專利名稱：一種高強(qiáng)度抗水性瓦楞紙板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及瓦楞紙板領(lǐng)域，具體涉及一種高強(qiáng)度抗水性瓦楞紙板及其制備方法。
背景技術(shù)：
在我國，現(xiàn)有瓦楞紙板生產(chǎn)線上大都使用玉米淀粉膠結(jié)劑。玉米淀粉顆粒直徑在
4-50um，其成分以葡萄糖碳水化物為主，在玉米漿中約占20%，其余為水及少量添加劑。淀粉本身不溶于水，在水中淀粉會隨著溫度升高而發(fā)生體積膨脹，膨脹破裂后與水溶成糊狀，成為粘稠的液體，在紙板粘結(jié)過程中，滲透于被粘結(jié)物表面微孔中，待水份蒸發(fā)后形成具有一定網(wǎng)狀交聯(lián)的物理機(jī)械粘合力。它的優(yōu)點是無毒、不腐蝕、不污染、原料來源廣，制造工藝簡單，價格便宜，成本低等。缺點是這種單純粘結(jié)劑中的水分子會向原紙內(nèi)部不斷滲透，在瓦楞中形成水分梯度，即水分多的地方向水分少的地方移動，使整個瓦楞紙板迅速受潮變軟，造成紙板的粘結(jié)強(qiáng)度、邊壓強(qiáng)度等主要物理性能指標(biāo)下降，甚至造成整個紙箱功能的失效。在高檔出口紙箱中，外方往往會對膠粘劑的抗水性指標(biāo)提出明確要求，有的還列為產(chǎn)品出口到目標(biāo)國的準(zhǔn)入先決條件，而一些冷凍行業(yè)或需在高濕環(huán)境中儲運的紙箱用戶，對此要求也非常強(qiáng)烈，但國內(nèi)在這方面的研究與生產(chǎn)，尚屬起步階段。評價與衡量瓦楞紙板抗水性能的優(yōu)劣，有一個重要的國際標(biāo)準(zhǔn)，即IS03038:1975《瓦楞紙板膠粘抗水性的測定(浸水法)》，它源于原西德的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN53133，事隔三十多年后，我國才將IS03038:1975標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)譯修訂為GB/T22873-2008，并于2009年9月I日生效實施。按照國標(biāo)規(guī)定，將尺寸20mmX 150mm的瓦楞紙板標(biāo)準(zhǔn)試樣，浸于水中，在紙板上懸掛250g標(biāo)準(zhǔn)重砣，并使施力方向與膠粘線垂直，測量重砣膠粘線抵抗?fàn)恳璧臅r間。時間越長，耐水性能越佳。因此，要提高瓦楞紙箱的抗水性能，首先要解決玉米粘結(jié)劑耐水性差的問題，經(jīng)分析，首先由于淀粉顆粒大，相對之間空間大，使主鏈上存在較多的水基因，由于含水量高，當(dāng)游離水在工藝加熱至160°C過程中將被蒸發(fā)，而留下較大空間，減少粘結(jié)劑的存在，從而影響粘結(jié)效果。其次是膠粘成型后所形成的網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)有效性不足，再其次是淀粉粘結(jié)劑干燥后表面成膜耐水性低，因此影響耐水性強(qiáng)度效果。以目前中國市場上最常用的玉米淀粉膠粘劑為例(未經(jīng)特殊處理)，紙板剝離、重砣下落的時間一般在2 5分鐘。在常用玉米膠粘劑中添加了臺灣某“化學(xué)添加劑公司”的“抗水劑”后，剝離時間可達(dá)2小時左右。我們測試了從美國與歐洲進(jìn)口的不同批次、不同廠家、不同時間生產(chǎn)的高檔紙箱，它的重砣下落時間高達(dá)45 120小時。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)度抗水性瓦楞紙板及其制備方法。
為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種高強(qiáng)度抗水性瓦楞紙板，包括面紙和里紙，所述面紙和所述里紙之間設(shè)置有一楞紙層，所述楞紙層的峰面與所述面紙、所述里紙之間涂有一高強(qiáng)度抗水性粘結(jié)劑。進(jìn)一步的，所述楞紙層依次由第一楞紙、中紙和第二楞紙構(gòu)成，所述第一、第二楞紙的外峰面構(gòu)成所述楞紙層的峰面，所述第一、第二楞紙的內(nèi)峰面與所述中紙之間通過所述高強(qiáng)度抗水性粘結(jié)劑粘結(jié)。