一种环保高性能复合瓦楞纸的生产方法与流程

1.本发明涉及瓦楞纸生产技术领域，具体涉及一种环保高性能复合瓦楞纸的生产方法。


背景技术：

2.瓦楞纸是由挂面纸和通过瓦楞棍加工而形成的波形的瓦楞纸粘合而成的板状物，一般分为单瓦楞纸板和双瓦楞纸板两类，按照瓦楞的尺寸分为:a、b、c、e、f五种类型；瓦楞纸具有成本低、质量轻、加工易、强度大、印刷适应性样优良、储存搬运方便等优点；在所有包装印刷产品中，绝大多数是用瓦楞纸箱来运输的，这显示了瓦楞纸板运输箱对保证产品从工厂安全送到顾客手中的重要作用。
3.由于物流运输和仓储过程中大量纸箱的堆积，在干燥或夏天存在较大的安全隐患，因而瓦楞纸箱的阻燃性也有必要加强。现有对瓦楞纸进行阻燃改性的方法主要是通过浆内添加和成品浸渍等加工工艺，将阻燃剂加入瓦楞纸内部或附着在表面来达到阻燃的目的，但这种加工方式往往存在易流失、阻燃剂用量大、且影响瓦楞纸强度。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种环保高性能复合瓦楞纸的生产方法，解决以下技术问题：
5.现有对瓦楞纸进行阻燃改性的方法主要是通过浆内添加和成品浸渍等加工工艺，将阻燃剂加入瓦楞纸内部或附着在表面来达到阻燃的目的，但这种加工方式往往存在易流失、阻燃剂用量大、且影响瓦楞纸强度。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.一种环保高性能复合瓦楞纸的生产方法，所述复合瓦楞纸由上至下依次包括第一纸层、第二纸层、第三纸层以及第四纸层，相邻层之间通过胶黏剂粘合以形成复合瓦楞纸；
8.所述第一纸层由a组合制备而成，a组分包括纤维素树脂、聚丙烯树脂、海藻酸钠、改性明胶、阻燃剂以及增塑剂；
9.所述第二纸层由b组分制备而成，b组分包括废纸纤维、化学纤维pet、四氯化锡、阻燃剂以及助剂。
10.所述第三层纸由c组分制备而成，c组分包括无机纤维、无机结合剂、无机填料、絮凝剂、增韧剂以及阻燃剂。
11.所述第四层纸由d组分制备而成，d组分包括改性麦秸粉、纤维素酶、复合增强纤维、木质素接枝环氧树脂乳液、阻燃剂以及增粘剂。
12.优选的，所述a组分各材料用量分别为：纤维素树脂40-70份、聚丙烯树脂5-9份、海藻酸钠2-5份、改性明胶3-6份、阻燃剂1-5份以及增塑剂0.5-1份；
13.所述b组分各材料用量分别为：废纸纤维20-28份、化学纤维pet4-8份、四氯化锡1-3份、阻燃剂2-4份以及助剂0.6-1.5份；
14.所述c组分各材料用量分别为：无机纤维15-20份、无机结合剂2-7份、无机填料1-4份、增韧剂1-3份以及阻燃剂2-6份。
15.所述d组分各材料用量分别为：改性麦秸粉10-20份、纤维素酶1-4份、复合增强纤维5-10份、木质素接枝环氧树脂乳液3-6份、阻燃剂1-5份以及增粘剂0.2-0.8份。
16.优选的，所述阻燃剂由氢氧化镁、磷酸三甲苯酯与氯丹酸酐按照质量比为2:3:1制备而成。
17.优选的，所述增塑剂为尿素、邻苯二甲酸二正辛酯和甘油中的至少一种。
18.优选的，所述改性明胶制备方法为：a、将明胶和月桂酸按照质量比为3:1混合后，向混合物中加入四氢呋喃溶液，第一次水浴加热至75-80℃，回流，反应2-5h；接着调节ph值为8.5-9，第二次水浴加热至85-90℃反应1-3h，冷却出料，干燥后得改性明胶。
19.优选的，所述助剂为偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌和抗氧剂168中按照质量比为1：1:2的混合物。
