一種碳纖維高強(qiáng)瓦楞原紙及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種碳纖維高強(qiáng)瓦楞原紙及其制備方法，屬于造紙【技術(shù)領(lǐng)域】。它是由下述原料制備而成：廢紙78-82%，碳纖維3-5%，淀粉6-9%，助劑：0.5-0.8%，水：8-9%，所述助劑為松香，明礬，氧化淀粉，純堿，分散劑，非離子型高分子絮凝劑，表面施膠劑，殺菌劑，消泡劑，助留劑。本發(fā)明的高強(qiáng)瓦楞原紙?zhí)祭w維添加量少，很大程度上降低了瓦楞原紙的成本，機(jī)械強(qiáng)度高，電阻率為107-104Ω·cm，具有優(yōu)異的防靜電作用。并且制備過程中固體廢棄物主要成分均為纖維，可用于生產(chǎn)纖維板，可以廢物利用，減少了對(duì)環(huán)境的污染。
【專利說明】一種碳纖維高強(qiáng)瓦楞原紙及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及造紙【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種碳纖維高強(qiáng)瓦楞原紙及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]碳纖維 是經(jīng)過130(Tl600°C高溫碳化制得的含碳量高達(dá)93%以上的新型碳材料。其中具有很多優(yōu)于植物纖維的優(yōu)越性能如下:熱導(dǎo)率高、熱膨脹系數(shù)小，摩擦系數(shù)小，電導(dǎo)率高；幾乎沒有彈性疲勞；質(zhì)輕，機(jī)械強(qiáng)度、彈性、抗拉伸強(qiáng)度和抗壓縮都比較好；耐酸性能好，能耐濃鹽酸、濃硫酸、磷酸等侵蝕；耐高溫，可在2000°C使用，在3000°C環(huán)境中，不發(fā)生軟化、熔化現(xiàn)象。正是因?yàn)樘祭w維具有以上優(yōu)越性能，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。碳纖維是無機(jī)纖維中非常有發(fā)展?jié)摿Φ墓δ芗堅(jiān)现?。瓦楞原紙是生產(chǎn)瓦楞紙板的重要組成材料之一。瓦楞原紙要求纖維結(jié)合強(qiáng)度好，紙面平整，有較好的緊度和挺度，要求有一定的彈性，以保證制成的紙箱具有防震和耐壓能力。
[0003]碳纖維紙是使用碳纖維或活性碳纖維及碳纖維或活性碳纖維與其它植物或非植物纖維混合生產(chǎn)的具有特殊性能的功能紙。碳纖維紙?jiān)诒Ａ籼祭w維優(yōu)越性能的同時(shí)，又具有了功能紙所具備的紙的特性，碳纖維紙中碳纖維的含量不同其應(yīng)用領(lǐng)域也不同。
[0004]碳纖維含量在1%~5%的范圍內(nèi)，此時(shí)碳纖維含量較低，制成的碳纖維紙表面電阻較小，具有抗靜電性能，可做防護(hù)用品、醫(yī)用用品、計(jì)算機(jī)房抗靜電以及電器包裝等行業(yè)。近幾年來，瓦楞原紙的的生產(chǎn)量和消費(fèi)量大大增加，供不應(yīng)求，且目前市場上用于防靜電的包裝材料，價(jià)格比較貴，機(jī)械強(qiáng)度低，性能較差，現(xiàn)有一些高強(qiáng)度瓦楞紙?zhí)砑犹祭w維的量比較多，從而大大增加了成本，因此，亟待研究出一種價(jià)格低廉，高強(qiáng)度，優(yōu)異防靜電的碳纖維瓦楞原紙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種碳纖維高強(qiáng)瓦楞原紙及其制備方法，解決了現(xiàn)有瓦楞原紙成本高，機(jī)械性能和防靜電性能較低的問題。
[0006]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
一種碳纖維高強(qiáng)瓦楞原紙，其特征是，由以下重量百分比的原料制成:
廢紙78-82%
碳纖維 3-5%
淀粉6-9%
助劑0.5-0.8%
水8-9% 。
[0007]所述助劑為松香，明礬，氧化淀粉，純堿，分散劑，非離子型高分子絮凝劑，表面施膠劑，殺菌劑，消泡劑，助留劑。
[0008]優(yōu)選的，由以下重量百分比的原料制成:
廢紙80%碳纖維 4%
淀粉7.4%
助劑0.6%
水8% 。
[0009]優(yōu)選的，所述松香，明礬，氧化淀粉，純堿，分散劑，非離子型高分子絮凝劑，表面施膠劑，殺菌劑，消泡劑，助留劑的重量比為(40-120): (100-350): (100-350): (5-12):(1-4):(0.2-1):(0.2-1):(0.2-1):(0.2-1): (0.2-1): (0.2-1)。
[0010]優(yōu)選的，所述廢紙為AOCC廢紙、LOCC廢紙。其中，AOCC廢紙為進(jìn)口美廢，LOCC廢
紙為國產(chǎn)廢紙。
