固含量为30％，PH3-5。
特别优选的，在所述步骤二中同时加入明矾和醋酸丁酸纤维素混合均匀，得到瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明提供了一种瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物的配方以及制造方法，该表面施胶剂(约2000元/吨)，使用量为每吨6-8公斤，成本在11-17元，并且生产过程简单，没有废弃物的产生，也不存在废水的排放，编织袋装即可，方便运输，可以代替传统的AKD乳液和苯丙乳液对以废旧瓦楞纸为主要原料的瓦楞纸表面表面施胶，能够极大地提高瓦楞原纸的抗水性能和环压强度。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步的详细描述，本发明各种成分的含量均为重量份表示，各组分均可通过市售购买。
实施例1
A造纸厂：
一种瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物，包含以下原料：AKD蜡粉2份、乳化剂1份、熟化剂1份、硫酸亚铁85份、聚乙烯醇2份、苯乙烯-马来酸酐共聚物2份、硫酸铜1份、壳聚糖5份、PH值调节剂1份、水1份。
特别优选的，所述的乳化剂为阳离子型高分子合成乳化剂，黑色粘稠液体，25℃时粘度在1000-1500mPa.s，固含量为30％，PH3-5。
特别优选的，所述的熟化剂为阳离子型水性聚氨酯乳液，所述的PH值调节剂为质量百分比1％的醋酸溶液。
特别优选的，所述的聚乙烯醇为白色片状固体，含量96％，聚合度1650-1850，PH为弱酸性5-7，粘度20.0-26.5mpa.s，醇解度86.0-90.0％，可溶于冷水。
特别优选的，所述的苯乙烯-马来酸酐共聚物为白色粉末状固体，固含量99.8％，粘度2500-3500mPa.s，密度1.20-1.22g/cm3，PH为弱碱性7.5-8.0。
一种瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物的制造方法，包括以下步骤：
步骤一、制备ADK乳液，将配方量的AKD腊粉在70-75℃下融化，然后将融化好的AKD中加入配方量的水、乳化剂和熟化剂，2500-3000r/min下高速剪切乳化得到高固含量的AKD乳液；制备的所述的AKD乳液，为白色粘稠液体，25℃时粘度在1000-1500mPa.s，固含量为30％，PH3-5。
步骤二、制备PH调节溶液，在PH调节剂中加入占PH调节剂重量1％的壳聚糖,充分溶解。
步骤三、将步骤一得到的AKD乳液中加入配方量的硫酸亚铁、聚乙烯醇、苯乙烯-马来酸酐共聚物、硫酸铜、剩余的壳聚糖混合均匀，然后加入步骤二制备的PH调节溶液，得到瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物。
每桶胶料可以生产定量为90g/m2的瓦楞纸8.5吨，每小时产量为6.3吨。原施胶方法：首先向带有搅拌器的熬胶桶中加入2/3锅冷水，然后依次加入300kg淀粉、25g淀粉酶(过硫酸铵)和5kg交联剂。向熬胶桶中通高温水蒸汽加热升温至90℃，使淀粉充分糊化，继续升温至95℃保温20-30min，然后将熬好的淀粉转移到储料桶，加水稀释，分次转移到施胶桶中上机施胶，施胶桶中需要每小时加入50kgAKD乳液。将上述新型瓦楞纸表面施胶剂应用到A造纸厂。具体实施方法如下：首先向带有搅拌器的熬胶桶中加入2/3锅冷水，然后依次加入300kg淀粉、25g淀粉酶和5kg交联剂，60公斤固体施胶增强剂组合物。向熬胶桶中通高温水蒸汽加热升温至90℃，使淀粉充分糊化，然后加入50kg上述新型瓦楞纸表面施胶剂，继续升温至95℃保温20-30min，然后将熬好的施胶剂转移到储料桶，加水稀释，分次转移到施胶桶中上机施胶。AKD表面施胶剂单价按每公斤3.5元、固体施胶增强剂组合物单价安2元计，通过比较发现，相比瓦楞原纸，抗水性能和环压强度有了很大的提高，与原施胶剂相比，抗水性能和环压强度有所提高，每吨纸的AKD成本为20.58元,固体施胶剂成本为14.1,成本降低了6,5元，如果按日产高强瓦楞纸150吨计算，每日可降低成本975元，如果考虑到新型瓦楞纸表面施胶剂固含量高，可以增加纸张的重量这个因素，加上节省的废纸成品浆每公斤1.5元，每吨纸还可节省10.5元。
