本发明涉及一种高硬度牛皮箱板纸及其制备方法。
背景技术：
牛皮纸是特种纸，除具有精品牛皮纸和普通牛皮纸的高强度、较好的外观质量、一定的印刷性能以满足日益发展的纸包装行业需求外，还需有特定的颜色以满足客户对美的追求。
此外，塑料薄膜因其具有韧性好、防潮性好、携带方便等特点而大量用于食品包装，但塑料薄膜不可降解，近几年废弃的塑料薄膜形成的白色污染问题已经越来越严重。牛皮箱板纸由于其可降解、具有一定的厚度和强度，可适用于粉质物料或其他颗粒、片、块状物料的包装，但牛皮箱板纸的阻隔性、防水、防潮性差，易破损，且不能热封，使其在包装花生、瓜子等需要具有良好的防潮性、热封性的食品包装方面的应用受到局限。为了使牛皮箱板纸包装材料具有一定的阻隔性和防水、防潮性，通常是在牛皮纸上涂布阻隔层。现有的阻隔层多用真空镀铝制成阻隔层，但是在生产或运输中，如果遇到折叠或者扭曲，容易造成牛皮箱板纸出现针孔、或皱褶，这样会降低牛皮箱板纸的阻隔效果。
因此，现有的牛皮箱板纸存在有硬度小、容易挤压受到损坏，不耐磨和防性能差的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明目的是提供一种具有硬度高、耐挤压耐磨和防潮的牛皮箱板纸。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种高硬度牛皮箱板纸，由以下重量份的原料制成，包括废报纸140-180份、针叶木浆粕80-130份、仙人掌90-150份、酚醛树脂乳液40-60份、改性木薯粉50-90份、改性松香30-46份、聚乙烯醇20-30份、邻苯二甲酸二丁酯13-17份、钛白粉20-36份、玻璃微纤21-35份、纳米陶瓷粉20-28份、碳纤维11-19份、膨润土10-16份、硅酸铝棉20-36份、氢氧化钠10-16份和硫酸钠10-16份。
进一步的，所述高硬度牛皮箱板纸由以下重量份的原料制成，包括废报纸180份、针叶木浆粕80份、仙人掌90份、酚醛树脂乳液40份、改性木薯粉50份、改性松香30份、聚乙烯醇20份、邻苯二甲酸二丁酯13份、钛白粉20份、玻璃微纤21份、纳米陶瓷粉20份、碳纤维11份、膨润土10份、硅酸铝棉20份、氢氧化钠10份和硫酸钠10份。
进一步的，所述高硬度牛皮箱板纸由以下重量份的原料制成，包括废报纸140份、针叶木浆粕130份、仙人掌150份、酚醛树脂乳液60份、改性木薯粉90份、改性松香46份、聚乙烯醇30份、邻苯二甲酸二丁酯17份、钛白粉36份、玻璃微纤35份、纳米陶瓷粉28份、碳纤维19份、膨润土16份、硅酸铝棉36份、氢氧化钠16份和硫酸钠16份。
进一步的，所述高硬度牛皮箱板纸由以下重量份的原料制成，包括废报纸160份、针叶木浆粕105份、仙人掌120份、酚醛树脂乳液50份、改性木薯粉70份、改性松香38份、聚乙烯醇25份、邻苯二甲酸二丁酯15份、钛白粉28份、玻璃微纤28份、纳米陶瓷粉24份、碳纤维15份、膨润土13份、硅酸铝棉28份、氢氧化钠13份和硫酸钠13份。
本发明要解决的另一技术问题为提供一种高硬度牛皮箱板纸的制备方法，包括以下步骤：
1)取废报纸140-180份通过碎纸机粉碎，然后粉碎后的废报纸投入锅炉内并加水浸泡3-6小时，然后加热至沸腾，使得废报纸在高温的开水中加速疲软，然后将煮沸的废报纸混合开水倒出到漂白池内，对废报纸进行漂白，备用；
2)将步骤1)漂白过后的废报纸进行过滤，将含有油墨的污水排除，制得造纸纤维，备用；
