一种高强度抗压瓦楞纸箱的制作方法

1.本发明涉及纸质材料改良领域，具体而言，涉及一种高强度抗压瓦楞纸箱。


背景技术：

2.瓦楞纸箱是由瓦楞纸板制成，是一种应用最广泛的包装制品，具有良好的物理机械性、装潢印刷适应性、经济实用性和环保性，用量一直是各种包装制品之首。而且近几年，随着经济的高速发展和网络购物的兴起，极大地带动了物流、印刷、包装等行业的迅猛发展，使得人们对瓦楞纸箱的需求量越来越大，对瓦楞纸箱的强度、抗压性能提出了更高的要求。
3.如公告号cn107354788b的发明专利公开了一种利用松香改性淀粉表面施胶的再生瓦楞纸原纸的制备方法，将废纸进行粉碎浸泡打浆，用氢氧化钾溶液浸泡去除废纸中的油墨脏污等物质，再将棉籽壳浸泡后粉碎与废纸浆混合，通过添加羧甲基纤维素钠、改性松香胶乳液，通过高压蒸煮，得到原纸浆液，将原纸浆液在纸网上均匀摊开进行抄纸，经挤压、成型、烘干得到瓦楞纸原纸，最后将瓦楞纸原纸放入自动涂布机中，使用涂布棒将改性施胶液，均匀涂布在原纸上干燥；通过粘合剂制成各种瓦楞纸板、瓦楞纸箱。采用该方法制得的瓦楞纸箱具有良好的防潮防水的效果，但存在抗压性能差、强度度等缺陷。
4.鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。