实施例2
B造纸厂：
一种瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物，包含以下原料：AKD蜡粉1份、乳化剂2份、熟化剂0.5份、硫酸亚铁100份、聚乙烯醇1份、苯乙烯-马来酸酐共聚物5份、硫酸铜0.5份、壳聚糖8份、PH值调节剂0.5份，水1.5份。
特别优选的，所述的乳化剂为阳离子型高分子合成乳化剂，黑色粘稠液体，25℃时粘度在1000-1500mPa.s，固含量为30％，PH3-5。
特别优选的，所述的熟化剂为阳离子型水性聚氨酯乳液，所述的PH值调节剂为质量百分比1％的醋酸溶液。
特别优选的，所述的聚乙烯醇为白色片状固体，含量96％，聚合度1650-1850，PH为弱酸性5-7，粘度20.0-26.5mpa.s，醇解度86.0-90.0％，可溶于冷水。
特别优选的，所述的苯乙烯-马来酸酐共聚物为白色粉末状固体，含量99.8％，粘度2500-3500mPa.s，密度1.20-1.22g/cm3，PH为弱碱性7.5-8.0。
一种瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物的制造方法，包括以下步骤：
步骤一、制备ADK乳液，将配方量的AKD腊粉在70-75℃下融化，然后将融化好的AKD中加入配方量的水、乳化剂和熟化剂，2500-3000r/min下高速剪切乳化得到高固含量的AKD乳液；制备的所述的AKD乳液，为白色粘稠液体，25℃时粘度在1000-1500mPa.s，固含量为30％，PH3-5。
步骤二、制备PH调节溶液，在PH调节剂中加入占PH调节剂重量1％的壳聚糖,充分溶解；
步骤三、将步骤一得到的AKD乳液中加入配方量的硫酸亚铁、聚乙烯醇、苯乙烯-马来酸酐共聚物、硫酸铜、剩余的壳聚糖混合均匀，然后加入步骤二制备的PH调节溶液，得到瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物。
每桶胶料可以生产定量为90g/m2的瓦楞纸8吨，每小时产量为6.8吨。原施胶方法：首先向带有搅拌器的熬胶桶中加入2/3锅冷水，然后依次加入320kg淀粉、25g淀粉酶和5kg交联剂。向熬胶桶中通高温水蒸汽加热升温至90℃，使淀粉充分糊化，继续升温至95℃保温20-30min，然后将熬好的淀粉转移到储料桶，加水稀释，分次转移到施胶桶中上机施胶，施胶桶中需要每小时加入40.8kgAKD乳液。将上述新型瓦楞纸表面施胶剂应用到B造纸厂。具体实施方法如下：首先向带有搅拌器的熬胶桶中加入2/3锅冷水，然后依次加入320kg淀粉、25g淀粉酶和5kg交联剂。向熬胶桶中通高温水蒸汽加热升温至90℃，使淀粉充分糊化，然后加入50kg上述新型瓦楞纸表面施胶剂，继续升温至95℃保温20-30min，然后将熬好的施胶剂转移到储料桶，加水稀释，分次转移到施胶桶中上机施胶。AKD表面施胶剂单价按每公斤3.5元、固体施胶增强剂组合物单价按每公斤2元计，通过比较发现，相比瓦楞原纸，抗水性能和环压强度有了很大的提高，每吨纸的AKD成本为每吨纸21元，固体施胶剂成本为每吨纸12.5元降低了7.5元，如果按日产高强瓦楞纸150吨计算，每日可降低成本1125元，如果考虑到新型瓦楞纸表面施胶剂固含量高，可以增加纸张的重量这个因素，加上节省的废纸成品浆每公斤1.5元，每吨纸还可节省9.75元.
