抗压型高强度瓦楞原纸及其制备方法与流程

1.本发明涉及瓦楞原纸制备技术领域，更具体地说，本发明涉及抗压型高强度瓦楞原纸及其制备方法。


背景技术：

2.瓦楞原纸是生产瓦楞纸板的重要组成材料之一，瓦楞原纸又称瓦楞芯纸。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，以保证制成的纸箱具有防震和耐压能力，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。
3.现有的瓦楞原纸生产时，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：

4.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供抗压型高强度瓦楞原纸及其制备方法，本发明所要解决的问题是：如何提高瓦楞原纸的环压强度。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：抗压型高强度瓦楞原纸，包括以下重量份的原料：occ废纸浆13-25份、淀粉共聚物5-12份、漆酶2-5份、组氨酸1-3份、复合增强剂0.5-1.3份、硫酸铝1-2份、分散剂0.1-0.8份、改性表面施胶剂0.2-1份。
6.进一步的，包括以下重量份的原料：包括以下重量份的原料：occ废纸浆16-22份、淀粉共聚物7-10份、漆酶3-4份、组氨酸1.5-2.5份、复合增强剂0.8-1.0份、硫酸铝1.2-1.8份、分散剂0.3-0.5份、改性表面施胶剂0.5-0.8份。
7.进一步的，包括以下重量份的原料：包括以下重量份的原料：occ废纸浆19份、淀粉共聚物8.5份、漆酶3.5份、组氨酸2份、复合增强剂0.9份、硫酸铝1.5份、分散剂0.45份、改性表面施胶剂0.6份。
8.进一步的，所述分散剂为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺中的一种或两种。
9.本发明还提供抗压型高强度瓦楞原纸的制备方法，具体制备步骤如下：
10.步骤一：淀粉共聚物的制备，称取原淀粉和蒸馏水加入反应容器中，于65-75℃恒温水浴状态下搅拌糊化至淀粉溶液成透明粘状，然后依次加入催化剂，聚乙烯亚胺、引发剂(nh4)2s02，继续在此温度下搅拌降温至室温，得到淀粉共聚物溶液备用；
11.步骤二：将occ废纸浆投入碎浆机中，对其碎浆，并依次加入漆酶和组氨酸，得到浆料备用，然后将浆液投入打散器中打散，同时向分散好的浆料中加入步骤一中所制备淀粉共聚物溶液，得到样品a备用；
12.步骤三：复合增强剂的制备，称取阳离子聚丙烯酰胺于反应容器中，并加入去离子水对其稀释，然后加入三聚氰胺甲醛树脂和少量的溶解后的羟丙基壳聚糖，将其置于恒温水浴状态下，边搅拌边缓慢升温至85-95℃，加入交联剂乙二醛，保温搅拌20-40min时间，得
到复合增强剂；
13.步骤四：将步骤二中得到的样品a与步骤三中得到的复合增强剂加入同一反应容器中进行搅拌，并向其中加入分散剂，搅拌至混合物稠化，此时将硫酸铝溶于水后得到的硫酸铝溶液加入到稠化后的混合物中，加水搅拌至混合均匀，然后使用抄片器进行抄造，挤压混合物的水分，压成型，蒸汽烘干得到半成品的瓦楞原纸；
14.步骤五：改性表面施胶剂的制备，称取质量比为1：2.1的松香和马来松香于反应容器中，加入乙醇将其完全溶解，然后加入依次复合乳化剂、液态萜烯树脂和少量的石蜡，在45-55℃的恒温状态下搅拌25-40min，采用常压逆转法制备得到改性表面施胶剂；
15.步骤六：将步骤四中得到的半成品的瓦楞原纸放入施胶机中，并利用施胶辊将步骤五中得到的改性表面施胶剂均匀的涂抹在半成品的瓦楞原纸上下表面，然后通过烘干机进行烘干，即可得到成品的瓦楞原纸。