技术实现要素：

5.针对现有技术中瓦楞纸箱的强度、抗压性能无法满足人们需求的问题，本发明公开了一种高强度抗压瓦楞纸箱，包括由瓦楞纸板组成的多边形箱体，所述瓦楞纸板包括高强度抗压瓦楞纸和复合在所述高强度抗压瓦楞纸表面的面纸。
6.优选地，所述高强度抗压瓦楞纸的制备方法，包括如下步骤：
7.步骤一：将纤维回收材料放入切割机中粉碎，后倒入氢氧化钾溶液中浸泡一段时间，取出用流水进行冲洗，干净后放入碎浆机中打浆，得到浆液；
8.步骤二：在搅拌下，将纤维素纳米晶和超细碳酸钙加入到浆液中一段时间后，再加入改性松香胶乳液，经高压加热反应，得到混合浆液；
9.步骤三：将混合浆液在造纸机的网部初步脱水，形成湿的纸页，再经挤压、成型和烘干，得到瓦楞原纸；
10.步骤四：将多层瓦楞原纸进行复合制成高强度抗压瓦楞纸。
11.优选地，步骤一中的纤维回收材料可任意为回收瓦楞纸、回收竹纤维、回收切边纸和回收碳纤维中的一种或几种组合。
12.优选地，步骤一中氢氧化钾溶液的浓度为10wt％，浸泡时间为4
‑
6h。
13.优选地，步骤一浆液的打浆度33
‑
35
°
sr。
14.优选地，步骤一至二中碎浆机的搅拌转速为2000
‑
2200rpm。
15.优选地，步骤二中纤维素纳米晶、超细碳酸钙和改性松香胶乳液之间的质量比1:
(2
‑
3):(6
‑
7)。
16.优选地，步骤二中纤维素纳米晶、超细碳酸钙和改性松香胶乳液的总质量占浆液质量的8
‑
12％。
17.优选地，所述超细碳酸钙的粒径为60
‑
100nm，所述超细碳酸钙的晶体形貌为链状或片状。
18.优选地，所述改性松香胶乳液为有机蒙脱土改性松香胶乳液。
19.优选地，步骤二中将纤维素纳米晶和超细碳酸钙加入到浆液中1
‑
2h后，再加入改性松香胶乳液，在加热温度为120
‑
140℃，压强为40
‑
50kpa下，反应20
‑
30min，得到混合浆液。
20.优选地，步骤三中将混合浆液在造纸机的网部初步脱水，形成湿的纸页，再将湿的纸页通过挤压机进行挤压，挤出水分并成型，最后将挤压后的纸页放到烘干机中以10
‑
14℃的低温进行烘干，得到瓦楞原纸。
21.优选地，将所述瓦楞原纸的水分控制在9
‑
11％。
22.优选地，复合中使用的粘合剂均为阳离子淀粉胶。
23.本发明中采用纤维回收材料生产瓦楞纸箱，实现了对废纤维的回收利用；而采用浓度为10wt％的氢氧化钾溶液对纤维回收材料进行浸泡，能够高效的去除回收材料表面的污渍。
24.本发明中选用的超细碳酸钙晶体形貌为链状或片状，由于超细碳酸钙具有填充凹陷、沿空隙生长的特点，而浆液中的纤维是一种多孔疏松性材料，能够为超细碳酸钙提供生长、吸附位置；纤维素纳米晶通过桥联连接毗邻的纤维，增加纤维间的结合并增大结合面积，此外，还可嵌入较大的纤维之间，因此，通过在浆液中添加超细碳酸钙和纤维素纳米晶，使得超细碳酸钙、纤维素纳米晶和纤维之间能够自组装的形成空间网络结构，这有利于提高瓦楞纸的强度和承载能力。
25.本发明中采用有机蒙脱土改性松香胶乳液，蒙脱土片层间所带的阳离子使乳液所带的正电荷数目增加，容易吸附游离的带负电荷纤维并与自组装的空间网络结构之间形成更紧密的结构，使瓦楞纸的应力集中发生改变，提高瓦楞纸的物理性能和力学性能。
26.有益效果：
27.采用本发明技术方案产生的有益效果如下：
28.(1)本发明中选用的超细碳酸钙晶体形貌为链状或片状，由于超细碳酸钙具有填充凹陷、沿空隙生长的特点，而浆液中的纤维是一种多孔疏松性材料，能够为超细碳酸钙提供生长、吸附位置；纤维素纳米晶通过桥联连接毗邻的纤维，增加纤维间的结合并增大结合面积，此外，还可嵌入较大的纤维之间，因此，通过在浆液中添加超细碳酸钙和纤维素纳米晶，使得超细碳酸钙、纤维素纳米晶和纤维之间能够自组装的形成空间网络结构，这有利于提高瓦楞纸的强度和承载能力；
29.(2)本发明采用纤维回收材料生产瓦楞纸箱，实现了对废纤维的回收利用；而采用浓度为10wt％的氢氧化钾溶液对纤维回收材料进行浸泡，能够高效的去除回收材料表面的污渍；
30.(3)本发明中采用有机蒙脱土改性松香胶乳液，蒙脱土片层间所带的阳离子使乳液所带的正电荷数目增加，容易吸附游离的带负电荷纤维并与自组装的空间网络结构之间
形成更紧密的结构，使瓦楞纸的应力集中发生改变，提高瓦楞纸的物理性能和力学性能。
具体实施方式
31.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在实施例中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
32.本实施方式公开了一种高强度抗压瓦楞纸箱，包括由瓦楞纸板组成的多边形箱体，所述瓦楞纸板包括高强度抗压瓦楞纸和复合在所述高强度抗压瓦楞纸表面的面纸。
33.作为一种优选地实施方式，所述高强度抗压瓦楞纸的制备方法，包括如下步骤：
34.步骤一：将纤维回收材料放入切割机中粉碎，后倒入浓度为10wt％的氢氧化钾溶液中浸泡4
‑
6h，取出用流水进行冲洗，干净后放入搅拌转速为2000
‑
2200rpm的碎浆机中打浆，得到打浆度33
‑
35
°
sr的浆液；
35.步骤二：在搅拌转速为2000
‑
2200rpm下，将纤维素纳米晶和超细碳酸钙加入到浆液中1
‑
2h后，再加入改性松香胶乳液，在加热温度为120
‑
140℃，压强为40
‑
50kpa下，反应20
‑
30min，得到混合浆液；
36.步骤三：将混合浆液在造纸机的网部初步脱水，形成湿的纸页，再将湿的纸页通过挤压机进行挤压，挤出水分并成型，最后将挤压后的纸页放到烘干机中以10
‑
14℃的低温进行烘干，得到瓦楞原纸；
37.步骤四：将多层瓦楞原纸进行复合制成水分控制在9
‑
11％的高强度抗压瓦楞纸。
38.作为一种优选地实施方式，步骤一中的纤维回收材料可任意为回收瓦楞纸、回收竹纤维、回收切边纸和回收碳纤维中的一种或几种组合。
39.作为一种优选地实施方式，步骤二中纤维素纳米晶、超细碳酸钙和改性松香胶乳液之间的质量比1:(2
‑
3):(6
‑
7)。
40.作为一种优选地实施方式，步骤二中纤维素纳米晶、超细碳酸钙和改性松香胶乳液的总质量占浆液质量的8
‑
12％。
41.作为一种优选地实施方式，所述超细碳酸钙的粒径为60
‑
100nm，所述超细碳酸钙的晶体形貌为链状或片状。
42.作为一种优选地实施方式，所述改性松香胶乳液为有机蒙脱土改性松香胶乳液。
43.作为一种优选地实施方式，复合中使用的粘合剂均为阳离子淀粉胶。
44.作为一种更优选地实施方式，所述高强度抗压瓦楞纸和所述面纸表面上均涂布有生物基涂料。
45.作为一种更优选地实施方式，所述生物基涂料由以下质量份原料制成：生物基树脂60
‑
70份、纳米二氧化硅10
‑
20份、脂肪胺20
‑
30份、正丁基缩水甘油醚5
‑
8份、聚丙烯酸钠盐1
‑
2份、丁醇20
‑
25份。
46.作为一种更优选地实施方式，所述生物基树脂为生物基环氧树脂、生物基酚醛树脂或淀粉树脂中的一种。
47.本实施方式中采用纤维回收材料生产瓦楞纸箱，实现了对废纤维的回收利用；而采用浓度为10wt％的氢氧化钾溶液对纤维回收材料进行浸泡，能够高效的去除回收材料表面的污渍。
48.本实施方式中选用的超细碳酸钙晶体形貌为链状或片状，由于超细碳酸钙具有填充凹陷、沿空隙生长的特点，而浆液中的纤维是一种多孔疏松性材料，能够为超细碳酸钙提供生长、吸附位置；纤维素纳米晶通过桥联连接毗邻的纤维，增加纤维间的结合并增大结合面积，此外，还可嵌入较大的纤维之间，因此，通过在浆液中添加超细碳酸钙和纤维素纳米晶，使得超细碳酸钙、纤维素纳米晶和纤维之间能够自组装的形成空间网络结构，这有利于提高瓦楞纸的强度和承载能力。
49.本发明中采用有机蒙脱土改性松香胶乳液，蒙脱土片层间所带的阳离子使乳液所带的正电荷数目增加，容易吸附游离的带负电荷纤维并与自组装的空间网络结构之间形成更紧密的结构，使瓦楞纸的应力集中发生改变，提高瓦楞纸的物理性能和力学性能。
50.以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。