本发明涉及制浆造纸生产技术领域，特别涉及一种高内结合力瓦楞原纸的生产工艺。
背景技术：
瓦楞纸板由瓦楞原纸和箱板纸生产加工而成。将瓦楞原纸起楞，构成波浪形的瓦楞芯纸，再用胶粘剂在两边粘上面、里箱板纸。纸板的中层呈空心结构，具有好的弹性、缓冲性能，抗压、耐破性能良好，由瓦楞纸板制成的瓦楞纸箱坚挺，耐破、抗压，是物品运输包装的重要材料，应用于国民生产、生活的方方面面。
瓦楞纸板按其材料层数，可分为双层、三层、五层、七层纸板几个类型：用一层瓦楞和一层面纸组成双层纸板，一层瓦楞和两层面纸组成三层纸板，两层瓦楞和三层面纸组成五层纸板，三层瓦楞和四层面纸组成七层纸板。按瓦楞的大小，将瓦楞分为大瓦楞a型、小瓦楞b型、中瓦楞c型、微瓦楞e型、超微小瓦楞k型。
在生产实践中发现，在使用高强瓦楞原纸制造三层、五层c型、e型瓦楞纸板时，用作中间里纸的高强瓦楞原纸在未受到外力的情况下会发生分层，直接导致了瓦楞纸板的分层和品质不合格。而且瓦楞纸板的楞型越细，分层的情况越严重。
经对瓦楞原纸、细楞纸板各项指标性能的反复研究论证，认为瓦楞原纸内结合力是影响客户细楞多层纸板分层的重要因素，需要研发一种高内结合力瓦楞原纸的生产工艺，以提升瓦楞原纸内结合力和瓦楞纸板的质量问题。
技术实现要素：
鉴于背景技术存在的上述技术问题，需要提供一种高内结合力瓦楞原纸的生产工艺，以解决现有技术瓦楞纸板里层由于内结合力不足导致的分层和品质不合格问题。
为实现上述目的，发明人提供了一种高内结合力瓦楞原纸的生产工艺，其中包括：
制浆步骤：以100％国废为原料，通过碎解、筛选、净化、分级、浓缩处理制备occ长纤浆、occ短纤浆，打浆，得到浓浆；
电荷平衡步骤：向所述浓浆中加入电荷中和剂，得到湿部浆料；
抄前池浆料增强步骤：在抄前池上浆泵前，向所述湿部浆料中加入内结合力增强剂，所述内结合力增强剂为两性淀粉，且其粘度为160-200mpa.s，得到抄前池浆料；
抄造步骤：向所述抄前池浆料加入阳离子聚丙烯酰胺干粉聚合物，抄造，过网前筛，加入阳离子聚丙烯酰胺高分子聚合物，得到网部浆料；
脱水步骤：将所述网部浆料上网部，包括底网脱水和顶网脱水，得到成纸；
表面施胶步骤：包括面辊施胶和底辊施胶；
压光和分切步骤，得到高内结合力瓦楞原纸。
区别于现有技术，上述技术方案至少具有以下有益效果：
以100％国废occ废纸原料，使用本发明提供的生产工艺生产70-130g/m2高内结合力瓦楞原纸，各项质量指标完全达到瓦楞原纸质量标准，纸张品质得到保障，纸张内结合力由160-200j/m2提升到350-400j/m2，纸张品质得到大幅度提升，送客户使用生产制造c、e细楞多层纸板，瓦楞纸不再分层，所制成的纸箱、纸盒各项强度性能指标同步得到提升，完全解决了现有瓦楞纸板现存的质量问题。本发明提供的生产工艺每吨高内结合力瓦楞原纸节省表胶淀粉用量15-20kg，减少蒸汽用量0.05-0.1t，车速产量显著提升，浆料细小组分留着增加从而减少了原料消耗。统计表胶淀粉的节约、蒸汽节约和废纸原料节约，每吨高内结合力瓦楞原纸综合生产成本降低约40元，提升纸机年产量40万吨，年节约综合生产成本约1600万元。
具体实施方式
下面详细说明本发明提供的高内结合力瓦楞原纸的生产工艺。
一种高内结合力瓦楞原纸的生产工艺，其中，包括：
制浆步骤：以100％国废为原料，通过碎解、筛选、净化、分级、浓缩处理制备occ长纤浆、occ短纤浆，打浆，得到浓浆；
电荷平衡步骤：向所述浓浆中加入电荷中和剂，得到湿部浆料；
抄前池浆料增强步骤：在抄前池上浆泵前，向所述湿部浆料中加入内结合力增强剂，所述内结合力增强剂为两性淀粉，且其粘度为160-200mpa.s，得到抄前池浆料；
