CN107829336A - 一种制作瓦楞纸板用箱板纸的纸浆制作工艺 - Google Patents

Abstract

一种制作瓦楞纸板用箱板纸的纸浆制作工艺，涉及纸板制造加工技术领域，包括原料预处理、物理制浆、脱色或者着色、机械浆与化学浆混合。本发明结构简单、强度高、加工方便，材料新颖、环保标准高，在抗压强度、耐水能力、吸潮能力等方面具有显著提升，增加了瓦楞纸板的防水和防火能力，有利于延长瓦楞纸板的使用寿命。

Description

一种制作瓦楞纸板用箱板纸的纸浆制作工艺

技术领域：

本发明涉及纸板制造加工技术领域，具体涉及一种制作瓦楞纸板用箱板纸的纸浆制作工艺。

背景技术：

瓦楞纸板是一个多层的黏合体，它最少由一层波浪形芯纸夹层及一层纸板构成。它有很高的机械强度，能抵受搬运过程中的碰撞和摔跌。瓦楞纸箱的实际表现取决于三项因素:芯纸和纸板的特性及纸箱本身的结构。

瓦楞纸板又称波纹纸板。由至少一层瓦楞纸和一层箱板纸粘合而成，具有较好的弹性和延伸性。主要用于制造纸箱、纸箱的夹心以及易碎商品的其他包装材料。用土法草浆和废纸经打浆，制成类似黄纸板的原纸板，再机械加工使轧成瓦楞状，然后在其表面用硅酸钠等胶粘剂与箱板纸粘合而成。

瓦楞纸板的瓦楞波纹好像一个个连接的拱形门，相互并列成一排，相互支撑，形成三角结构体，具有较好的机械强度，从平面上也能承受一定的压力，并富于弹性，缓冲作用好；它可根据需要制成各种形状大小的衬垫或容器，比塑料缓冲材料要简便、快捷；受温度影响小，遮光性好，受光照不变质，一般受湿度影响也较小，但不宜在湿度较大的环境中长期使用，这会影响其强度。

外贸供应的进口瓦楞纸箱生产用纸主要从美国、日本、芬兰、加拿大等国进口定量为360g/m2牛卡和180g/m2瓦楞原纸，也有一部分定为337g/m2牛卡和160g/m2瓦楞原纸。为改善内销瓦楞纸箱生产用纸，有部分造纸企业也开始试制定量为360g/m2和420g/m2牛皮箱板纸(牛皮卡纸)。随后，由于一部分造纸企业的产品和瓦楞纸箱生产用纸生产企业的兴建投产，纸箱生产用纸品目繁多，各级别、克重的箱板纸和瓦楞原纸不断投放市场，纸箱生产企业对纸板选择余地增加。瓦楞纸板国家标准(GB-6544-86)中要求瓦楞纸箱生产用纸材料必须符合规定，用箱板纸定量分别为250g/m2、280g/m2、300g/m2、320g/m2、360g/m2，瓦楞原纸为125g/m2、150g/m2、180g/m2，这样就使单、双瓦楞纸板克重在1000g/m2～1100g/m2左右，在确保定量的基础上，保证了纸箱的质量。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构简单、强度高、加工方便，材料新颖、环保的一种高强度瓦楞纸板中使用的箱板纸的纸浆制作工艺。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种高强度瓦楞纸板，由箱板纸、分隔板和瓦楞纸组合而成，所述箱板纸设置有上下两块，在箱板纸中间设置有分隔板，所述分隔板的两侧设置有瓦楞纸，所述瓦楞纸为连续的半圆弧状结构，在瓦楞纸与分隔板之间形成半球状空心的缓冲腔，在瓦楞纸与箱板纸之间充填有胶水，所述瓦楞纸的内部设置有填充剂；

进一步技术，所述箱板纸的厚度为分隔板厚度的一半；

进一步技术，所述瓦楞纸的厚度与箱板纸厚度相同；

进一步技术，所述瓦楞纸的厚度为分隔板厚度的一半；

进一步技术，所述瓦楞纸内的填充剂为水性填充剂，干燥后与瓦楞纸结合；

更进一步技术，所述瓦楞纸的长度为箱板纸长度的9/10；

更进一步技术，所述瓦楞纸均匀设置在分隔板两侧的中间位置，两侧的瓦楞纸关于分隔板相互对称；

一种高强度瓦楞纸板，通过分隔板和瓦楞纸的配合，使相互对称的瓦楞纸能够提高支撑强度，而且利用半圆形的弧状结构增强了瓦楞纸的支撑力，对箱板纸起到更好的支撑作用，而分隔板的作用为了固定瓦楞纸还能起到加强筋的作用，为瓦楞纸提供受力点，还能起到坚固的作用，而填充在瓦楞纸与箱板纸之间的胶水能够增加箱板纸和瓦楞纸之间的牢固程度，提高瓦楞纸板整体的强度；