[0011]優(yōu)選的，所述AOCC廢紙和LOCC廢紙的重量比為3:2。
[0012]優(yōu)選的，所述分散劑為聚乙烯醇、聚丙烯酰胺中的一種或兩種。
[0013]本發(fā)明還提供了一種碳纖維高強(qiáng)瓦楞原紙的制備方法，其特征是，包括以下步驟:
S1:稱取原料
按照上述的重量份稱取原料；
52:碳纖維處理
將步驟SI中稱取的碳纖維切短或磨碎為2-8mm ；
53:制漿過程
①將上述SI中稱取的廢紙加入到水力碎漿機(jī)中碎解；
②粗篩:將經(jīng)過步驟①碎解的廢紙送至高濃除渣器，除去重雜質(zhì)，進(jìn)行壓力粗篩篩選；
③細(xì)篩:將經(jīng)過上述步驟②粗篩篩選的廢紙漿稀釋到0.8^1.0 (wt)%，然后轉(zhuǎn)入低濃除渣器，除去較小重雜質(zhì)；低濃度篩選后的廢紙漿經(jīng)兩段壓力精選后，進(jìn)行濃縮，加入分散劑和經(jīng)過步驟S2處理的碳纖維，再經(jīng)磨漿機(jī)磨漿疏解，即得待用紙漿，其中，磨漿疏解前加入助留劑、殺菌劑及消泡劑；
54:抄造步驟
將步驟S3制得的待用紙漿與濃白水混合，然后經(jīng)二段壓力篩選，然后轉(zhuǎn)至成形器，成形后進(jìn)行壓榨脫水，至含水量低于54 (wt)%，經(jīng)過一段烘干部干燥后，加入氧化淀粉和表面施膠劑，再經(jīng)過二段烘干部干燥后，含水量低于8 (wt) %，即得成品紙頁；
55:將步驟S4得到的成品紙頁經(jīng)卷紙機(jī)卷取后，然后送至復(fù)卷機(jī)進(jìn)行分切，包裝入庫
S5:將步驟S4得到的成品紙頁經(jīng)卷紙機(jī)卷取后，然后送至復(fù)卷機(jī)進(jìn)行分切，包裝入庫。
[0014]本發(fā)明的有益效果:
(1)本發(fā)明的高強(qiáng)瓦楞原紙?jiān)谥苽涞倪^程中加入了碳纖維，基于碳纖維的一些特性，如熱導(dǎo)率高、熱膨脹系數(shù)小，摩擦系數(shù)小，電導(dǎo)率高；幾乎沒有彈性疲勞；質(zhì)輕，機(jī)械強(qiáng)度、彈性、抗拉伸強(qiáng)度和抗壓縮都比較好；并且具有耐酸性、耐高溫性能，從而使添加了碳纖維的高強(qiáng)瓦楞原紙具有相應(yīng)的特性。
[0015](2)本發(fā)明的高強(qiáng)瓦楞原紙?zhí)祭w維添加量少，同時(shí)，機(jī)械性能和防靜電性能較高，由于碳纖維價(jià)格較高，降低了添加量，很大程度上降低了瓦楞原紙的成本。
[0016](3)本發(fā)明的高強(qiáng)瓦楞原紙機(jī)械強(qiáng)度高，電阻率為107-104 Ω._，具有優(yōu)異的防靜電作用。用于需要抗靜電要求的電子器件的包裝材料。[0017](4)本發(fā)明產(chǎn)生的固體廢棄物主要成分均為纖維，可用于生產(chǎn)纖維板，可以廢物利用，減少了對(duì)環(huán)境的污染。碳纖維高強(qiáng)瓦楞原紙的制備過程中全部采用生活用紙車間的白水及其魏橋污水處理廠的回用水，節(jié)約了水資源。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]附圖1本發(fā)明制備方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1
一種碳纖維高強(qiáng)瓦楞原紙，由以下重量百分比的原料制成:
廢紙80%,碳纖維4%，淀粉7.4%，助劑0.6%，水8% ；
其中，助劑為松香，明礬，氧化淀粉，純堿，分散劑，非離子型高分子絮凝劑，表面施膠劑，殺菌劑，消泡劑，助留劑，以上幾者的重量比為(40-120): (100-350): (100-350):(5-12): (1-4):(0.2-1):(0.2-1):(0.2-1): (0.2-1):(0.2-1): (0.2—1)。
[0020]所述廢紙為AOCC廢紙、LOCC廢紙，二者的重量比為3:2。所述分散劑為聚乙烯醇、
聚丙烯酰胺中的一種或兩種。
[0021]上碳纖維高強(qiáng)瓦楞原紙的制備方法，包括以下步驟:
S1:稱取原料
按照上述的重量份稱取原料；
52:碳纖維處理
將步驟SI中稱取的碳纖維切短或磨碎為2-8mm ；
53:制漿過程
①將上述SI中稱取的廢紙加入到水力碎漿機(jī)中碎解；
②粗篩:將經(jīng)過步驟①碎解的廢紙送至高濃除渣器，除去重雜質(zhì)，進(jìn)行壓力粗篩篩選；
③細(xì)篩:將經(jīng)過上述步驟②粗篩篩選的廢紙漿稀釋到0.Cl.0 (Wt) %，然后轉(zhuǎn)入低濃除渣器，除去較小重雜質(zhì)；低濃度篩選后的廢紙漿經(jīng)兩段壓力精選后，進(jìn)行濃縮，加入分散劑，松香，明礬，純堿，非離子型高分子絮凝劑和經(jīng)過步驟S2處理的碳纖維，再經(jīng)磨漿機(jī)磨漿疏解，即得待用紙漿，其中，磨漿疏解過程中加入助留劑、殺菌劑及消泡劑；
54:抄造步驟
