一种高耐磨、高强度的箱板纸及其生产工艺的制作方法

1.本技术涉及纸箱的技术领域，更具体地说，它涉及一种高耐磨、高强度的箱板纸及其生产工艺。


背景技术：

2.瓦楞纸是一种普遍的包装用纸，因其价格便宜，用途广泛，制作简单以及能回收利用成为目前最受欢迎且发展迅猛的包装材料。随着瓦楞纸的广泛应用，包装工业对瓦楞纸的质量要求也越来越高，比如在包装运输电器、纺织品等领域，一些大的商品，如家具家电等在运输过程中，其外包装的瓦楞纸会与地面、装载货车等发生较严重的摩擦而损坏，影响纸箱的包装效果。


技术实现要素：

3.为了降低纸箱在运输过程中的损坏率，本技术提供一种高耐磨、高强度的箱板纸及其生产工艺。
4.第一方面，本技术提供一种高耐磨、高强度的箱板纸，采用如下的技术方案：一种高耐磨、高强度的箱板纸，由面纸、纸芯和里纸通过胶水依次胶粘固定制成，所述面纸由包括以下重量份的组分制备得到：木浆90-110份；胶料40-50份；海泡石绒2-4份；碳化硼纤维1-2份；硼酸铝晶须1-2份；补强填料20-30份。
5.通过采用上述技术方案，碳化纤维是以碳化硼为皮层，钨丝为芯层制备得到的复合纤维，具有高强度的特性；海泡石纤维是一种矿物天然纤维，能提高面纸的强度，硼酸铝晶须具有优良的力学性能，能较好的增强面纸的强度。纸箱在运输过程中，受磨损最大的通常为面纸，通过海泡石绒、碳化硼纤维和硼酸铝晶须三者共同增强，显著提高面纸的强度，从而降低纸箱在运输时的破损率。
6.可选的，所述补强填料包括玻璃粉、陶瓷粉和蒙脱石；玻璃粉、陶瓷粉和蒙脱石的质量比为(3-4):(3-4):(2-3)。
7.通过采用上述技术方案，玻璃粉、陶瓷粉具有较好的硬度，从而进一步提高面纸表面的耐磨性，使纸箱不易被磨损；蒙脱石具有较好的吸水性能，从而达到一定的防潮性能。
8.可选的，所述胶料包括淀粉、水、丁二烯、苯乙烯、甲基丙烯酸、引发剂和水性环氧树脂。
9.通过采用上述技术方案，使淀粉作为主要的粘性物质，且丁二烯、苯乙烯、甲基丙烯酸、引发剂制备得到丁苯胶乳，作为较好的成膜物质，使纸箱具有较好的耐水性，使进水
后纸箱不易破损。水性环氧树脂具有较好的胶粘性，进一步提高面纸内部的胶粘性能，提高整体关联性。
10.可选的，所述淀粉为红薯淀粉。
11.通过采用上述技术方案，红薯淀粉粘性较好，且耐水性较好，使面纸耐水性较好。
12.可选的，玻璃粉和陶瓷粉的细度为1000目-3000目，所述玻璃粉和陶瓷粉表面包覆有油脂层。
13.通过采用上述技术方案，玻璃粉和陶瓷粉的粒径小，且玻璃粉和陶瓷粉表面包覆有油脂层，使玻璃粉和陶瓷粉不易与木浆体系混合均匀，更容易迁移在面纸的表面，使玻璃粉和陶瓷粉包覆在面纸表面，从而显著提高面纸表面硬度，进而提高面纸的耐磨性，并且提高箱板纸的耐磨性。
14.可选的，所述油脂层为桐油层或松香树脂层。
15.通过采用上述技术方案，桐油和松香树脂均为天然的油脂层，且无需添加额外的交联助剂即可完成油脂层的固化，使玻璃粉和陶瓷粉包覆油脂层工艺简单。
16.可选的，所述海泡石绒、碳化硼纤维、硼酸铝晶须表面包覆有丁苯胶乳层。