3)取仙人掌90-150份去皮，然后将去皮后的仙人掌放入水池内，通过搅拌棒对池内的仙人掌进行搅拌，使得仙人掌搅拌成仙人掌胶液，备用；
4)将步骤3)制得的仙人掌胶液和步骤2)制得的造纸纤维添加到锅炉内，并加热至120-140℃，使得仙人掌胶液与造纸纤维并在沸腾中混合均匀，然后添加针叶木浆粕80-130份和硅酸铝棉20-36份混合搅拌，制得纸浆原料，备用；
5)取改性木薯粉50-90份、改性松香30-46份、钛白粉20-36份、玻璃微纤21-35份、纳米陶瓷粉20-28份、碳纤维11-19份和膨润土10-16份放入锅炉中，然后添加氢氧化钠10-16份和硫酸钠10-16份进蒸煮，制得浓稠的功能性填料浆液，备用；
6)将步骤4)制得的纸浆原料和步骤5)制得的功能性填料浆液倒入高压锅内，并将高压锅的压强设定为47KPa，然后将纸浆原料在设定的压强内加热至110℃，使得步骤4)制得的纸浆原料与步骤5)制得的功能性填料浆液融合反应，备用；
7)将步骤5)制得的纸浆进行抄纸，通过舀桨将纸浆舀起，并通过控制舀桨以每分钟摆动30次的频率将纸浆均匀摊开，能够有效控制纸浆摊开的抄纸达到厚度均匀和韧性好的要求，然后将抄纸放置到平整的地面进行晾晒，备用；
8)取酚醛树脂乳液40-60份、聚乙烯醇20-30份、邻苯二甲酸二丁酯13-17份投入熔炉内，并通过高温熔融制得胶液，然后将胶液通过吹膜机制得薄膜，备用；
9)将步骤7)制得的抄纸以5张为单位，用胶水相互贴合固定，制得牛皮板纸，然后将步骤8)中制得的薄膜覆盖在制得的牛皮板纸表面上，然后通过热压机在加热至70℃后，将薄膜与牛皮板纸在17MPa的压力下挤压贴合，使得牛皮板纸的两表面平整，即得。
本发明技术效果主要体现在以下方面：通过以废报纸和针叶木浆粕作为牛皮箱板纸的主要材料，结合仙人掌、改性木薯粉、改性松香、钛白粉、玻璃微纤、纳米陶瓷粉、碳纤维、膨润土、硅酸铝棉、氢氧化钠和硫酸钠等填料制得纸张，在贴合制得牛皮箱板纸，然后采用酚醛树脂乳液、聚乙烯醇和邻苯二甲酸二丁酯制得的胶液通过吹膜机制得薄膜，然后覆盖在牛皮箱板纸的两面；使得该种高硬度牛皮箱板纸具有硬度大、耐挤压耐磨和防潮的优点。
具体实施方式
实施例1
一种高硬度牛皮箱板纸，由以下重量份的原料制成，包括废报纸180份、针叶木浆粕80份、仙人掌90份、酚醛树脂乳液40份、改性木薯粉50份、改性松香30份、聚乙烯醇20份、邻苯二甲酸二丁酯13份、钛白粉20份、玻璃微纤21份、纳米陶瓷粉20份、碳纤维11份、膨润土10份、硅酸铝棉20份、氢氧化钠10份和硫酸钠10份。
一种高硬度牛皮箱板纸的制备方法，包括以下步骤：
1)取废报纸180份通过碎纸机粉碎，然后粉碎后的废报纸投入锅炉内并加水浸泡3小时，然后加热至沸腾，使得废报纸在高温的开水中加速疲软，然后将煮沸的废报纸混合开水倒出到漂白池内，对废报纸进行漂白，备用；
2)将步骤1)漂白过后的废报纸进行过滤，将含有油墨的污水排除，制得造纸纤维，备用；
3)取仙人掌90份去皮，然后将去皮后的仙人掌放入水池内，通过搅拌棒对池内的仙人掌进行搅拌，使得仙人掌搅拌成仙人掌胶液，备用；
4)将步骤3)制得的仙人掌胶液和步骤2)制得的造纸纤维添加到锅炉内，并加热至120℃，使得仙人掌胶液与造纸纤维并在沸腾中混合均匀，然后添加针叶木浆粕80份和硅酸铝棉20份混合搅拌，制得纸浆原料，备用；
5)取改性木薯粉50份、改性松香30份、钛白粉20份、玻璃微纤21份、纳米陶瓷粉20份、碳纤维11份和膨润土10份放入锅炉中，然后添加氢氧化钠10份和硫酸钠10份进蒸煮，制得浓稠的功能性填料浆液，备用；