20.优选的，所述无机纤维为高硅氧纤维、多晶莫来石纤维和氧化铝纤维中的一种或多种；所述无机结合剂为硅溶胶、铝溶胶或锆溶胶中的一种或多种；无机填料为碳酸钙、二氧化硅、滑石粉中的一种或多种。
21.优选的，所述增韧剂为氯化聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物按照质量比为1：2的混合物。
22.复合瓦楞纸的生产方法，包括如下步骤：
23.s1、制备第一纸层：取纤维素树脂、聚丙烯树脂加入碎浆机中破碎，破碎的过程中不断加入50-100份的水进行稀释，向稀释后的浆液中加入海藻酸钠、改性明胶、阻燃剂以及增塑剂搅拌均匀，然后对浆液进行打浆处理，最后进行抄纸干燥成型后得到第一纸层；
24.s2、制备第二纸层：将废纸纤维与化学纤维pet放入碎浆机中破碎成浆液，向浆液中添加四氯化锡、阻燃剂以及助剂，然后再加热至50-60℃，水浴保温4-7小时，然后加热至沸腾2-3分钟，自然冷却至室温，干燥可得第二纸层；
25.s3、制备第三纸层：将无机纤维加至碎浆机中破碎成浆液，向浆液中添加无机结合剂、无机填料、增韧剂以及阻燃剂，然后再加热至60-70℃，水浴保温3-5小时，然后加热至沸腾1-2分钟，自然冷却至室温，干燥可得第三纸层；
26.s4、制备第四纸层：将改性麦秸粉加入碎浆机中破碎，破碎的过程中不断加入30-60份的水进行稀释，向稀释后的浆液中加入纤维素酶、复合增强纤维、木质素接枝环氧树脂乳液、阻燃剂以及增粘剂，抄纸干燥成型后得到第四纸层；
27.s5、制备第一复合层：取第一纸层，在第一纸层的上下表面均涂抹胶黏剂，然后将第二纸层以及第三纸层分别贴合在第一纸层上下表面，得到第一复合层；
28.s6、制备芯纸层：取将第三纸层放到瓦楞机上，在160-190℃下压制呈波浪状芯纸层；
29.s7、复合瓦楞纸压合成型：取波浪状芯纸层，在波浪状芯纸层的上下表面均涂抹胶黏剂，然后将第一复合层以及第四纸层分别压合在波浪状芯纸层上下表面，得到环保高性能复合瓦楞纸。
30.本发明的有益效果：
31.(1)本发明由a组分制备的第一纸层、由b组分制备的第二纸层、由c组分制备的第
三纸层、由d组分制备的第四纸层复合而成，使得该复合瓦楞纸层具有良好的抗冲击性，使其具有良好的防震、缓冲性能，有助于对所包装物体实现良好的保护，使用寿命长，同时在各个纸层加入由氢氧化镁、磷酸三甲苯酯与氯丹酸酐制备而成的阻燃剂，具有良好的阻燃性，由其制造的瓦楞纸箱在运输或存放过程中，不易发生起火的情况，本发明瓦楞纸制备方法操作控制方便，生产效率高，生产成本低，便于规模化生产，制得的瓦楞纸质量稳定，具有优异的综合性能，实用性强；
32.(2)本发明改性明胶侧基上的氨基与月桂酸的羧基进行反应，合成侧链含酰基的大分子表面活性剂，与阻燃剂配合使得热变形温度大大提升。
附图说明
33.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
34.图1是本发明一种环保高性能复合瓦楞纸的生产方法的流程示意图。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
36.实施例1
37.s1、取纤维素树脂40份、聚丙烯树脂5份加入碎浆机中破碎，破碎的过程中不断加入50份的水进行稀释，向稀释后的浆液中加入海藻酸钠2份、改性明胶3份、阻燃剂1份以及增塑剂0.5份搅拌均匀，然后对浆液进行打浆处理，最后进行抄纸干燥成型后得到第一纸层；所述阻燃剂由氢氧化镁、磷酸三甲苯酯与氯丹酸酐按照质量比为2:3:1制备而成；
38.增塑剂为尿素；