在瓦楞纸与箱板纸之间充填的胶水可以起到粘贴作用还能对瓦楞纸起到固定和增强的作用，其中胶水由以下组分制备而成：表面活性剂30～50份，耐老化剂5～10份，消泡剂0.1～0.3份，增韧剂10～15份，促进剂3～8份，阻燃剂20～25份，硼砂1～3份，淀粉10～12份，水50～80份。

优选的，所述胶水，包括以下重量份的原料：表面活性剂30～40份，耐老化剂8～10份，消泡剂0.2～0.3份，增韧剂10～13份，促进剂3～5份，阻燃剂22～25份，硼砂1～2份，淀粉10～11份，水50～60份。

优选的，所述胶水，包括以下重量份的原料：表面活性剂40～50份，耐老化剂5～8份，消泡剂0.1～0.2份，增韧剂13～15份，促进剂5～8份，阻燃剂20～22份，硼砂2～3份，淀粉11～12份，水60～80份。

优选的，所述表面活性剂为卵磷脂、脂肪酸甘油酯，硫酸化蓖麻油的其中一种。

优选的，所述耐老化剂为氧化锌、硫代二丙酸二月桂酯、叔胺的其中一种。

优选的，所述消泡剂为二甲基硅油、高碳醇、聚醚改性硅的其中一种。

优选的，所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯、氯化聚乙烯、氯丁橡胶的其中一种。

优选的，所述促进剂为三乙醇胺、三氯化铁、四甲基硫脲的其中一种。

优选的，所述阻燃剂为氢氧化铝、三氧化二锑、氢氧化镁的其中一种。

制作时，将表面活性剂和耐老剂装入反应釜，升温至230℃完全溶解后，开动搅拌升温到280℃，保温30分钟，然后加入消泡剂、增韧剂，保温30分钟，然后兑入促进剂、阻燃剂、硼砂、淀粉和水，保温搅拌20-30分钟，出锅后既得胶水。

与普通胶水相比，本胶水成本低，各原料环保无毒，无刺激性气味，胶水保存方便，不易凝固，使用胶水后的瓦楞纸板不易被撕断，防水能力优秀，加入了阻燃剂，不易燃烧，安全可靠。

不仅如此，在瓦楞纸内部的填充剂能够对瓦楞纸起到很好的加固作用，不仅如此还能对瓦楞纸内部的空间进行除潮，除潮后的瓦楞纸的使用效果更加明显；

其中所述填充剂由以下组分制备而成；ABS塑料颗粒80～100份、青金石粉1～1.5份、无卤阻燃协效剂1～2份、乙丙橡胶1.5～3份、润滑剂0.2～1份、抗氧剂0.1～0.5份、引发剂1～2份、石墨润滑剂0.2～0.4份、丙纶短纤维5～10份、二甲基硅油0.5～1份、过氯乙烯5～8份、硅酸钠1.5～3份、增刚剂1～2份、滑石粉0.5～1份、表面活性剂0.5～1份、冰晶石粉3～5份；

为了提高本发明所述的高强度瓦楞纸板的强度；

一种制作瓦楞纸板用箱板纸的纸浆制作工艺，包括以下步骤：

1)、原料预处理

将玉米秸秆切割成长度为0.5～1.5cm的秸秆段；得新鲜秸秆段，然后放入水温为60～90℃的热水或者质量浓度为5～30％的碱溶液中浸泡处理10～50分钟，得处理后秸秆段；

2)、物理制浆：

将步骤1)所得的新鲜秸秆段进行机械磨浆与搓丝；直至所得的秸秆纤维筋的长度为1～3mm；

3)、在步骤2)所得的秸秆纤维筋中加水后进行进一步搓丝和磨碎，直至秸秆纤维筋的长度为0.3～0.5mm，得纤维浆；所述水的用量是步骤1)中的秸秆段干重的10％～15％；

4)、脱色或者着色：

在上述纤维浆中加入质量浓度为0.1～2％的石灰溶液或KOH溶液或NaOH溶液或H₂O₂溶液脱色，脱色时间为10～20分钟；再滤水沥干30～60min分钟，得处理后纤维浆；石灰溶液或KOH溶液或NaOH溶液或H₂O₂溶液与纤维浆的体积比为2～10％，从而实现脱色、漂白与软化处理；