6)将步骤4)制得的纸浆原料和步骤5)制得的功能性填料浆液倒入高压锅内，并将高压锅的压强设定为47KPa，然后将纸浆原料在设定的压强内加热至110℃，使得步骤4)制得的纸浆原料与步骤5)制得的功能性填料浆液融合反应，备用；
7)将步骤5)制得的纸浆进行抄纸，通过舀桨将纸浆舀起，并通过控制舀桨以每分钟摆动30次的频率将纸浆均匀摊开，能够有效控制纸浆摊开的抄纸达到厚度均匀和韧性好的要求，然后将抄纸放置到平整的地面进行晾晒，备用；
8)取酚醛树脂乳液40份、聚乙烯醇20份、邻苯二甲酸二丁酯13份投入熔炉内，并通过高温熔融制得胶液，然后将胶液通过吹膜机制得薄膜，备用；
9)将步骤7)制得的抄纸以5张为单位，用胶水相互贴合固定，制得牛皮板纸，然后将步骤8)中制得的薄膜覆盖在制得的牛皮板纸表面上，然后通过热压机在加热至70℃后，将薄膜与牛皮板纸在17MPa的压力下挤压贴合，使得牛皮板纸的两表面平整，即得。
实施例2
一种高硬度牛皮箱板纸，由以下重量份的原料制成，包括废报纸140份、针叶木浆粕130份、仙人掌150份、酚醛树脂乳液60份、改性木薯粉90份、改性松香46份、聚乙烯醇30份、邻苯二甲酸二丁酯17份、钛白粉36份、玻璃微纤35份、纳米陶瓷粉28份、碳纤维19份、膨润土16份、硅酸铝棉36份、氢氧化钠16份和硫酸钠16份。
一种高硬度牛皮箱板纸的制备方法，包括以下步骤：
1)取废报纸140份通过碎纸机粉碎，然后粉碎后的废报纸投入锅炉内并加水浸泡6小时，然后加热至沸腾，使得废报纸在高温的开水中加速疲软，然后将煮沸的废报纸混合开水倒出到漂白池内，对废报纸进行漂白，备用；
2)将步骤1)漂白过后的废报纸进行过滤，将含有油墨的污水排除，制得造纸纤维，备用；
3)取仙人掌150份去皮，然后将去皮后的仙人掌放入水池内，通过搅拌棒对池内的仙人掌进行搅拌，使得仙人掌搅拌成仙人掌胶液，备用；
4)将步骤3)制得的仙人掌胶液和步骤2)制得的造纸纤维添加到锅炉内，并加热至140℃，使得仙人掌胶液与造纸纤维并在沸腾中混合均匀，然后添加针叶木浆粕130份和硅酸铝棉36份混合搅拌，制得纸浆原料，备用；
5)取改性木薯粉90份、改性松香46份、钛白粉36份、玻璃微纤35份、纳米陶瓷粉28份、碳纤维19份和膨润土16份放入锅炉中，然后添加氢氧化钠16份和硫酸钠16份进蒸煮，制得浓稠的功能性填料浆液，备用；
6)将步骤4)制得的纸浆原料和步骤5)制得的功能性填料浆液倒入高压锅内，并将高压锅的压强设定为47KPa，然后将纸浆原料在设定的压强内加热至110℃，使得步骤4)制得的纸浆原料与步骤5)制得的功能性填料浆液融合反应，备用；
7)将步骤5)制得的纸浆进行抄纸，通过舀桨将纸浆舀起，并通过控制舀桨以每分钟摆动30次的频率将纸浆均匀摊开，能够有效控制纸浆摊开的抄纸达到厚度均匀和韧性好的要求，然后将抄纸放置到平整的地面进行晾晒，备用；
8)取酚醛树脂乳液60份、聚乙烯醇30份、邻苯二甲酸二丁酯17份投入熔炉内，并通过高温熔融制得胶液，然后将胶液通过吹膜机制得薄膜，备用；
9)将步骤7)制得的抄纸以5张为单位，用胶水相互贴合固定，制得牛皮板纸，然后将步骤8)中制得的薄膜覆盖在制得的牛皮板纸表面上，然后通过热压机在加热至70℃后，将薄膜与牛皮板纸在17MPa的压力下挤压贴合，使得牛皮板纸的两表面平整，即得。
实施例3