16.进一步的，所述步骤一中的原淀粉、催化剂、聚乙烯亚胺和引发剂(nh4)2s02的质量比为(1～2)：0.001：0.5：0.3。
17.进一步的，所述步骤二中的occ废纸浆、漆酶和组氨酸的质量比为1.8：0.5：(0.2～0.35)，所述浆料和淀粉共聚物溶液的质量比为(13～15)：21。
18.进一步的，所述步骤三中的阳离子聚丙烯酰胺、三聚氰胺甲醛树脂、羟丙基壳聚糖和交联剂乙二醛的质量比为(1.6～2.4)：0.3：0.1。
19.进一步的，所述步骤四的样品a、复合增强剂、分散剂和硫酸铝溶液的质量比为(3～4.5)：1.3：0.2：0.35。
20.进一步的，所述步骤五中的为松香、复合乳化剂、液态萜烯树脂和石蜡的质量比1：0.1：0.012：(0.05～0.1)。
21.本发明的技术效果和优点：
22.1、采用本发明的原料配方所制备出的瓦楞原纸，可在破浆阶段加入漆酶作为氧化还原催化剂，同时加入组氨酸来引进羧基，增加了浆料中纤维的羧基含量，从而达到提高瓦楞原纸强度指标的目的，然后加入淀粉共聚物提高纸张的抗压性和强度，这是因此接枝共聚合成的淀粉共聚物呈阳离子性，因此可以增加对纸张内部纤维的吸附性，从而可提高瓦楞原纸的环压强度和抗张强度，并且加入的复合增强剂具有较高的阳电荷性，能够与纤维之间形成较强的静电作用，可减少纸浆中阴离子垃圾的干扰，同时复合增强剂中的聚丙烯酰胺、三聚氰胺甲醛树脂和羟丙基壳聚糖三者会产生交联反应，这种交联反应可增加其三者之间的结合，形成一种网络结构，减少了三者因相同电性产生的排斥作用，使其能够更好地与纤维之间结合，从而进一步提高了纸张的强度。
23.2、本发明的原料配方所制备出的表面施胶剂，可提高纸品光亮度、滑爽感和抗水性，在松香中加入适量石蜡进行改性，可以阻止松香微粒聚集、结晶，提高了松香胶的稳定性，制成的表面施胶剂具有滑爽性，在造纸过程中不粘缸，可提高纸品的平滑度、光亮度和抗水性，克服了夏季易沉淀、分层、结块、贮存期短的缺陷，具有良好的适用性。
具体实施方式
24.下面将结合本发明中的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发
明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.实施例1：
26.本发明提供了抗压型高强度瓦楞原纸，包括以下重量份的原料：occ废纸浆13份、淀粉共聚物5份、漆酶2份、组氨酸1份、复合增强剂0.5份、硫酸铝1份、分散剂0.1份、改性表面施胶剂0.2份。
27.所述分散剂为聚乙烯醇。
28.本发明还提供抗压型高强度瓦楞原纸的制备方法，具体制备步骤如下：
29.步骤一：淀粉共聚物的制备，称取原淀粉和蒸馏水加入反应容器中，于65℃恒温水浴状态下搅拌糊化至淀粉溶液成透明粘状，然后依次加入催化剂，聚乙烯亚胺、引发剂(nh4)2s02，继续在此温度下搅拌降温至室温，得到淀粉共聚物溶液备用；
30.步骤二：将occ废纸浆投入碎浆机中，对其碎浆，并依次加入漆酶和组氨酸，得到浆料备用，然后将浆液投入打散器中打散，同时向分散好的浆料中加入步骤一中所制备淀粉共聚物溶液，得到样品a备用；
31.步骤三：复合增强剂的制备，称取阳离子聚丙烯酰胺于反应容器中，并加入去离子水对其稀释，然后加入三聚氰胺甲醛树脂和少量的溶解后的羟丙基壳聚糖，将其置于恒温水浴状态下，边搅拌边缓慢升温至85℃，加入交联剂乙二醛，保温搅拌30min时间，得到复合增强剂；
32.步骤四：将步骤二中得到的样品a与步骤三中得到的复合增强剂加入同一反应容器中进行搅拌，并向其中加入分散剂，搅拌至混合物稠化，此时将硫酸铝溶于水后得到的硫酸铝溶液加入到稠化后的混合物中，加水搅拌至混合均匀，然后使用抄片器进行抄造，挤压混合物的水分，压成型，蒸汽烘干得到半成品的瓦楞原纸；