实施例3
C造纸厂：
一种瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物，包含以下原料：AKD蜡粉5份、乳化剂0.5份、熟化剂2份、硫酸亚铁50份、聚乙烯醇5份、苯乙烯-马来酸酐共聚物1份、硫酸铜1.5份、壳聚糖3份、PH值调节剂1.5份，水0.5份。
特别优选的，所述的乳化剂为阳离子型高分子合成乳化剂，黑色粘稠液体，25℃时粘度在1000-1500mPa.s，固含量为30％，PH3-5。
特别优选的，所述的熟化剂为阳离子型水性聚氨酯乳液，所述的PH值调节剂为质量百分比1％的醋酸溶液。
特别优选的，所述的聚乙烯醇为白色片状固体，固含量96％，聚合度1650-1850，PH为弱酸性5-7，粘度20.0-26.5mpa.s，醇解度86.0-90.0％，可溶于冷水。
特别优选的，所述的苯乙烯-马来酸酐共聚物为白色粉末状固体，固含量99.8％，粘度2500-3500mPa.s，密度1.20-1.22g/cm3，PH为弱碱性7.5-8.0。
一种瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物的制造方法，包括以下步骤：
步骤一、制备ADK乳液，将配方量的AKD腊粉在70-75℃下融化，然后将融化好的AKD中加入配方量的水、乳化剂和熟化剂，2500-3000r/min下高速剪切乳化得到高固含量的AKD乳液；制备的所述的AKD乳液，为白色粘稠液体，25℃时粘度在1000-1500mPa.s，固含量为30％，PH3-5。
步骤二、制备PH调节溶液，在PH调节剂中加入占PH调节剂重量1％的壳聚糖,充分溶解；
步骤三、将步骤一得到的AKD乳液中加入配方量的硫酸亚铁、聚乙烯醇、苯乙烯-马来酸酐共聚物、硫酸铜、剩余的壳聚糖混合均匀，然后加入步骤二制备的PH调节溶液，得到瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物。
每桶胶料可以生产定量为105g/m2的瓦楞纸10吨，每小时产量为10.5吨。原施胶方法：首先向带有搅拌器的熬胶桶中加入2/3锅冷水，然后依次加入360kg淀粉、400g过硫酸铵和4kg交联剂。向熬胶桶中通高温水蒸汽加热升温至90℃，使淀粉充分糊化，继续升温至95℃保温20-30min，然后再加入25公斤硫酸铝，再将熬好的淀粉转移到储料桶，加水稀释，分次转移到施胶桶中上机施胶，施胶桶中需要每小时加入42kg苯丙乳液。将上述新型瓦楞纸表面施胶剂应用到C造纸厂。具体实施方法如下：首先向带有搅拌器的熬胶桶中加入2/3锅冷水，然后依次加入250kg淀粉、400g过硫酸铵和4kg交联剂。向熬胶桶中通高温水蒸汽加热升温至90℃，使淀粉充分糊化，然后加入75kg上述新型瓦楞纸表面施胶剂，继续升温至95℃保温20-30min，然后将熬好的施胶剂转移到储料桶，加水稀释，分次转移到施胶桶中上机施胶。并且节省了硫酸铝。苯丙表面施胶剂单价按每公斤4.5元、硫酸铝按每公斤1.1元计，固体施胶增强剂组合物单价按每公斤2元计，通过比较发现，相比瓦楞原纸，抗水性能和环压强度有了很大的提高，与原施胶剂相比，抗水性能和环压强度有所提高，每吨纸的苯丙成本18元+硫酸铝成本2.75元，合计20.75元。固本施胶剂成本15元,成本降低了5.75元，如果按日产高强瓦楞纸240吨计算，每日可降低成本1380元，如果考虑到新型瓦楞纸表面施胶剂固含量高，可以增加纸张的重量这个因素，加上节省的废纸成品浆每公斤1.5元计.每吨纸还可节省11.25元。
实施例4
D造纸厂：
一种瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物，包含以下原料：AKD蜡粉2份、乳化剂1份、熟化剂1份、硫酸亚铁85份、聚乙烯醇2份、苯乙烯-马来酸酐共聚物2份、硫酸铜1份、壳聚糖5份、PH值调节剂1份、水1份、明矾1份、醋酸丁酸纤维素2份。