17.通过采用上述技术方案，通过在海泡石绒、碳化硼纤维、硼酸铝晶须表面包覆丁苯胶乳层，使海泡石绒、碳化硼纤维、硼酸铝晶须与胶料相容性好，使分散均匀，从而提高面纸的强度。
18.可选的，所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种。
19.通过采用上述技术方案，过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠均满足所需的引发剂的条件。
20.第二方面，本技术提供一种高耐磨、高强度的箱板纸的生产工艺，采用如下的技术方案：一种高耐磨、高强度的箱板纸的生产工艺，包括以下步骤：面纸的制备：按所需重量份计，将木浆、胶料、海泡石绒、碳化硼纤维、硼酸铝晶须和补强填料加热条件下搅拌混合均匀，经过造纸设备压制，得到湿纸板，将湿纸板烘干后得到面纸；瓦楞纸板的制备：将纸芯两侧覆涂胶水，再将里纸和面纸将纸芯夹于中间，制成半成品瓦楞纸板，将半成品瓦楞纸板经过干燥箱将胶水烘干。
21.通过采用上述技术方案，主要对面纸配料进行改进，使主要受摩擦的外纸的强度和耐磨性提高，其余生产步骤操作简单，且工艺成熟，使纸箱板生产方便。
22.综上所述，本技术具有以下有益效果：1、通过海泡石绒、碳化硼纤维和硼酸铝晶须三者共同增强面纸，使纸箱板强度提高，从而不易被磨损；2、通过添加玻璃粉、陶瓷粉，并且在玻璃粉、陶瓷粉表面包覆油脂层，使玻璃粉、陶瓷粉更好的迁移至面纸的表面，更好的提高面纸表面的耐磨性；3、通过在海泡石绒、碳化硼纤维、硼酸铝晶须表面包覆丁苯胶乳层，使海泡石绒、碳化硼纤维、硼酸铝晶须均匀分散在面纸中，从而更好的提高面纸的强度。
具体实施方式
23.以下结合实施例1-10和对比例1-4对本技术作进一步详细说明。
24.实施例1一种高耐磨、高强度的箱板纸，由面纸、纸芯和里纸通过胶水依次胶粘固定制成，面纸由包括以下质量的组分制备得到：木浆90kg；胶料40kg；海泡石绒2kg；碳化硼纤维1kg；硼酸铝晶须1kg；补强填料20kg；补强填料为玻璃粉、陶瓷粉和蒙脱石的混合物，玻璃粉、陶瓷粉和蒙脱石的质量比为3:3:2，玻璃粉、陶瓷粉和蒙脱石的细度为1000目。
25.胶料的制备：将100kg水中加入20kg淀粉搅拌均匀，再加入丁二烯20kg、苯乙烯20kg、甲基丙烯酸2kg搅拌混合均匀后，最后加过硫酸铵0.3kg，搅拌混合均匀，最后加入水性环氧树脂10kg搅拌混合均匀，备用。
26.一种高耐磨、高强度的箱板纸的生产工艺，包括以下步骤：面纸的制备：将所需质量的原料进行如下操作，将木浆、胶料加热至100℃条件搅拌混合均匀，再加入海泡石绒、碳化硼纤维、硼酸铝晶须和补强填料搅拌混合均匀，再经过造纸设备压制，得到湿纸板，将湿纸板在100℃烘箱中热烘3min，烘干后得到厚度为0.9mm的面纸；瓦楞纸板的制备：纸芯为瓦楞形状，瓦楞高度为2.5-3cm，将纸芯两侧覆涂胶水，再将里纸和面纸将纸芯夹于中间，制成半成品瓦楞纸板，将半成品瓦楞纸板经过干燥箱将胶水烘干，得到纸箱板。