抄造步骤：向所述抄前池浆料加入阳离子聚丙烯酰胺干粉聚合物，抄造，过网前筛，加入阳离子聚丙烯酰胺高分子聚合物，得到网部浆料；
脱水步骤：将所述网部浆料上网部，包括底网脱水和顶网脱水，得到成纸；
表面施胶步骤：包括面辊施胶和底辊施胶；
压光和分切步骤，得到高内结合力瓦楞原纸。
纸张内结合力主要来自纸张纤维与纤维之间羟基形成的氢键结合力、增强助剂留着吸附到纤维、细小纤维上后与纤维形成的氢键结合力。现有技术中，通常采用聚丙烯酰胺类作为造纸干强剂，但由于分子量和黏度偏低，对纸张的增强作用不够。浆料纤维特性、化工辅料的增强作用、纸张的成形匀度、细小纤维及填料的含量及分布、网部成形脱水方式对纸张内结合力有显著影响。过多填料组分导致纸张匀度不佳，细小纤维分布不均对结合力有负面影响。本发明中采用两性淀粉类作为内结合力增强剂，利用支链淀粉含量高、分子量大、网状结构的两性淀粉，黏度和吸附能力都得到明显提高，使得高内结合力瓦楞原纸成纸的内结合力提升80-150％，该内结合力增强剂的应用也明显提升了网部首程的留着率，进一步促进了细小纤维与长纤维、两性淀粉的结合，并提高瓦楞原纸的内结合力。
进一步地，在本发明中采用了支链淀粉含量高的木薯两性淀粉或玉米两性淀粉作为内结合力增强剂，木薯两性淀粉或玉米两性淀粉具有高的接枝交联度及分子量，黏度可高达160-200mpa.s，阴离子取代度为0.01，阳离子取代度为0.028-0.03。因此，理论上，只要两性淀粉的交联度、分子量、黏度、阴离子取代度和阳离子取代度满足上述要求，都可以作为本发明的内结合力增强剂。将上述两性淀粉采用连续糊化制备工艺进行蒸煮糊化，在抄前池浆料上浆泵前添加糊化的两性淀粉，添加量为每吨高内结合力瓦楞原纸添加3.5-6kg两性淀粉。
优选地，所述内结合力增强剂为支链淀粉含量为80-85％的木薯两性淀粉或玉米两性淀粉。
更加优选地，以所述湿部浆料的重量为基准，所述内结合力增强剂的添加浓度为0.5-1wt％。
进一步地，本发明中改良了传统自动化程度不高的表面施胶工艺，采用膜转移计量施胶，精确控制面辊施胶、底辊施胶，涂布量调节范围广，涂布效果均一稳定，控制精度高。
优选地，所述表面施胶步骤中，所述面辊施胶和底辊施胶的工艺为膜转移计量施胶，面辊施胶、底辊施胶的胶淀粉固含量为8-12％、粘度为15-25mpa.s，单面的淀粉挂胶量为2.5-3g，总的淀粉挂胶量为5-6g。
进一步地，本发明中由于使用100％回收的occ(oldcorrugatedcardboard)废纸，白水高度封闭循环，上网浆料阳电荷需求量pcd为700-900(μeq/l)，电导率4000-6000(μs)，表明浆料中溶解电荷、胶体物质、钙、镁离子等造纸干扰物较多，严重影响上网浆料细小组分的留着、浆料滤水性能及其他造纸功能化学品的效率。因此，需要加入电荷中和剂去除产生干扰的阴离子，所要加入的电荷中和剂需具备很强的阴离子沉积定着功能。
优选地，所述电荷中和剂为硫酸铝，每吨高内结合力瓦楞原纸所述硫酸铝的用量为10-15kg。
进一步地，本发明中网部采用的助留剂种类及其用量应与抄前池浆料加入的内结合力增强剂相适应，前面湿部浆料中添加的两性淀粉网状支链、阴阳离子基团的吸附作用及两性淀粉本身良好的留着力促进了细小纤维在长纤维的吸附，对纤维及细小纤维组吸附、絮凝、解絮、重构再絮凝及两性淀粉吸附、保留协同作用下，浆料网部首程保留率有效提高，过网前筛之后加入的阳离子聚丙烯酰胺高分子聚合物使细小纤维在纸中的保留增加，分布更均匀，细小纤维与长纤维、两性淀粉的结合得以改善，有效促进了纸张内结合力的提升。
优选地，所述阳离子聚丙烯酰胺干粉聚合物的分子量为600-800万，电荷密度为1.45meq/g。
更加优选地，所述阳离子聚丙烯酰胺高分子聚合物的分子量为400-600万，电荷密度为3.2meq/g。