進(jìn)一步的，涂在所述楞紙層峰面上的所述超細(xì)淀粉高強(qiáng)度粘結(jié)劑的膠合面寬度為0.5mmο一種高強(qiáng)度抗水性瓦楞紙板的制備方法，包括以下步驟:步驟I)將瓦楞原紙壓制成所述有規(guī)律且永久性的波紋狀楞紙層；步驟2)利用瓦楞紙板流水線在所述楞紙層的峰面上涂上抗水性高強(qiáng)度粘結(jié)劑；步驟3)將所述面紙、所述楞紙層和所述里紙貼合，經(jīng)過加溫加壓，使兩層紙粘牢；步驟4)在160°C溫度下干燥定型，并優(yōu)化生產(chǎn)流水線的線速度，使干燥溫度、蒸發(fā)速度保證所述膠合面寬度要求，使所述楞紙層與所述面紙、所述里紙之間的抗水性高強(qiáng)度粘結(jié)劑迅速固化。進(jìn)一步的，所述抗水性高強(qiáng)度粘結(jié)劑由常規(guī)玉米漿和抗水添加劑組成。進(jìn)一步的，所述玉米漿的基本組成成分及重量百分比為:玉米粉20% ；苛性鈉7%。；水79% ;及剩余百分比的硼砂。所述近似納米淀粉的高強(qiáng)度抗水性粘結(jié)劑的制備方法，包括以下步驟:步驟I)將所述的玉米粉、苛性鈉、水和硼砂混合成常規(guī)玉米漿；步驟2)按玉米漿與抗水添加劑70: I的比例加入所述抗水添加劑；步驟3)將上述混合成份的玉米漿用先進(jìn)APS-360全自動電腦程控打漿機(jī)，對所述玉米漿進(jìn)行高剪切攪拌，將玉米粉顆粒打到超細(xì)粉碎，使玉米顆粒直徑接近納米級，加3倍的水?dāng)嚢璩蓾{，經(jīng)充分?jǐn)嚢?0分鐘后，其漿的粘度在35秒左右。進(jìn)一步的，所述苛性鈉為濃度50%的苛性鈉溶液。進(jìn)一步的，所述硼砂為粉狀。進(jìn)一步的，所述抗水添加劑為Cp-88抗水添加劑，所述cp-88抗水添加劑是熱硬化型的酮醛聚乙烯醇化合物，其中50%為固體，主要成份為聚乙烯醇和酮醛，化學(xué)分子式:H0-CH2-CH2-C0-CH2-CH2-0H所述cp-88抗水添加劑的PH = 7.0，粘度為13.5秒，比重為1.14g/cm3。本發(fā)明中抗水性高強(qiáng)度粘結(jié)劑的性能與機(jī)理如下:對常用淀粉粘結(jié)劑耐水性差的原因分析認(rèn)為，首先主要是由于淀粉顆粒大，相對之間空間大，使主鏈上存在較多的水基因，由于含水量高，當(dāng)游離水在工藝加熱至160°C過程中將被蒸發(fā)，而留下較大空間，減少粘結(jié)劑的存在，而影響粘結(jié)效果。其次是膠粘成型后所形成的網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)有效性不足，再其次是淀粉粘結(jié)劑干燥后表面成膜耐水性低，因此影響耐水性強(qiáng)度效果。
抗水性高強(qiáng)度粘結(jié)劑，由于超細(xì)顆粒淀粉，在添加劑活化作用下，其流動性和滲透性有明顯增加，待粘物表面存在的少量油脂，在苛性鈉作用下皂化，達(dá)到去油的目的，減少粘結(jié)劑滲透阻力，使粘結(jié)劑有效浸潤待粘物表面，充分滲透到待粘物表面微孔中，并增加滲入深度，客觀上增加了單位面積上的膠合面積，增加物理機(jī)械聯(lián)結(jié)力，另外粘結(jié)液在添加劑的極性作用下，增加淀粉分子等紙板纖維的化學(xué)親和力，分子間的化學(xué)鏈的有力結(jié)合，增加化學(xué)結(jié)合力。超細(xì)顆粒有利粘結(jié)劑的干燥程度，在工藝加熱和干燥過程中，進(jìn)一步交聯(lián)成復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的膠膜，有很強(qiáng)的化學(xué)鏈力和機(jī)械粘結(jié)力形成的膠膜，有著超強(qiáng)的耐水性能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下明顯效果:本發(fā)明采用高強(qiáng)度粘結(jié)劑粘接瓦楞紙板，所述高強(qiáng)度由超細(xì)顆粒淀粉，在添加劑活化作用下，其流動性和滲透性有明顯增加，待粘物表面存在的少量油脂，在苛性鈉作用下皂化，達(dá)到去油的目的，減少粘結(jié)劑滲透阻力，使粘結(jié)劑有效浸潤待粘物表面，充分滲透到待粘物表面微孔中，并增加滲入深度，客觀上增加了單位面積上的膠合面積，增加物理機(jī)械聯(lián)結(jié)力，另外粘結(jié)液在添加劑的極性作用下，增加淀粉分子等紙板纖維的化學(xué)親和力，分子間的化學(xué)鏈的有力結(jié)合，增加化學(xué)結(jié)合力。超細(xì)顆粒有利粘結(jié)劑的干燥程度，在工藝加熱和干燥過程中，進(jìn)一步交聯(lián)成復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的膠膜，有很強(qiáng)的化學(xué)鏈力和機(jī)械粘結(jié)力形成的膠膜，有著超強(qiáng)的耐水性能，耐水性強(qiáng)度測試表明抗水性高強(qiáng)度粘結(jié)劑有極強(qiáng)的耐水性強(qiáng)度。