一种瓦楞纸填充材料及改性粉煤灰材料的制备方法与流程

本发明属于化工，尤其涉及一种瓦楞纸填充材料及改性粉煤灰材料的制备方法。

背景技术：

1、常规的瓦楞纸生产以回收的包装箱为原料，经粉碎、清除覆膜塑料、磨浆、漂白、添加3％-5％滑石粉。

2、粉煤灰是指从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物。大量的粉煤灰如果不加处理，会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害，通常将粉煤灰可资源化利用时，一般是作为混凝土的掺合料等。

3、目前，如果将粉煤灰直接加入用于造纸的纸浆中，由于粉煤灰与生物纤维在纸浆中亲和力低，易造成抄纸时粉煤灰与纤维脱离、纸浆中粉煤灰沉降速度快等问题，对瓦楞纸的品质具有严重不良影响。因此，粉煤灰无法直接加入纸浆中用于制备瓦楞纸。

技术实现思路

1、鉴于现有技术所存在的问题，本发明提供一种瓦楞纸填充材料及改性粉煤灰材料的制备方法，改性后的粉煤灰材料可以作为瓦楞纸的填充材料，采用改性粉煤灰材料制备的瓦楞纸具有增加强度、提高抗冲击力，降低成本等优点。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、本发明提供一种瓦楞纸填充材料，包括以下重量份组分：粉煤灰90份、硬脂酸9份和硅烷偶联剂1份。

4、本发明的有益效果包括：采用上述配方可以增加粉煤灰的应用范围，通过硬脂酸、硅烷偶联剂与粉煤灰配合使用解决了粉煤灰无法直接加入纸浆中用于制备瓦楞纸的问题。本发明提供的上述填充材料可以用于制备瓦楞纸，增加瓦楞纸强度，提高瓦楞纸抗冲击力，降低成本提升品质，添加改性粉煤灰后制备的瓦楞纸制品不影响回收再利用。

5、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

6、进一步，粉煤灰的粒径为325目-425目。

7、采用上述方案的有益效果包括：粉煤灰的粒径优选为325目-425目，采用上述粒径的粉煤灰有利于纸浆在挂网工序段混合纸浆中的改性粉煤灰与纤维均匀上网，使制备的瓦楞纸产品符合要求，如果粒径大于425目会影响后续制备的瓦楞纸表面粗糙度，如果粒径小于325目易导致在制备过程中粉煤灰脱网使瓦楞纸填充材料不易制备成功。

8、进一步，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂s-920。

9、采用上述方案的有益效果包括：有利于提高瓦楞纸的品质。

10、本发明提供一种改性粉煤灰材料的制备方法，包括以下步骤：将粉煤灰采用包覆式搅拌改性方法进行改性，在改性的过程中加入硬脂酸和硅烷偶联剂。

11、采用上述方案的有益效果包括：采用上述方法对粉煤灰进行改性，扩大了粉煤灰的应用范围，使粉煤灰变废为宝，且通过改性解决了粉煤灰无法直接加入纸浆中用于制备瓦楞纸的问题。上述方法制备的改性粉煤灰材料可以作为瓦楞纸填充材料，有利于增加瓦楞纸强度，提高瓦楞纸抗冲击力，降低成本提升品质，且添加改性粉煤灰后制成的瓦楞纸制品不影响回收再利用。

12、进一步，采用先加入硅烷偶联剂再加入硬脂酸的方法进行改性，改性搅拌温度为130-150℃，搅拌转速为每分钟600-800转，改性搅拌时间为8-12分钟。

13、采用上述方案的有益效果包括：采用先加入硅烷偶联剂再加入硬脂酸的方法可以使包覆后的粉煤灰均匀，且由于硬脂酸的加入使改性粉煤灰与纸浆混合后易与木质纤维亲和从而提高悬浮性。采用130-150℃有利于物料的包覆结合均匀；采用搅拌速度每分钟600-800转，如果高于这个速度容易产生温度差异，导致包覆颗粒的外层厚度不均匀等问题；混合搅拌8-12分钟可以使硅烷偶联剂充分均匀包覆，优选地，当搅拌时间为8分钟效果更好。

14、进一步，粉煤灰90重量份、硬脂酸9重量份和硅烷偶联剂1重量份。

15、采用上述方案的有益效果包括：采用上述比例，有利于改性粉煤灰在纸浆均匀悬浮，如果比例不合适容易导致纸浆与粉煤灰分层、纸浆不均匀问题。

16、进一步，所述粉煤灰的粒径为325目-425目，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂s-920。

17、采用上述方案的有益效果包括：粉煤灰的粒径优选为325目-425目，采用上述粒径的粉煤灰有利于纸浆在挂网工序段混合纸浆中的改性粉煤灰与纤维均匀上网，使制备的瓦楞纸产品符合要求，如果粒径大于425目会影响后续制备的瓦楞纸表面粗糙度，如果粒径小于325目易导致在制备过程中粉煤灰脱网使瓦楞纸填充材料不易制备成功。