將步驟S3制得的待用紙漿與濃白水混合，然后經(jīng)二段壓力篩選，然后轉(zhuǎn)至成形器，成形后進(jìn)行壓榨脫水，至含水量低于54 (wt)%，經(jīng)過一段烘干部干燥后，加入氧化淀粉和表面施膠劑，再經(jīng)過二段烘干部干燥后，含水量低于8 (wt) %，即得成品紙頁；
55:將步驟S4得到的成品紙頁經(jīng)卷紙機(jī)卷取后，然后送至復(fù)卷機(jī)進(jìn)行分切，包裝入庫。
[0022]下表為瓦楞芯(原)紙國家標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)測定，而本發(fā)明的瓦楞原紙的各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到AAA級(jí)。
[0023]表I瓦楞芯(原)紙國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 13023-2008)
【權(quán)利要求】
1.一種碳纖維高強(qiáng)瓦楞原紙，其特征是，由以下重量百分比的原料制成: 廢紙78-82% 碳纖維 3-5% 淀粉6-9% 助劑0.5-0.8% 水8-9% ； 所述助劑為松香，明礬，氧化淀粉，純堿，分散劑，非離子型高分子絮凝劑，表面施膠劑，殺菌劑，消泡劑，助留劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維高強(qiáng)瓦楞原紙，其特征是，由以下重量百分比的原料制成: 廢紙 80% 碳纖維 4% 淀粉 7.4% 助劑 0.6% 水8% 。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維高強(qiáng)瓦楞原紙，其特征是，所述松香，明礬，氧化淀粉，純堿，分散劑，非離子型高分子絮凝劑，表面施膠劑，殺菌劑，消泡劑，助留劑的重量比為(40-120): (100-350): (100-350): (5-12): (1-4):(0.2-1):(0.2-1):(0.2-1):(0.2-1):(0.2-1): (0.2-1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳纖維高強(qiáng)瓦楞原紙，其特征是，所述廢紙為AOCC廢紙、LOCC廢紙。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的碳纖維高強(qiáng)瓦楞原紙，其特征是，所述AOCC廢紙和LOCC廢紙的重量比為3:2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維高強(qiáng)瓦楞原紙，其特征是，所述分散劑為聚乙烯醇、聚丙烯酰胺中的一種或兩種。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1-6任一權(quán)利要求所述的碳纖維高強(qiáng)瓦楞原紙的制備方法，其特征是，包括以下步驟: S1:稱取原料 按照權(quán)利要求1-6所述的重量份稱取原料； 52:碳纖維處理 將步驟SI中稱取的碳纖維切短或磨碎為2-8mm ； 53:制漿過程 ①將上述SI中稱取的廢紙加入到水力碎漿機(jī)中碎解； ②粗篩:將經(jīng)過步驟①碎解的廢紙送至高濃除渣器，除去重雜質(zhì)，進(jìn)行壓力粗篩篩選； ③細(xì)篩:將經(jīng)過上述步驟②粗篩篩選的廢紙漿稀釋到0.Cl.0 (Wt) %，然后轉(zhuǎn)入低濃除渣器，除去較小重雜質(zhì)；低濃度篩選后的廢紙漿經(jīng)兩段壓力精選后，進(jìn)行濃縮，加入分散劑，松香，明礬，純堿，非離子型高分子絮凝劑和經(jīng)過步驟S2處理的碳纖維，再經(jīng)磨漿機(jī)磨漿疏解，即得待用紙漿，其中，磨漿疏解過程中加入助留劑、殺菌劑及消泡劑； 54:抄造步驟將步驟S3制得的待用紙漿與濃白水混合，然后經(jīng)二段壓力篩選，然后轉(zhuǎn)至成形器，成形后進(jìn)行壓榨脫水，至含水量低于54 (wt)%，經(jīng)過一段烘干部干燥后，加入氧化淀粉和表面施膠劑，再經(jīng)過二段烘干部干燥后，含水量低于8 (wt) %，即得成品紙頁； S5:將步驟S4得到的成 品紙頁經(jīng)卷紙機(jī)卷取后，然后送至復(fù)卷機(jī)進(jìn)行分切，包裝入庫。
【文檔編號(hào)】D21H21/16GK103711022SQ201410007903
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2014年1月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月8日
【發(fā)明者】張宏偉, 劉濤, 周良范 申請人:山東天地緣實(shí)業(yè)有限公司