為驗證提高瓦楞紙板膠結(jié)耐水性工藝措施后的有效性，我們按國家標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計發(fā)明了國內(nèi)第一臺“瓦楞紙板膠結(jié)耐水性測試儀”，使優(yōu)化和改性措施得以及時驗證，優(yōu)選出各項參數(shù)達(dá)到合理數(shù)值，使其瓦楞紙板膠結(jié)耐水性時間獲得較大提高；并同時經(jīng)“國家包裝產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心”的權(quán)威檢測，本發(fā)明的高強(qiáng)度抗水性瓦楞紙板的重砣下落時間已達(dá)到了 139 219小時，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了國外的同類產(chǎn)品。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例詳細(xì)說明。本發(fā)明的具體實施方式

由以下實施例給出。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1為本發(fā)明的單瓦楞紙板結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的雙瓦楞紙板結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號說明:1、面紙，2、楞紙層，201、第一楞紙，202、第二楞紙，3、里紙，4、中紙。
具體實施例方式下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明。參見圖1所示，一種高強(qiáng)度抗水性瓦楞紙板，包括面紙I和里紙3，所述面紙I和所述里紙3之間設(shè)置有一楞紙層2，所述楞紙層2的峰面與所述面紙1、所述里紙3之間涂有一高強(qiáng)度抗水性粘結(jié)劑。進(jìn)一步的，參見圖2所示，所述楞紙層2依次由第一楞紙201、中紙4和第二楞紙202構(gòu)成，所述第一、第二楞紙201，202的外峰面構(gòu)成所述楞紙層2的峰面，所述第一、第二楞紙201，202的內(nèi)峰面與所述中紙4之間通過所述高強(qiáng)度抗水性粘結(jié)劑粘結(jié)。進(jìn)一步的，涂在所述楞紙層2峰面上的所述超細(xì)淀粉高強(qiáng)度粘結(jié)劑的膠合面寬度為 0.5mmο一種高強(qiáng)度抗水性瓦楞紙板的制備方法，包括以下步驟:步驟I)將瓦楞原紙壓制成所述楞紙層2 ；步驟2)利用涂膠機(jī)在所述楞紙層2的峰面上涂上抗水性高強(qiáng)度粘結(jié)劑；步驟3)將所述面紙1、所述楞紙層2和所述里紙3貼合，經(jīng)過加壓，使兩層紙粘牢；步驟4)在160°C溫度下干燥定型，并優(yōu)化生產(chǎn)流水線的線速度，使干燥溫度、蒸發(fā)速度保證所述膠合面寬度達(dá)到0.5mm要求，使所述楞紙層2與所述面紙1、所述里紙3之間的抗水性高強(qiáng)度粘結(jié)劑迅速固化。進(jìn)一步的，所述超細(xì)淀粉高強(qiáng)度粘結(jié)劑由玉米漿和抗水添加劑組成。進(jìn)一步的，所述玉米漿的基本組成成分及重量百分比為:玉米粉20% ；苛性鈉7%0 ；水79% ;及剩余百分比的硼砂。所述超細(xì)淀粉高強(qiáng)度粘結(jié)劑的制備方法，包括以下步驟:步驟I)將所述的玉米粉、苛性鈉、水和硼砂混合成玉米漿；步驟2)按玉米漿與抗水添加劑70: I的比例加入所述抗水添加劑；步驟3)將上述混合成份的玉米漿用先進(jìn)APS-360全自動電腦程控打漿機(jī)，對所述玉米漿進(jìn)行高剪切攪拌，將玉米粉顆粒打到超細(xì)粉碎，使玉米顆粒直徑接近納米級，加3倍的水?dāng)嚢璩蓾{，經(jīng)充分?jǐn)嚢?0分鐘后，其漿的粘度在35秒左右。進(jìn)一步的，所述苛性鈉為濃度50%的苛性鈉溶液。進(jìn)一步的，所述硼砂為粉狀。進(jìn)一步的，所述抗水添加劑為Cp-88抗水添加劑，所述cp-88抗水添加劑是熱硬化型的酮醛聚乙烯醇化合物，其中50%為固體，主要成份為聚乙烯醇和酮醛，化學(xué)分子式:H0-CH2-CH2-C0-CH2-CH2-0H所述cp-88抗水添加劑的PH = 7.0，粘度為13.5秒，比重為1.14g/cm3。