特别优选的，所述的乳化剂为阳离子型高分子合成乳化剂，黑色粘稠液体，25℃时粘度在1000-1500mPa.s，固含量为30％，PH3-5。
特别优选的，所述的熟化剂为阳离子型水性聚氨酯乳液，所述的PH值调节剂为质量百分比1％的醋酸溶液，优选醋酸丁酸纤维素为CAB 381-0.5。
特别优选的，所述的聚乙烯醇为白色片状固体，固含量96％，聚合度1650-1850，PH为弱酸性5-7，粘度20.0-26.5mpa.s，醇解度86.0-90.0％，可溶于冷水。
特别优选的，所述的苯乙烯-马来酸酐共聚物为白色粉末状固体，固含量99.8％，粘度2500-3500mPa.s，密度1.20-1.22g/cm3，PH为弱碱性7.5-8.0。
一种瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物的制造方法，包括以下步骤：
步骤一、制备ADK乳液，将配方量的AKD腊粉在70-75℃下融化，然后将融化好的AKD中加入配方量的水、乳化剂和熟化剂，2500-3000r/min下高速剪切乳化得到高固含量的AKD乳液；制备的所述的AKD乳液，为白色粘稠液体，25℃时粘度在1000-1500mPa.s，固含量为30％，PH3-5。
步骤二、制备PH调节溶液，在PH调节剂中加入占PH调节剂重量1％的壳聚糖,充分溶解；
步骤三、将步骤一得到的AKD乳液中加入配方量的硫酸亚铁、聚乙烯醇、苯乙烯-马来酸酐共聚物、硫酸铜、剩余的壳聚糖、明矾和醋酸丁酸纤维素混合均匀，然后加入步骤二制备的PH调节溶液，得到瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物。
每桶胶料可以生产定量为120g/m2的瓦楞纸9吨，每小时产量为7.8吨。原施胶方法：首先向带有搅拌器的熬胶桶中加入2/3锅冷水，然后依次加入400kg淀粉、35g淀粉酶和6kg交联剂。向熬胶桶中通高温水蒸汽加热升温至90℃，使淀粉充分糊化，继续升温至95℃保温20-30min，然后将熬好的淀粉转移到储料桶，加水稀释，分次转移到施胶桶中上机施胶，施胶桶中需要每小时加入38kg苯丙乳液，和25公斤硫酸铝。将上述新型瓦楞纸表面施胶剂应用到D造纸厂，具体实施方法如下：首先向带有搅拌器的熬胶桶中加入2/3锅冷水，然后依次加入400kg淀粉、35g淀粉酶和6kg交联剂。向熬胶桶中通高温水蒸汽加热升温至90℃，使淀粉充分糊化，然后加入60kg上述新型瓦楞纸表面施胶剂，继续升温至95℃保温20-30min，然后将熬好的施胶剂转移到储料桶，加水稀释，分次转移到施胶桶中上机施胶。并且节省了硫酸铝。苯丙表面施胶剂单价按每公斤4.5元、硫酸铝按每公斤1.1元计，固体施胶增强剂组合物单价按每公斤2元计，通过比较发现，相比瓦楞原纸，抗水性能和环压强度有了很大的提高，与原施胶剂相比，抗水性能和环压强度有所提高，每吨纸的成本胶成本降低了8.7元,如果按日产高强瓦楞纸180吨计算，每日可降低成本1566元，如果考虑到新型瓦楞纸表面施胶剂固含量高，废纸上还可每吨纸节省10元.
本发明提供了一种瓦楞纸表面固体施胶增强剂组合物的配方以及制造方法，该表面施胶剂(约2000元/吨)，使用量为每吨6-8公斤，成本在11-17元，并且生产过程简单，没有废弃物的产生，也不存在废水的排放，袋装即可，方便运输，可以代替传统的AKD乳液和苯丙乳液对以废旧瓦楞纸为主要原料的瓦楞纸表面表面施胶，能够极大地提高瓦楞原纸的抗水性能和环压强度。
上面根据实施例和对比例对本发明做了详细的说明，但是本发明并不限于上述实施例和对比例，在本领域技术人员具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下做出各种变化。