39.改性明胶制备方法为：a、将明胶和月桂酸按照质量比为3:1混合后，向混合物中加入四氢呋喃溶液，第一次水浴加热至75℃，回流，反应2h；接着调节ph值为8.5，第二次水浴加热至85℃反应1h，冷却出料，干燥后得改性明胶；
40.s2、将废纸纤维20份、化学纤维pet4份放入碎浆机中破碎成浆液，向浆液中添加四氯化锡1份、阻燃剂2份以及助剂0.6份，然后再加热至50℃，水浴保温4小时，然后加热至沸腾2分钟，自然冷却至室温，干燥可得第二纸层；
41.助剂为偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌和抗氧剂168中按照质量比为1：1:2的混合物；
42.s3、将无机纤维15份加至碎浆机中破碎成浆液，向浆液中添加无机结合剂2份、无机填料1份、增韧剂1份以及阻燃剂2份，然后再加热至60℃，水浴保温3小时，然后加热至沸腾1分钟，自然冷却至室温，干燥可得第三纸层；
43.无机纤维为高硅氧纤维；所述无机结合剂为硅溶胶；无机填料为碳酸钙；
44.s4、将改性麦秸粉10份加入碎浆机中破碎，破碎的过程中不断加入30份的水进行稀释，向稀释后的浆液中加入纤维素酶1份、复合增强纤维5份、木质素接枝环氧树脂乳液3份、阻燃剂1份以及增粘剂0.2份，抄纸干燥成型后得到第四纸层；
45.增韧剂为氯化聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物按照质量比为1：2的混合物；
46.s5、取第一纸层，在第一纸层的上下表面均涂抹胶黏剂，然后将第二纸层以及第三纸层分别贴合在第一纸层上下表面，得到第一复合层；
47.s6、取将第三纸层放到瓦楞机上，在160℃下压制呈波浪状芯纸层；
48.s7、取波浪状芯纸层，在波浪状芯纸层的上下表面均涂抹胶黏剂，然后将第一复合层以及第四纸层分别压合在波浪状芯纸层上下表面，得到环保高性能复合瓦楞纸。
49.实施例2
50.s1、取纤维素树脂60份、聚丙烯树脂7份加入碎浆机中破碎，破碎的过程中不断加入80份的水进行稀释，向稀释后的浆液中加入海藻酸钠3份、改性明胶5份、阻燃剂2份以及增塑剂0.8份搅拌均匀，然后对浆液进行打浆处理，最后进行抄纸干燥成型后得到第一纸层；所述阻燃剂由氢氧化镁、磷酸三甲苯酯与氯丹酸酐按照质量比为2:3:1制备而成；
51.增塑剂为邻苯二甲酸二正辛酯；
52.改性明胶制备方法为：a、将明胶和月桂酸按照质量比为3:1混合后，向混合物中加入四氢呋喃溶液，第一次水浴加热至78℃，回流，反应3h；接着调节ph值为8.6，第二次水浴加热至88℃反应2h，冷却出料，干燥后得改性明胶；
53.s2、将废纸纤维25份、化学纤维pet6份放入碎浆机中破碎成浆液，向浆液中添加四氯化锡2份、阻燃剂3份以及助剂1份，然后再加热至55℃，水浴保温5小时，然后加热至沸腾3分钟，自然冷却至室温，干燥可得第二纸层；
54.助剂为偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌和抗氧剂168中按照质量比为1：1:2的混合物；
55.s3、将无机纤维18份加至碎浆机中破碎成浆液，向浆液中添加无机结合剂5份、无机填料3份、增韧剂2份以及阻燃剂4份，然后再加热至65℃，水浴保温4小时，然后加热至沸腾1.5分钟，自然冷却至室温，干燥可得第三纸层；
56.无机纤维为多晶莫来石纤维；无机结合剂为铝溶胶；无机填料为二氧化硅；
57.s4、将改性麦秸粉15份加入碎浆机中破碎，破碎的过程中不断加入50份的水进行稀释，向稀释后的浆液中加入纤维素酶3份、复合增强纤维8份、木质素接枝环氧树脂乳液5份、阻燃剂2份以及增粘剂0.5份，抄纸干燥成型后得到第四纸层；