33.步骤五：改性表面施胶剂的制备，称取质量比为1：2.1的松香和马来松香于反应容器中，加入乙醇将其完全溶解，然后加入依次复合乳化剂、液态萜烯树脂和少量的石蜡，在45℃的恒温状态下搅拌30min，采用常压逆转法制备得到改性表面施胶剂；
34.步骤六：将步骤四中得到的半成品的瓦楞原纸放入施胶机中，并利用施胶辊将步骤五中得到的改性表面施胶剂均匀的涂抹在半成品的瓦楞原纸上下表面，然后通过烘干机进行烘干，即可得到成品的瓦楞原纸。
35.所述步骤一中的原淀粉、催化剂、聚乙烯亚胺和引发剂(nh4)2s02的质量比为1.5：0.001：0.5：0.3。
36.所述步骤二中的occ废纸浆、漆酶和组氨酸的质量比为1.8：0.5：0.25，所述浆料和淀粉共聚物溶液的质量比为13：21。
37.所述步骤三中的阳离子聚丙烯酰胺、三聚氰胺甲醛树脂、羟丙基壳聚糖和交联剂乙二醛的质量比为1.6：0.3：0.1。
38.所述步骤四的样品a、复合增强剂、分散剂和硫酸铝溶液的质量比为3：1.3：0.2：0.35。
39.所述步骤五中的为松香、复合乳化剂、液态萜烯树脂和石蜡的质量比1：0.1：0.012：0.05。
40.实施例2：
41.与实施例1不同的是，本发明提供了抗压型高强度瓦楞原纸，包括以下重量份的原料：包括以下重量份的原料：occ废纸浆19份、淀粉共聚物8.5份、漆酶3.5份、组氨酸2份、复合增强剂0.9份、硫酸铝1.5份、分散剂0.45份、改性表面施胶剂0.6份。
42.实施例3：
43.与实施例1-2均不同的是，本发明提供了抗压型高强度瓦楞原纸，包括以下重量份的原料：occ废纸浆25份、淀粉共聚物12份、漆酶5份、组氨酸3份、复合增强剂1.3份、硫酸铝2份、分散剂0.8份、改性表面施胶剂1份。
44.实施例4：
45.本发明提供了抗压型高强度瓦楞原纸，包括以下重量份的原料：occ废纸浆13份、淀粉共聚物5份、漆酶2份、组氨酸1份、复合增强剂0.5份、硫酸铝1份、分散剂0.1份、表面施胶剂0.2份。
46.所述分散剂为聚乙烯醇。
47.本发明还提供抗压型高强度瓦楞原纸的制备方法，具体制备步骤如下：
48.步骤一：淀粉共聚物的制备，称取原淀粉和蒸馏水加入反应容器中，于65℃恒温水浴状态下搅拌糊化至淀粉溶液成透明粘状，然后依次加入催化剂，聚乙烯亚胺、引发剂(nh4)2s02，继续在此温度下搅拌降温至室温，得到淀粉共聚物溶液备用；
49.步骤二：将occ废纸浆投入碎浆机中，对其碎浆，并依次加入漆酶和组氨酸，得到浆料备用，然后将浆液投入打散器中打散，同时向分散好的浆料中加入步骤一中所制备淀粉共聚物溶液，得到样品a备用；
50.步骤三：复合增强剂的制备，称取阳离子聚丙烯酰胺于反应容器中，并加入去离子水对其稀释，然后加入三聚氰胺甲醛树脂和少量的溶解后的羟丙基壳聚糖，将其置于恒温水浴状态下，边搅拌边缓慢升温至85℃，加入交联剂乙二醛，保温搅拌30min时间，得到复合增强剂；
51.步骤四：将步骤二中得到的样品a与步骤三中得到的复合增强剂加入同一反应容器中进行搅拌，并向其中加入分散剂，搅拌至混合物稠化，此时将硫酸铝溶于水后得到的硫酸铝溶液加入到稠化后的混合物中，加水搅拌至混合均匀，然后使用抄片器进行抄造，挤压混合物的水分，压成型，蒸汽烘干得到半成品的瓦楞原纸；
52.步骤五：将步骤四中得到的半成品的瓦楞原纸放入施胶机中，并利用施胶辊将表面施胶剂均匀的涂抹在半成品的瓦楞原纸上下表面，然后通过烘干机进行烘干，即可得到成品的瓦楞原纸。
53.所述步骤一中的原淀粉、催化剂、聚乙烯亚胺和引发剂(nh4)2s02的质量比为1.5：0.001：0.5：0.3。