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施案例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度抗水性瓦楞紙板，包括面紙(I)和里紙(3)，所述面紙(I)和所述里紙(3)之間設(shè)置有一楞紙層(2)，其特征在于:所述楞紙層(2)的峰面與所述面紙(I)、所述里紙(3)之間涂有一高強(qiáng)度抗水性粘結(jié)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度抗水性瓦楞紙板，其特征在于:所述楞紙層(2)依次由第一楞紙(201)、中紙(4)和第二楞紙(202)構(gòu)成，所述第一、第二楞紙(201，202)的外峰面構(gòu)成所述楞紙層(2)的峰面，所述第一、第二楞紙(201，202)的內(nèi)峰面與所述中紙(4)之間通過所述高強(qiáng)度抗水性粘結(jié)劑粘結(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高強(qiáng)度抗水性瓦楞紙板，其特征在于:涂在所述楞紙層(2)峰面上的所述超細(xì)淀粉高強(qiáng)度粘結(jié)劑的膠合面寬度為0.5mm。
4.一種高強(qiáng)度抗水性瓦楞紙板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟I)將瓦楞原紙壓制成所述楞紙層(2); 步驟2)利用紙板自動流水線在所述楞紙層(2)的峰面上涂上抗水性高強(qiáng)度粘結(jié)劑，峰面上的所述抗水性高強(qiáng)度粘合劑的膠合面寬為0.5mm ； 步驟3)將所述面紙(I)、所述楞紙層(2)和所述里紙(3)貼合，經(jīng)過加壓，使兩層紙粘牢； 步驟4)在160°C溫度下干燥定型，并優(yōu)化生產(chǎn)流水線的線速度，使干燥溫度、蒸發(fā)速度保證所述膠合面寬度要求，使所述楞紙(2)與所述面紙(I)、所述里紙(3)之間的所述抗水性高強(qiáng)度粘結(jié)劑迅速固化。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的`高強(qiáng)度抗水性瓦楞紙板的制備方法，其特征在于:所述抗水性高強(qiáng)度粘結(jié)劑由玉米漿和抗水添加劑組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)度抗水性瓦楞紙板的制備方法，其特征在于，所述玉米漿的基本組成成分及重量百分比為: 玉米粉20% ； 苛性鈉7%。；水79% ； 及剩余百分比的硼砂。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高強(qiáng)度抗水性瓦楞紙板的制備方法，其特征在于:所述苛性鈉為濃度50%的苛性鈉溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高強(qiáng)度抗水性瓦楞紙板的制備方法，其特征在于:所述硼砂為粉狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)度抗水性瓦楞紙板的制備方法，其特征在于:所述抗水添加劑為Cp-88抗水添加劑，所述cp-88抗水添加劑是熱硬化型的酮醛聚乙烯醇化合物，其中50%為固體，主要成份為聚乙烯醇和酮醛，化學(xué)分子式:HO-CH2-CH2-CO-CH2-CH2-OH 所述cp-88抗水添加劑的PH = 7.0，粘度為13.5秒，比重為1.14g/cm3。
全文摘要
本發(fā)明配合新頒布的國標(biāo)GB/T22873-2008，公開了一種高強(qiáng)度抗水性瓦楞紙板及其制備方法，包括面紙和里紙，所述面紙和所述里紙之間設(shè)置有一楞紙層，所述楞紙層的峰面與所述面紙、所述里紙之間涂有一高強(qiáng)度抗水性粘結(jié)劑；在常規(guī)的瓦楞紙板膠粘劑中，添加了一種特殊的抗水性添加劑，并采用超細(xì)顆粒的打漿工藝，優(yōu)化紙板自動線的各項工藝參數(shù)等，使瓦楞紙板的抗水性能得到了極大的提高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了國外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。
文檔編號B32B29/08GK103103891SQ20131001699
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月17日
發(fā)明者張惠忠, 盧思滿 申請人:達(dá)成包裝制品(蘇州)有限公司