进一步优选地，在所述抄造步骤中，每吨高内结合力瓦楞原纸中阳离子聚丙烯酰胺干粉聚合物的加入量为0.40-45kg，每吨高内结合力瓦楞原纸中阳离子聚丙烯酰胺高分子聚合物的加入量为0.40-45kg。
传统脱水工艺中，底网部自由脱水段在成形板后即配备真空脱水箱，在高车速、高脉冲及真空脱水箱强真空抽吸作用下，浆料在底网自由脱水段脱水剧烈，细小纤维组分穿过网面大量流失。进顶网纸幅干度为2.4-2.6％(远低于常规纸机进顶网干度约4-4.5％)，在顶网部还需脱除约45％的水量，在顶网几个真空室强真空抽吸作用下，大量的细小纤维组分同样穿过网面流失。纸机双向脱水的生产特点导致细小纤维组分在纸张z向分布中的不均性。本发明对上述技术问题进行了脱水工艺改进，减缓网部的脱水速度，从而减少改善细小纤维组分流失，提高细小纤维在纸张z向分布的均匀性，提升成纸内结合力。
优选地，在所述脱水步骤中，流浆箱唇板开度调整至12.0-12.5mm，底网1号、2号、3号湿吸箱真空度分别调整为-3kpa、-4kpa、-5kpa，顶网1室、2室、3室、4室真空度分别调整为-5kpa、-20kpa、-20kpa、-20kpa。
进一步地，常规制浆之后的打浆工艺中，盘磨磨片选型对打浆浓度、长纤叩解度都有较大影响，为提升高内结合力瓦楞原纸成纸的内结合力，长纤的叩解度经打浆后需控制在27-32sr，湿重6-7g。
优选地，所述打浆步骤中，选用齿高8.38-9.65mm，齿宽2.41mm的细齿合金磨片，控制打浆浓度为4-5％。
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例详予说明。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。
实施例1-9和对比例1-5提供一种高内结合力瓦楞原纸的生产工艺，其具体生产步骤包括：
制浆：以100％国废为原料，通过occ制浆线碎解、筛选、净化、分级、浓缩处理制备occ长纤浆、occ短纤浆。
打浆：选用细齿合金盘磨磨片，具体地为齿高8.38-9.65mm，齿宽2.41mm，对上述occ长纤浆、occ短纤浆进行打浆，打浆浓度4-5％，打浆有效功率25-35kwh/t，长纤叩解度经打浆后控制在27-32sr，湿重6-7g，经打浆工艺改进后，成纸内结合力提升约5-10％，得到浓浆。
电荷平衡步骤：向所述浓浆中加入电荷中和剂硫酸铝，每吨高内结合力瓦楞原纸硫酸铝用量为10-15kg，调节上网浆料阳电荷需求量pcd至400-500(μeq/l)，得到湿部浆料；
抄前池浆料增强步骤：在抄前池浆料上浆泵前，按照表1所示实施例1-9和对比例1-5内结合力增强剂的种类和添加量向所述湿部浆料中加入内结合力增强剂，采用连续糊化制备工艺，糊化浓度4-8％，蒸煮温度110-125℃，煮出的淀粉糊液在显微镜下呈片状散开，看不到点状、深色淀粉颗粒，则表明淀粉已完全糊化。以所述湿部浆料的重量为基准，所述内结合力增强剂的添加浓度为0.5-1wt％，且其粘度为160-200mpa.s，得到抄前池浆料。
抄造步骤：按照表1所示实施例1-9和对比例1-5的添加参数向所述抄前池浆料加入阳离子聚丙烯酰胺干粉聚合物(分子量为600-800万，电荷密度为1.45meq/g)，抄造，过网前筛，加入阳离子聚丙烯酰胺高分子聚合物(分子量为400-600万，电荷密度为3.2meq/g)，得到网部浆料；