一种高硬度牛皮箱板纸，由以下重量份的原料制成，包括废报纸160份、针叶木浆粕105份、仙人掌120份、酚醛树脂乳液50份、改性木薯粉70份、改性松香38份、聚乙烯醇25份、邻苯二甲酸二丁酯15份、钛白粉28份、玻璃微纤28份、纳米陶瓷粉24份、碳纤维15份、膨润土13份、硅酸铝棉28份、氢氧化钠13份和硫酸钠13份。
一种高硬度牛皮箱板纸的制备方法，包括以下步骤：
1)取废报纸160份通过碎纸机粉碎，然后粉碎后的废报纸投入锅炉内并加水浸泡5小时，然后加热至沸腾，使得废报纸在高温的开水中加速疲软，然后将煮沸的废报纸混合开水倒出到漂白池内，对废报纸进行漂白，备用；
2)将步骤1)漂白过后的废报纸进行过滤，将含有油墨的污水排除，制得造纸纤维，备用；
3)取仙人掌120份去皮，然后将去皮后的仙人掌放入水池内，通过搅拌棒对池内的仙人掌进行搅拌，使得仙人掌搅拌成仙人掌胶液，备用；
4)将步骤3)制得的仙人掌胶液和步骤2)制得的造纸纤维添加到锅炉内，并加热至130℃，使得仙人掌胶液与造纸纤维并在沸腾中混合均匀，然后添加针叶木浆粕105份和硅酸铝棉28份混合搅拌，制得纸浆原料，备用；
5)取改性木薯粉70份、改性松香38份、钛白粉28份、玻璃微纤28份、纳米陶瓷粉24份、碳纤维15份和膨润土13份放入锅炉中，然后添加氢氧化钠13份和硫酸钠13份进蒸煮，制得浓稠的功能性填料浆液，备用；
6)将步骤4)制得的纸浆原料和步骤5)制得的功能性填料浆液倒入高压锅内，并将高压锅的压强设定为47KPa，然后将纸浆原料在设定的压强内加热至110℃，使得步骤4)制得的纸浆原料与步骤5)制得的功能性填料浆液融合反应，备用；
7)将步骤5)制得的纸浆进行抄纸，通过舀桨将纸浆舀起，并通过控制舀桨以每分钟摆动30次的频率将纸浆均匀摊开，能够有效控制纸浆摊开的抄纸达到厚度均匀和韧性好的要求，然后将抄纸放置到平整的地面进行晾晒，备用；
8)取酚醛树脂乳液50份、聚乙烯醇25份、邻苯二甲酸二丁酯15份投入熔炉内，并通过高温熔融制得胶液，然后将胶液通过吹膜机制得薄膜，备用；
9)将步骤7)制得的抄纸以5张为单位，用胶水相互贴合固定，制得牛皮板纸，然后将步骤8)中制得的薄膜覆盖在制得的牛皮板纸表面上，然后通过热压机在加热至70℃后，将薄膜与牛皮板纸在17MPa的压力下挤压贴合，使得牛皮板纸的两表面平整，即得。
实验例
实验产品：采用普通的牛皮箱板纸作为对照组一，采用特制的牛皮箱板纸作为对照组二，本申请的牛皮箱板纸作为实验组。
实验要求：三组实验产品各150块，数量一共450块，并且三组实验对象进行渗水实验、摩擦实验和挤压实验。其中三组实验对象的厚度和面积一致，实验方法中的渗水量、摩擦力和挤压力度一致，通过渗水实验检测牛皮箱板纸的防水效果、耐磨性能和硬度。
结合上表，对比三组不同的牛皮箱板纸，在渗水实验、摩擦实验和挤压实验中，只有本发明的牛皮箱板纸的硬度大、耐磨和防水性能最好，明显优于与两组对照组相比。
本发明技术效果主要体现在以下方面：通过以废报纸和针叶木浆粕作为牛皮箱板纸的主要材料，结合仙人掌、改性木薯粉、改性松香、钛白粉、玻璃微纤、纳米陶瓷粉、碳纤维、膨润土、硅酸铝棉、氢氧化钠和硫酸钠等填料制得纸张，在贴合制得牛皮箱板纸，然后采用酚醛树脂乳液、聚乙烯醇和邻苯二甲酸二丁酯制得的胶液通过吹膜机制得薄膜，然后覆盖在牛皮箱板纸的两面；使得该种高硬度牛皮箱板纸具有硬度大、耐挤压耐磨和防潮的优点。
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。