27.实施例2一种高耐磨、高强度的箱板纸，由面纸、纸芯和里纸通过胶水依次胶粘固定制成，面纸由包括以下质量的组分制备得到：木浆110kg；胶料50kg；海泡石绒4kg；碳化硼纤维2kg；硼酸铝晶须2kg；补强填料30kg；补强填料为玻璃粉、陶瓷粉和蒙脱石的混合物，玻璃粉、陶瓷粉和蒙脱石的质量比为4:4:3，玻璃粉、陶瓷粉和蒙脱石的细度为1000目。
28.胶料的制备：将100kg水中加入20kg淀粉搅拌均匀，再加入丁二烯20kg、苯乙烯20kg、甲基丙烯酸2kg搅拌混合均匀后，最后加过硫酸铵0.3kg，搅拌混合均匀，最后加入水性环氧树脂10kg搅拌混合均匀，备用。
29.一种高耐磨、高强度的箱板纸的生产工艺，包括以下步骤：面纸的制备：将所需质量的原料进行如下操作，将木浆、胶料加热至100℃条件搅
拌混合均匀，再加入海泡石绒、碳化硼纤维、硼酸铝晶须和补强填料搅拌混合均匀，再经过造纸设备压制，得到湿纸板，将湿纸板在100℃烘箱中热烘3min，烘干后得到厚度为0.9mm的面纸；瓦楞纸板的制备：纸芯为瓦楞形状，瓦楞高度为2.5-3cm，将纸芯两侧覆涂胶水，再将里纸和面纸将纸芯夹于中间，制成半成品瓦楞纸板，将半成品瓦楞纸板经过干燥箱将胶水烘干，得到纸箱板。
30.实施例3一种高耐磨、高强度的箱板纸，由面纸、纸芯和里纸通过胶水依次胶粘固定制成，面纸由包括以下质量的组分制备得到：木浆100kg；胶料45kg；海泡石绒3kg；碳化硼纤维1.6kg；硼酸铝晶须1.6kg；补强填料24kg；补强填料为玻璃粉、陶瓷粉和蒙脱石的混合物，玻璃粉、陶瓷粉和蒙脱石的质量比为3.4:3.6:2.5，玻璃粉、陶瓷粉和蒙脱石的细度为1000目。
31.胶料的制备：将100kg水中加入20kg淀粉搅拌均匀，再加入丁二烯20kg、苯乙烯20kg、甲基丙烯酸2kg搅拌混合均匀后，最后加过硫酸铵0.3kg，搅拌混合均匀，最后加入水性环氧树脂10kg搅拌混合均匀，备用。
32.一种高耐磨、高强度的箱板纸的生产工艺，包括以下步骤：面纸的制备：将所需质量的原料进行如下操作，将木浆、胶料加热至100℃条件搅拌混合均匀，再加入海泡石绒、碳化硼纤维、硼酸铝晶须和补强填料搅拌混合均匀，再经过造纸设备压制，得到湿纸板，将湿纸板在100℃烘箱中热烘3min，烘干后得到厚度为0.9mm的面纸；瓦楞纸板的制备：纸芯为瓦楞形状，瓦楞高度为2.5-3cm，将纸芯两侧覆涂胶水，再将里纸和面纸将纸芯夹于中间，制成半成品瓦楞纸板，将半成品瓦楞纸板经过干燥箱将胶水烘干，得到纸箱板。
33.实施例4与实施例3的区别在于，玻璃粉、陶瓷粉表面包覆有油脂层，玻璃粉、陶瓷粉包覆油脂层的工艺如下，将桐油、玻璃粉、陶瓷粉在60℃条件下持续研磨至桐油固化，桐油、玻璃粉、陶瓷粉的质量比为0.5:8:8，再加入木浆和胶料中。
34.实施例5与实施例3的区别在于，玻璃粉、陶瓷粉表面包覆有油脂层，玻璃粉、陶瓷粉包覆油脂层的工艺如下，将松节油、玻璃粉、陶瓷粉在60℃条件下持续研磨至松节油固化，松节油、玻璃粉、陶瓷粉的质量比为0.5:8:8，再加入木浆和胶料中。