18、进一步，包括以下步骤：取粉煤灰90重量份，先加入硅烷偶联剂1重量份，搅拌速度每分钟600-800转，搅拌运行温度130-150℃，搅拌5分钟，再加入硬脂酸9重量份同速搅拌3分钟，搅拌运行温度130-150℃。

19、采用上述方案的有益效果包括：采用上述方法，包覆率可以达到97％。硅烷偶联剂与粉煤灰在130-150℃两种物料统一温度下容易包覆结合均匀。采用先加入硅烷偶联剂再加入硬脂酸的方法可以使包覆后的粉煤灰均匀，且由于硬脂酸的加入使改性粉煤灰与纸浆混合后易与木质纤维亲和从而提高悬浮性。混合搅拌8分钟可以使硅烷偶联剂充分均匀包覆。采用搅拌速度每分钟600-800转，如果高于这个速度容易产生温度差异，导致包覆颗粒的外层厚度不均匀等问题。

20、本发明提供一种制备瓦楞纸的方法，包括以下步骤：采用上述制备方法制备的改性粉煤灰材料制备瓦楞纸。例如，可以在常规制备瓦楞纸的方法基础上，以上述制备方法制备的改性粉煤灰材料部分替代生物纤维纸浆来制备瓦楞纸。

21、采用上述方案的有益效果包括：采用上述方法制备的瓦楞纸，可以增加瓦楞纸强度，提高瓦楞纸抗冲击力，降低成本提升品质，添加改性粉煤灰后制备的瓦楞纸制品不影响回收再利用。

22、进一步，在制备瓦楞纸时按照以下比例在纸浆中添加改性粉煤灰材料：以制备180g瓦楞纸为参考，添加改性粉煤灰材料为纸浆(例如生物纤维纸浆)固含量的38％，如果瓦楞纸每调整10g，按照改性粉煤灰材料添加量相应调整2％的比例进行调整。

23、采用上述方案的有益效果包括：采用这个比例可以使瓦楞纸不降低原瓦楞纸性能及外观。

技术特征：

1.一种瓦楞纸填充材料，其特征在于，包括以下重量份组分：粉煤灰90份、硬脂酸9份和硅烷偶联剂1份。

2.根据权利要求1所述一种瓦楞纸填充材料，其特征在于，粉煤灰的粒径为325目-425目；所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂s-920。

3.一种改性粉煤灰材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将粉煤灰采用包覆式搅拌改性方法进行改性，在改性的过程中加入硬脂酸和硅烷偶联剂。

4.根据权利要求3所述一种改性粉煤灰材料的制备方法，其特征在于，采用先加入硅烷偶联剂再加入硬脂酸的方法进行改性，改性搅拌温度为130-150℃，搅拌转速为每分钟600-800转，改性搅拌时间为8-12分钟。

5.根据权利要求3所述一种改性粉煤灰材料的制备方法，其特征在于，粉煤灰90重量份、硬脂酸9重量份和硅烷偶联剂1重量份。

6.根据权利要求3所述一种改性粉煤灰材料的制备方法，其特征在于，所述粉煤灰的粒径为325目-425目。

7.根据权利要求3所述一种改性粉煤灰材料的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂s-920。

8.根据权利要求3至7任一项所述一种改性粉煤灰材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：取粉煤灰90重量份，先加入硅烷偶联剂1重量份，搅拌速度每分钟600-800转，搅拌运行温度130-150℃，搅拌5分钟，再加入硬脂酸9重量份，同速搅拌3分钟，搅拌运行温度130-150℃。

9.一种制备瓦楞纸的方法，其特征在于，包括以下步骤：采用权利要求3-8任一项所述制备方法制备的改性粉煤灰材料制备瓦楞纸。

10.根据权利要求9所述制备瓦楞纸的方法，其特征在于，在制备瓦楞纸时按照以下比例在纸浆中添加改性粉煤灰材料：以制备180g瓦楞纸为参考，添加改性粉煤灰材料为纸浆固含量的38％，如果瓦楞纸规格每调整10g，按照改性粉煤灰材料添加量相应调整2％的比例进行调整。

技术总结
本发明涉及一种瓦楞纸填充材料及改性粉煤灰材料的制备方法。瓦楞纸填充材料包括以下重量份组分：粉煤灰90份、硬脂酸9份和硅烷偶联剂1份。上述填充材料可以作为瓦楞纸填充材料使用，以增加瓦楞纸强度、提高瓦楞纸抗冲击力、降低成本、提升品质，并且添加本发明提供的填充材料后，不影响瓦楞纸制品回收再利用。

技术研发人员：王琦,杨华锋
受保护的技术使用者：光大国信环保科技（北京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12