所述着色为：

向步骤3)所得的纤维浆中加入染料，染料的用量为步骤1)中的秸秆段干重的2％～10％，得处理后纤维浆，从而使秸秆纤维筋具有特定颜色；

5)、机械浆与化学纸浆混合

步骤4)所得的处理后纤维浆与甘蔗浆或者废纸浆按照1∶0.1～10的干重比混合，至此制作箱纸板的纸浆制备完成；

通过上述方法制备加工而成的瓦楞纸板在强度和阻燃能力上都具有显著提高，而且还能抵御潮湿增加在大湿度环境下的使用效果，使用上述方法制备瓦楞纸板，并对瓦楞纸板进行分组实验，每组选取样品数5张，共选取三组，分别对瓦楞纸板的抗压强度、耐水能力、吸潮能力、甲醛含量和燃点进行实验，并将实验结果统计如下表：

通过上表分析可知本发明制备的瓦楞纸板的有益效果是：结构简单、强度高、加工方便，材料新颖、环保标准高，在抗压强度、耐水能力、吸潮能力等方面具有显著提升，增加了瓦楞纸板的防水和防火能力，有利于延长瓦楞纸板的使用寿命。

附图说明：

图1为一种高强度瓦楞纸板的结构示意图；

图2为一种高强度瓦楞纸板中瓦楞纸和分隔板结构示意图；

图3为一种高强度瓦楞纸板中瓦楞纸结构示意图；

其中：1-箱板纸；2-分隔板；3-瓦楞纸；4-胶水；5-缓冲腔。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

如图1-图3所示：一种高强度瓦楞纸板，由箱板纸1、分隔板2和瓦楞纸3组合而成，箱板纸1设置有上下两块，在箱板纸1中间设置有分隔板2，分隔板2的两侧设置有瓦楞纸3，瓦楞纸3为连续的半圆弧状结构，在瓦楞纸3与分隔板2之间形成半球状空心的缓冲腔5，在瓦楞纸3与箱板纸1之间充填有胶水4，瓦楞纸3的内部设置有填充剂；

箱板纸1的厚度为分隔板2厚度的一半；

瓦楞纸3的厚度与箱板纸1厚度相同；

瓦楞纸3的厚度为分隔板2厚度的一半；

瓦楞纸3内的填充剂为水性填充剂，干燥后与瓦楞纸3结合；

瓦楞纸3的长度为箱板纸1长度的9/10；

瓦楞纸3均匀设置在分隔板2两侧的中间位置，两侧的瓦楞纸3关于分隔板2相互对称。

实施例2：

如图1-图3所示：一种高强度瓦楞纸板，通过分隔板2和瓦楞纸3的配合，使相互对称的瓦楞纸3能够提高支撑强度，而且利用半圆形的弧状结构增强了瓦楞纸3的支撑力，对箱板纸1起到更好的支撑作用，而分隔板2的作用为了固定瓦楞纸3还能起到加强筋的作用，为瓦楞纸3提供受力点，还能起到坚固的作用，而填充在瓦楞纸3与箱板纸1之间的胶水4能够增加箱板纸1和瓦楞纸3之间的牢固程度，提高瓦楞纸板整体的强度。

实施例3：

一种制作瓦楞纸板用箱板纸的纸浆制作工艺，包括以下步骤：

1)、原料预处理

将玉米秸秆切割成长度为0.5cm的秸秆段；得新鲜秸秆段，然后放入水温为60℃的热水或者质量浓度为5％的碱溶液中浸泡处理10分钟，得处理后秸秆段；

2)、物理制浆：

将步骤1)所得的新鲜秸秆段进行机械磨浆与搓丝；直至所得的秸秆纤维筋的长度为1mm；

3)、在步骤2)所得的秸秆纤维筋中加水后进行进一步搓丝和磨碎，直至秸秆纤维筋的长度为0.3mm，得纤维浆；所述水的用量是步骤1)中的秸秆段干重的10％；

4)、脱色或者着色：

在上述纤维浆中加入质量浓度为0.1％的石灰溶液或KOH溶液或NaOH溶液或H₂O₂溶液脱色，脱色时间为10分钟；再滤水沥干30min分钟，得处理后纤维浆；石灰溶液或KOH溶液或NaOH溶液或H₂O₂溶液与纤维浆的体积比为2％，从而实现脱色、漂白与软化处理；