35.实施例6与实施例4的区别在于，玻璃粉、陶瓷粉的细度为3000目。
36.实施例7与实施例4的区别在于，玻璃粉、陶瓷粉的细度为2000目。
37.实施例8
与实施例4的区别在于，玻璃粉、陶瓷粉的细度为500目。
38.实施例9与实施例3的区别在于，海泡石绒、碳化硼纤维、硼酸铝晶须表面包覆有丁苯胶乳层，其包覆工艺如下，将市售的德乔牌的dq-丁苯胶乳1kg和所需质量海泡石绒、碳化硼纤维和硼酸铝晶须在60℃条件下搅拌混合均匀，搅拌至dq-丁苯胶乳完全固化后再加入木浆和胶料中。
39.实施例10与实施例7的区别在于，海泡石绒、碳化硼纤维、硼酸铝晶须表面包覆有丁苯胶乳层，其包覆工艺如下，将市售的德乔牌的dq-丁苯胶乳1kg和所需质量海泡石绒、碳化硼纤维和硼酸铝晶须在60℃条件下搅拌混合均匀，搅拌至dq-丁苯胶乳完全固化后再加入木浆和胶料中。
40.对比例对比例1与实施例3的区别在于，不添加海泡石绒，烘干时长为3min。
41.对比例2与实施例3的区别在于，不添加海泡石绒，烘干时长为4min。
42.对比例3与实施例3的区别在于，不添加海泡石绒、碳化硼纤维和硼酸铝晶须，烘干时长为4min。
43.对比例4与实施例3的区别在于，不添加补强填料。
44.性能检测试验对实施例1-10和对比例1-4得到的面纸检测其的抗压强度和耐磨性，将面纸裁剪成规格相同的长宽为15厘米
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10厘米的试验样品，试验中保持无关变量一致，结果如表1所示：表1
结合实施例3和对比例1-2并结合表1可以看出，海泡石绒的添加能够有效提高面纸的强度和耐磨性能，且在实验中发现不添加海泡石绒，在烘干3分钟后，面纸表面还具有一定的粘性，烘干时间需要达到4分钟才能烘干，其原因可能是海泡石绒具有一定的催化固化作用，能够达到快干的效果，使烘干时间降低。
45.结合实施例3和对比例3并结合表1可以看出，海泡石绒、碳化硼纤维和硼酸铝晶须的添加，能够大幅度提高面纸的抗压强度。
46.结合实施例3和对比例4并结合表1可以看出，玻璃粉、陶瓷粉和蒙脱石的添加，能够大幅度提高面纸的耐磨性能。
47.结合实施例3和实施例4-5并结合表1可以看出，通过在玻璃粉、陶瓷粉表面包覆油脂层，使玻璃粉、陶瓷粉能够迁移在面纸表面，一方面能够提高面纸表面的光滑性，同时还能进一步提高面纸的耐磨性能。
48.结合实施例3和实施例6-8并结合表1可以看出，通过采用适中细度的玻璃粉、陶瓷粉，玻璃粉、陶瓷粉细度小，使面纸表面光滑度提高，进而起到防磨耐磨的性能，但是细度过小的玻璃粉、陶瓷粉价格较高，为节约成本选择1000-3000目的玻璃粉、陶瓷粉。但是当玻璃粉、陶瓷粉粒径过大时，特别是玻璃粉、陶瓷粉表面包覆有油脂层时，玻璃粉、陶瓷粉极容易出现沉聚现象，同时玻璃粉、陶瓷粉由于自身重力存在，难以迁移在面纸表面，同时玻璃粉、陶瓷粉粒径过大也会影响面纸表面的光滑性，从而降低耐磨性能。
49.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。