脱水步骤：采用单长网带顶网纸机，生产克重70-130g/m2，车速1050-1200m/min，车速高，网案短，底网、顶网均需脱除较大水量，属于典型的双向脱水纸机。降低流浆箱唇板开度，唇板开度由14.0-14.5mm降到12.0-12.5mm，底网1号、2号、3号湿吸箱真空由-5kpa、-6kpa、-7kpa分别调整为-3kpa、-4kpa、-5kpa，顶网1室、2室、3室、4室真空由-5kpa、-25kpa、-26kpa、-27kpa分别调整为-5kpa、-20kpa、-20kpa、-20kpa。以上调整主要是减缓网部的脱水速度，从而减少改善细小纤维组分流失，提高细小纤维在纸张z向分布的均匀性将所述网部浆料上网部，包括底网脱水和顶网脱水，得到成纸。
表面施胶步骤：包括面辊施胶和底辊施胶，130g高强瓦楞纸表胶淀粉制备粘度250-350mpa.s，面辊、底辊施胶工作站固含量8-12％，上料站淀粉粘度15-25mpa.s，通过膜转移计量施胶，单面淀粉挂胶量2.5-3g，总淀粉挂胶量5-6g。合适的表胶工艺可提升内结合力30-50％。
压光和分切步骤为瓦楞原纸生产的常规一正一反两道金属压辊进行压光处理，得到高内结合力瓦楞原纸。
本发明中涉及到的相关性能参数测试方法参照以下标准规范操作：
gb/t2679.8-2016纸和纸板环压强度的测定
gb/t26203-2010纸和纸板内结合强度的测定(scott型)
gb/t24993-2010造纸湿部zeta电位的测定
gb/t24994-2010造纸湿部溶解电荷量的测定
gb/t24323-2009纸浆实验室纸页物理性能的测定
gb/t24324-2009纸浆物理试验用实验室纸页的制备常规纸页
gb/t22876-2008纸、纸板和瓦楞纸板压缩试验仪的描述和校准
gb/t22877-2008纸、纸板和纸浆灼烧残余物(灰分)的测定(525℃)
gb/t12914-2008纸和纸板抗张强度的测定
gb/t13023-2008瓦楞芯(原)纸
gb/t4687-2007纸、纸板、纸浆及相关术语
gb/t3332-2004纸浆打浆度的测定(肖伯尔-瑞格勒法)
gb/t740-2003纸浆试样的采取
gb/t10739-2002纸、纸板和纸浆试样处理和试验的标准大气条件
gb/t451.2-2002纸和纸板定量的测定
gb/t451.3-2002纸和纸板厚度的测定
实施例1-9和对比例1-5的生产工艺相关原料和参数见表1。
表1实施例1-9和对比例1-5的生产工艺相关原料和参数
实施例1-9和对比例1-5的生产工艺提供的瓦楞原纸相关性能参数见表2。
表2实施例1-9和对比例1-5的生产工艺提供的瓦楞纸相关性能参数
从表1和表2内容可以看出，内结合增强剂的使用对内结合力有明显的提升作用。对比试用干强剂、玉米阳离子淀粉、木薯阳离子淀粉、玉米两性淀粉、木薯两性淀粉的效果，使用木薯两性淀粉的内结合力增强效果最佳。生产实例考察，木薯两性淀粉粘度、添加量两因素对成纸内结合力影响最大，木薯淀粉粘度200mpa.s，添加量8kg/t纸时，内结合力最好。考虑到综合生产成本，选择使用粘度150-200mpa.s木薯两性淀粉，添加量4-6kg/t，助留助滤剂用量0.4-0.5kg/t纸。
使用本生产工艺生产70-130g/m2高强瓦楞原纸，各项质量指标完全达到质量标准，纸张品质得到保障，纸张内结合力由160-200j/m2提升到350-400j/m2，纸张品质得到大幅度提升，送客户使用生产制造c、e细楞多层纸板，瓦楞纸不再分层，所制成的纸箱、纸盒各项强度性能指标同步提升，完全解决了客户质量问题。新工艺节省表胶淀粉用量15-20kg/t纸，减少蒸汽用量0.05-0.1t/t纸，车速产量提升，浆料细小组分留着增加减少了原料消耗。由于表胶淀粉的节约、蒸汽节约、废纸原料节约，吨纸综合生产成本降低约40元/纸，提升纸机年产量40万吨，年节约综合生产成本约1600万元。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。