54.所述步骤二中的occ废纸浆、漆酶和组氨酸的质量比为1.8：0.5：0.25，所述浆料和淀粉共聚物溶液的质量比为13：21。
55.所述步骤三中的阳离子聚丙烯酰胺、三聚氰胺甲醛树脂、羟丙基壳聚糖和交联剂乙二醛的质量比为1.6：0.3：0.1。
56.所述步骤四的样品a、复合增强剂、分散剂和硫酸铝溶液的质量比为3：1.3：0.2：0.35。
57.实施例5：
58.抗压型高强度瓦楞原纸及其制备方法，包括以下重量份的原料：occ废纸浆13份、淀粉5份、增强剂0.5份、硫酸铝1份、分散剂0.1份、改性表面施胶剂0.2份。
59.所述分散剂为聚乙烯醇。
60.本发明还提供抗压型高强度瓦楞原纸的制备方法，具体制备步骤如下：
61.步骤一：称取原淀粉和蒸馏水加入反应容器中，于65℃恒温水浴状态下搅拌糊化至淀粉溶液成透明粘状，得到淀粉溶液备用；
62.步骤二：将occ废纸浆投入碎浆机中，对其碎浆，得到浆料备用，然后将浆液投入打散器中打散，同时向分散好的浆料中加入步骤一中所制备淀粉溶液，得到样品a备用；
63.步骤三：将步骤二中得到的样品a和增强剂加入同一反应容器中进行搅拌，并向其中加入分散剂，搅拌至混合物稠化，此时将硫酸铝溶于水后得到的硫酸铝溶液加入到稠化后的混合物中，加水搅拌至混合均匀，然后使用抄片器进行抄造，挤压混合物的水分，压成型，蒸汽烘干得到半成品的瓦楞原纸；
64.步骤四：改性表面施胶剂的制备，称取质量比为1：2.1的松香和马来松香于反应容器中，加入乙醇将其完全溶解，然后加入依次复合乳化剂、液态萜烯树脂和少量的石蜡，在45℃的恒温状态下搅拌30min，采用常压逆转法制备得到改性表面施胶剂；
65.步骤五：将步骤三中得到的半成品的瓦楞原纸放入施胶机中，并利用施胶辊将步骤四中得到的改性表面施胶剂均匀的涂抹在半成品的瓦楞原纸上下表面，然后通过烘干机进行烘干，即可得到成品的瓦楞原纸。
66.所述步骤三的样品a、增强剂、分散剂和硫酸铝溶液的质量比为3：1.3：0.2：0.35。
67.所述步骤四中的为松香、复合乳化剂、液态萜烯树脂和石蜡的质量比1：0.1：0.012：0.05。
68.对比例：
69.本发明提供了抗压型高强度瓦楞原纸，包括以下重量份的原料：occ废纸浆13份、淀粉5份、增强剂0.5份、硫酸铝1份、分散剂0.1份、表面施胶剂0.2份。
70.所述分散剂为聚乙烯醇。
71.本发明还提供抗压型高强度瓦楞原纸的制备方法，具体制备步骤如下：
72.步骤一：称取原淀粉和蒸馏水加入反应容器中，于65℃恒温水浴状态下搅拌糊化至淀粉溶液成透明粘状，得到淀粉溶液备用；
73.步骤二：将occ废纸浆投入碎浆机中，对其碎浆，得到浆料备用，然后将浆液投入打散器中打散，同时向分散好的浆料中加入步骤一中所制备淀粉溶液，得到样品a备用；
74.步骤三：将步骤二中得到的样品a和增强剂加入同一反应容器中进行搅拌，并向其中加入分散剂，搅拌至混合物稠化，此时将硫酸铝溶于水后得到的硫酸铝溶液加入到稠化后的混合物中，加水搅拌至混合均匀，然后使用抄片器进行抄造，挤压混合物的水分，压成型，蒸汽烘干得到半成品的瓦楞原纸；
75.步骤四：将步骤三中得到的半成品的瓦楞原纸放入施胶机中，并利用施胶辊将表面施胶剂均匀的涂抹在半成品的瓦楞原纸上下表面，然后通过烘干机进行烘干，即可得到成品的瓦楞原纸。
76.所述步骤三的样品a、增强剂、分散剂和硫酸铝溶液的质量比为3：1.3：0.2：0.35。
77.以上实施例和对比例中的原料来源为：原淀粉为西格玛奥德里奇(上海)贸易有限