58.增韧剂为氯化聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物按照质量比为1：2的混合物；
59.s5、取第一纸层，在第一纸层的上下表面均涂抹胶黏剂，然后将第二纸层以及第三纸层分别贴合在第一纸层上下表面，得到第一复合层；
60.s6、取将第三纸层放到瓦楞机上，在180℃下压制呈波浪状芯纸层；
61.s7、取波浪状芯纸层，在波浪状芯纸层的上下表面均涂抹胶黏剂，然后将第一复合层以及第四纸层分别压合在波浪状芯纸层上下表面，得到环保高性能复合瓦楞纸。
62.实施例3
63.s1、取纤维素树脂70份、聚丙烯树脂9份加入碎浆机中破碎，破碎的过程中不断加入100份的水进行稀释，向稀释后的浆液中加入海藻酸钠5份、改性明胶6份、阻燃剂5份以及增塑剂1份搅拌均匀，然后对浆液进行打浆处理，最后进行抄纸干燥成型后得到第一纸层；所述阻燃剂由氢氧化镁、磷酸三甲苯酯与氯丹酸酐按照质量比为2:3:1制备而成；
64.增塑剂为甘油；
65.改性明胶制备方法为：a、将明胶和月桂酸按照质量比为3:1混合后，向混合物中加入四氢呋喃溶液，第一次水浴加热至80℃，回流，反应5h；接着调节ph值为9，第二次水浴加
热至90℃反应3h，冷却出料，干燥后得改性明胶；
66.s2、将废纸纤维28份、化学纤维pet8份放入碎浆机中破碎成浆液，向浆液中添加四氯化锡3份、阻燃剂4份以及助剂1.5份，然后再加热至60℃，水浴保温7小时，然后加热至沸腾3分钟，自然冷却至室温，干燥可得第二纸层；
67.助剂为偶氮二甲酰胺、硬脂酸锌和抗氧剂168中按照质量比为1：1:2的混合物；
68.s3、将无机纤维20份加至碎浆机中破碎成浆液，向浆液中添加无机结合剂7份、无机填料4份、增韧剂3份以及阻燃剂6份，然后再加热至70℃，水浴保温5小时，然后加热至沸腾2分钟，自然冷却至室温，干燥可得第三纸层；
69.无机纤维为氧化铝纤维；所述无机结合剂为锆溶胶；无机填料为滑石粉；
70.s4、将改性麦秸粉20份加入碎浆机中破碎，破碎的过程中不断加入60份的水进行稀释，向稀释后的浆液中加入纤维素酶4份、复合增强纤维10份、木质素接枝环氧树脂乳液6份、阻燃剂5份以及增粘剂0.8份，抄纸干燥成型后得到第四纸层；
71.增韧剂为氯化聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物按照质量比为1：2的混合物；
72.s5、取第一纸层，在第一纸层的上下表面均涂抹胶黏剂，然后将第二纸层以及第三纸层分别贴合在第一纸层上下表面，得到第一复合层；
73.s6、取将第三纸层放到瓦楞机上，在190℃下压制呈波浪状芯纸层；
74.s7、取波浪状芯纸层，在波浪状芯纸层的上下表面均涂抹胶黏剂，然后将第一复合层以及第四纸层分别压合在波浪状芯纸层上下表面，得到环保高性能复合瓦楞纸。
75.对比例1
76.对比例1与实施例2的不同之处在于，对比例2中的第一纸层、第二纸层、第三纸层以及第四纸层中不添加阻燃剂，其余均与实施例2相同。
77.对比例2
78.对比例2与实施例2的不同之处在于，对比例2的第一纸层中a组分不含有改性明胶，其余均与实施例2相同。
79.采用实施例1-3以及对比例1-2制备得到的瓦楞纸按照gb/t5454-1997进行极限氧指数(loi)测试；采用gb/t14656-2009进行燃烧性能测试，实施例1-4和对比例1-3的各项测试结果如下表所示。
[0080][0081]
[0082]
综上所述、本发明实施例1-3制备得到的瓦楞纸相较于对比例1-2在阻燃效果方面得到有效提升。
[0083]
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。