所述着色为：

向步骤3)所得的纤维浆中加入染料，染料的用量为步骤1)中的秸秆段干重的2％，得处理后纤维浆，从而使秸秆纤维筋具有特定颜色；

5)、机械浆与化学纸浆混合

步骤4)所得的处理后纤维浆与甘蔗浆或者废纸浆按照1∶1的干重比混合，至此制作箱纸板的纸浆制备完成。

实施例4：

一种制作瓦楞纸板用箱板纸的纸浆制作工艺，包括以下步骤：

1)、原料预处理

将玉米秸秆切割成长度为1cm的秸秆段；得新鲜秸秆段，然后放入水温为75℃的热水或者质量浓度为20％的碱溶液中浸泡处理25分钟，得处理后秸秆段；

2)、物理制浆：

将步骤1)所得的新鲜秸秆段进行机械磨浆与搓丝；直至所得的秸秆纤维筋的长度为2mm；

3)、在步骤2)所得的秸秆纤维筋中加水后进行进一步搓丝和磨碎，直至秸秆纤维筋的长度为0.4mm，得纤维浆；所述水的用量是步骤1)中的秸秆段干重的12％；

4)、脱色或者着色：

在上述纤维浆中加入质量浓度为1％的石灰溶液或KOH溶液或NaOH溶液或H₂O₂溶液脱色，脱色时间为15分钟；再滤水沥干45min分钟，得处理后纤维浆；石灰溶液或KOH溶液或NaOH溶液或H₂O₂溶液与纤维浆的体积比为8％，从而实现脱色、漂白与软化处理；

所述着色为：

向步骤3)所得的纤维浆中加入染料，染料的用量为步骤1)中的秸秆段干重的8％，得处理后纤维浆，从而使秸秆纤维筋具有特定颜色；

5)、机械浆与化学纸浆混合

步骤4)所得的处理后纤维浆与甘蔗浆或者废纸浆按照1∶5的干重比混合，至此制作箱纸板的纸浆制备完成。

实施例5：

一种制作瓦楞纸板用箱板纸的纸浆制作工艺，包括以下步骤：

1)、原料预处理

将玉米秸秆切割成长度为1.5cm的秸秆段；得新鲜秸秆段，然后放入水温为90℃的热水或者质量浓度为30％的碱溶液中浸泡处理50分钟，得处理后秸秆段；

2)、物理制浆：

将步骤1)所得的新鲜秸秆段进行机械磨浆与搓丝；直至所得的秸秆纤维筋的长度为3mm；

3)、在步骤2)所得的秸秆纤维筋中加水后进行进一步搓丝和磨碎，直至秸秆纤维筋的长度为0.5mm，得纤维浆；所述水的用量是步骤1)中的秸秆段干重的15％；

4)、脱色或者着色：

在上述纤维浆中加入质量浓度为2％的石灰溶液或KOH溶液或NaOH溶液或H₂O₂溶液脱色，脱色时间为20分钟；再滤水沥干60min分钟，得处理后纤维浆；石灰溶液或KOH溶液或NaOH溶液或H₂O₂溶液与纤维浆的体积比为10％，从而实现脱色、漂白与软化处理；