公司生产货号为s9679-500g、催化剂为武汉普洛夫生物科技有限公司生产、聚乙烯亚胺为上海源叶生物科技有限公司生产货号为s24085-100g、漆酶为西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司生产货号为sae0050-250ml、组氨酸为西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司生产货号为h8000-500g、阳离子聚丙烯酰胺为开封弘源水处理科技有限公司生产货号为0200287、三聚氰胺甲醛树脂为武汉吉鑫益邦生物科技有限公司、羟丙基壳聚糖为武汉兴众诚科技有限公司生产货、交联剂乙二醛为西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司生产货号为128465-3kg、分散剂为上海链集化工有限公司、硫酸铝为西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司生产货号为202614-100g、松香为西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司生产货号为60895-250g、马来松香为湖北鑫鸣化学有限公司、乙醇为西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司生产货号为793175-55ga-pb、复合乳化剂为山西鸿祥生物科技有限公司生产、液态萜烯树脂为广州松宝化工有限公司、石蜡为西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司生产货号为76244-1kg。
78.取上述实施例1-5所制得的瓦楞原纸分别作为实验组1、实验组2、实验组3、实验组4和实验组5，选取对比例生产的瓦楞原纸作为对照组，对选择的瓦楞原纸进行抗张指数、环压指数、耐破指数、纸张平滑度和吸水值测试，(根据gb/t12914-1991测定抗张强度并记录，根据国标gb/t 2679.8-1995测定环压强度并记录，根据国家标准gb/6545-1998瓦楞纸板耐破强度的测定方法对耐破指数进行检测并记录，采用平滑度测定仪对纸张平滑度进行检测并记录，按照可勃法检测法对吸水值进行检测并记录)，测试结果如表一：
[0079][0080]
表一
[0081]
由表一可知，采用本发明生产的瓦楞原纸的抗张强度、环压强度、耐破度、纸张平滑度和防水性效果更好，实施例4相对比实施例1未添加淀粉共聚物、漆酶、组氨酸和复合增强剂，其抗张强度、环压强度和耐破度效果降低，实施例5相对比实施例1未添加改性表面施胶剂，其纸张平滑度和防水性效果降低，采用本发明的原料配方所制备出的瓦楞原纸，可在破浆阶段加入漆酶作为氧化还原催化剂，同时加入组氨酸来引进羧基，增加了浆料中纤维的羧基含量，从而达到提高瓦楞原纸强度指标的目的，然后加入淀粉共聚物提高纸张的抗压性和强度，这是因此接枝共聚合成的淀粉共聚物呈阳离子性，因此可以增加对纸张内部纤维的吸附性，从而可提高瓦楞原纸的环压强度和抗张强度，并且加入的复合增强剂具有
较高的阳电荷性，能够与纤维之间形成较强的静电作用，可减少纸浆中阴离子垃圾的干扰，同时复合增强剂中的聚丙烯酰胺、三聚氰胺甲醛树脂和羟丙基壳聚糖三者会产生交联反应，这种交联反应可增加其三者之间的结合，形成一种网络结构，减少了三者因相同电性产生的排斥作用，使其能够更好地与纤维之间结合，从而进一步提高了纸张的强度，并且可提高纸品光亮度、滑爽感和抗水性，在松香中加入适量石蜡进行改性，可以阻止松香微粒聚集、结晶，提高了松香胶的稳定性，制成的表面施胶剂具有滑爽性，在造纸过程中不粘缸，可提高纸品的平滑度、光亮度和抗水性，克服了夏季易沉淀、分层、结块、贮存期短的缺陷，具有良好的适用性。
[0082]
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。