所述着色为：

向步骤3)所得的纤维浆中加入染料，染料的用量为步骤1)中的秸秆段干重的10％，得处理后纤维浆，从而使秸秆纤维筋具有特定颜色；

5)、机械浆与化学纸浆混合

步骤4)所得的处理后纤维浆与甘蔗浆或者废纸浆按照1∶10的干重比混合，至此制作箱纸板的纸浆制备完成。

对比例1

一种箱板纸的纸浆制作工艺，包括以下步骤：

1)、原料预处理

将玉米秸秆切割成长度为10cm的秸秆段；得新鲜秸秆段，然后放入水温为50℃的热水中浸泡处理20分钟，得处理后秸秆段；

2)、物理制浆：

将步骤1)所得的新鲜秸秆段进行机械磨浆与搓丝；直至所得的秸秆纤维筋的长度为15mm；

3)、在步骤2)所得的秸秆纤维筋中加水后进行进一步搓丝和磨碎，直至秸秆纤维筋的长度为10mm，得纤维浆；所述水的用量是步骤1)中的秸秆段干重的30％；

4)、脱色或者着色：

在上述纤维浆中加入质量浓度为8％的石灰溶液，脱色5分钟后，再滤水沥干10min分钟，得处理后纤维浆；

所述着色为：

向步骤3)所得的纤维浆中加入染料，染料的用量为步骤1)中的秸秆段干重的10％，得处理后纤维浆，从而使秸秆纤维筋具有特定颜色；

5)、机械浆与化学纸浆混合

步骤4)所得的处理后纤维浆与甘蔗浆或者废纸浆按照1∶2的干重比混合，至此制作箱纸板的纸浆制备完成。

对比例2

一种制作瓦楞纸板用箱板纸的纸浆制作工艺，包括以下步骤：

1)、原料预处理

将玉米秸秆切割成长度为8cm的秸秆段；得新鲜秸秆段，然后放入水温为40℃的热水中浸泡处理50分钟，得处理后秸秆段；

2)、物理制浆：

将步骤1)所得的新鲜秸秆段进行机械磨浆与搓丝；直至所得的秸秆纤维筋的长度为10mm；

3)、在步骤2)所得的秸秆纤维筋中加水后进行进一步搓丝和磨碎，直至秸秆纤维筋的长度为8mm，得纤维浆；

4)、脱色或者着色：

在上述纤维浆中加入质量浓度为2％的KOH溶液，脱色5分钟；得处理后纤维浆；

所述着色为：

向步骤3)所得的纤维浆中加入染料，染料的用量为步骤1)中的秸秆段干重的10％，得处理后纤维浆，从而使秸秆纤维筋具有特定颜色；

5)、机械浆与化学纸浆混合

步骤4)所得的处理后纤维浆与甘蔗浆或者废纸浆按照1∶20的干重比混合，至此制作箱纸板的纸浆制备完成

分别用上述实施例3-5和对比例1-2制备的纸浆制作箱板纸，然后利用该箱板纸制作瓦楞纸板，对成型后的瓦楞纸板进行相关性能测试，测试数据统计如下表：

通过上表分析可知利用本发明制备的纸浆制作的箱板纸制作而成的瓦楞纸板结构简单、强度高、加工方便，材料新颖、环保标准高，在抗压强度、耐水能力、吸潮能力等方面具有显著提升，增加了瓦楞纸板的防水和防火能力，有利于延长瓦楞纸板的使用寿命。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种制作瓦楞纸板用箱板纸的纸浆制作工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1)、原料预处理

将玉米秸秆切割成长度为0.5～1.5cm的秸秆段；得新鲜秸秆段，然后放入水温为60～90℃的热水或者质量碱溶液中浸泡处理10～50分钟，得处理后秸秆段；

2)、物理制浆：

将步骤1)所得的新鲜秸秆段进行机械磨浆与搓丝；

3)、在步骤2)所得的秸秆纤维筋中加水后进行进一步搓丝和磨碎，直至秸秆纤维筋的长度为0.3～0.5mm，得纤维浆；所述水的用量是步骤1)中的秸秆段干重的10％～15％；

4)、脱色或者着色：

在上述纤维浆中加入石灰溶液脱色，脱色时间为10～20分钟；再滤水沥干30～60min分钟，得处理后纤维浆；石灰溶液或KOH溶液或NaOH溶液或H₂O₂溶液与纤维浆的体积比为2～10％，从而实现脱色、漂白与软化处理；

所述着色为：

向步骤3)所得的纤维浆中加入染料，得处理后纤维浆，从而使秸秆纤维筋具有特定颜色；

5)、机械浆与化学纸浆混合

步骤4)所得的处理后纤维浆与甘蔗浆或者废纸浆按照1∶0.1～10的干重比混合，至此制作箱纸板的纸浆制备完成。

2.根据权利要求1所述的一种制作瓦楞纸板用箱板纸的纸浆制作工艺，其特征在于：包括以下步骤：所述步骤1中的碱溶液的浓度为5～30％。

3.根据权利要求1所述的一种制作瓦楞纸板用箱板纸的纸浆制作工艺，其特征在于：包括以下步骤：所述步骤4中使用的石灰溶液的质量浓度为0.1～2％。

4.根据权利要求1所述的一种制作瓦楞纸板用箱板纸的纸浆制作工艺，其特征在于：包括以下步骤：所述步骤4中的石灰溶液可以更换为KOH溶液或NaOH溶液或H₂O₂溶液。

5.根据权利要求1所述的一种制作瓦楞纸板用箱板纸的纸浆制作工艺，其特征在于：包括以下步骤：所述步骤4中的染料的用量为步骤1)中的秸秆段干重的2％～10％。

6.根据权利要求1所述的一种制作瓦楞纸板用箱板纸的纸浆制作工艺，其特征在于：包括以下步骤：所述步骤2中的搓丝过程中所得的秸秆纤维筋的长度为1～3mm。