本發(fā)明涉及瓦楞紙，特別涉及一種具有雙瓦楞紙芯的高性能瓦楞紙板及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

1、瓦楞紙板是一個(gè)多層的黏合體，它最少由一層波浪形芯紙夾層(俗稱“瓦楞紙”、“瓦楞芯紙”)及一層紙板(又稱“箱板紙”、“箱紙板”)構(gòu)成。目前瓦楞紙板制成的包裝箱已廣泛應(yīng)用各種物品的包裝和運(yùn)輸，其具備重量輕、可折疊、抗震性等優(yōu)點(diǎn)。

2、然而，傳統(tǒng)瓦楞紙板在高強(qiáng)度運(yùn)輸和使用過程中，作為物品外包裝的瓦楞紙?jiān)谑褂眠^程中彈性、強(qiáng)度和耐沖擊不夠，容易破損，且抗變形的效果不佳，不能所包裝物品起到良好的保護(hù)作用。通過改善瓦楞紙板層狀結(jié)構(gòu)能夠在一定程度上解決上述問題，例如專利cn111907181b公開的一種高強(qiáng)耐沖擊復(fù)合瓦楞紙及其制備方法或?qū)＠鹀n111959085a公開的高彈性雙瓦楞紙芯瓦楞紙板。

3、由于瓦楞紙板的主要成分為植物纖維素，傳統(tǒng)瓦楞紙板常溫狀態(tài)下的氧指數(shù)僅為15％左右，屬于易燃品，存在阻燃性能差的缺陷，導(dǎo)致使用時(shí)存在安全隱患。專利cn110306380b公開的一種用于瓦楞紙板的防水阻燃涂料及其制備方法，通過在瓦楞紙板上涂覆防水阻燃涂料來提升其阻燃性能，但其對(duì)瓦楞紙板的機(jī)械強(qiáng)度的改善效果不足。

4、纖維素作為瓦楞紙板的主要成分之一，在氧化作用下，纖維素會(huì)分解，導(dǎo)致紙的韌性下降，產(chǎn)生“變脆”的現(xiàn)象；同時(shí)，用于瓦楞紙板紙層間粘結(jié)結(jié)構(gòu)的有機(jī)膠水，在氧作用下也會(huì)因聚合物分子鏈破壞而使界面粘結(jié)強(qiáng)度降低、柔韌性變差，最終導(dǎo)致瓦楞紙板的整體性能大幅度下降，使用壽命顯著縮短。所以提升瓦楞紙板的抗氧老化能力將能夠延長(zhǎng)其使用壽命、提升其使用效果，但現(xiàn)有技術(shù)中缺少可靠的方案。

5、所以，現(xiàn)在有必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，以提供更可靠的方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種具有雙瓦楞紙芯的高性能瓦楞紙板及其生產(chǎn)方法。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種具有雙瓦楞紙芯的高性能瓦楞紙板，其包括依次層疊設(shè)置的第一面紙層、第一瓦楞紙芯層、中間紙層、第二瓦楞紙芯層和第二面紙層，相鄰層之間通過改性膠黏劑粘接；

3、所述改性膠黏劑包括按重量份計(jì)的以下原料組分：

4、雙酚a型環(huán)氧樹脂35-65份，聚氨酯丙烯酸酯低聚物13-42份，增粘樹脂4-17份，復(fù)合改性粒子7.5-28份，固化劑0.6-2份，溶劑14-50份；

5、所述改性膠黏劑通過以下方法制備得到：

6、按重量份配比，將雙酚a型環(huán)氧樹脂、聚氨酯丙烯酸酯低聚物、增粘樹脂、復(fù)合改性粒子加入溶劑中，攪拌，然后加入固化劑，攪拌均勻，得到所述改性膠黏劑。

7、優(yōu)選的是，所述復(fù)合改性粒子通過以下方法制備得到：

8、s1、在氧化石墨烯上接枝介孔氧化鈰，得到ceo2-go介孔復(fù)合納米材料；

9、s2、在ceo2-go介孔復(fù)合納米材料上修飾鎳摻雜碳點(diǎn)，得到ceo2-go@ni-cds復(fù)合粒子；

10、s3、在ceo2-go@ni-cds復(fù)合粒子上修飾硅烷偶聯(lián)劑，得到表面改性ceo2-go@ni-cds復(fù)合粒子；

11、s4、通過浸漬法在表面改性ceo2-go@ni-cds復(fù)合粒子上負(fù)載阻燃劑，得到所述復(fù)合改性粒子。

12、優(yōu)選的是，步驟s1具體包括：

13、s1-1、取2.5-10g氧化石墨烯加入由25-100ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的雙氧水和75-300ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)95％的濃硫酸組成的混酸中，60-80℃下攪拌回流3-12h，去離子水洗滌至中性，80-100℃下干燥4-24h，得到預(yù)處理氧化石墨烯；

14、s1-2、取1-4g預(yù)處理氧化石墨烯加入100-350ml去離子水中，超聲分散15-60min，然后向所得分散液中加入1.63-6.54g硝酸鈰，攪拌5-30min，得到混合物a；取0.75-3g的p123、0.9-3.6g尿素加入50-200ml去離子水中，攪拌5-20min，得到混合物b；

15、s1-3、于攪拌下將混合物b加入混合物a中，所得混合物轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯襯底的反應(yīng)釜中，120-140℃下反應(yīng)3-8h；

16、s1-4、反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，過濾，固體產(chǎn)物用去離子水洗滌，然后在100-120℃下干燥0.5-3h，再于空氣氣氛中、400-500℃下焙燒3-8h，研磨，得到ceo2-go介孔復(fù)合納米材料。

17、優(yōu)選的是，步驟s2具體包括：

18、s2-1、取0.5-2g?ceo2-go介孔復(fù)合納米材料、0.183-0.732g硝酸鎳加入50-160ml去離子水中，超聲分散30-60min；

19、s2-2、取0.088-0.352g抗壞血酸、0.15-0.6g酒石酸、0.06-0.24g乙二胺、0.054-0.216g鄰苯二胺加入由15-60ml乙醇和35-140ml去離子水組成的乙醇水溶液中，攪拌5-30min，所得混合液加入到步驟s2-1得到的分散液中，超聲分散15-60min，得到前驅(qū)液；

20、s2-3、將前驅(qū)液加入聚四氟乙烯襯底的反應(yīng)釜中，165-185℃下反應(yīng)4-16h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，抽濾，固體產(chǎn)物用乙醇洗滌，60-80℃下真空干燥2.5-10h，研磨，得到ceo2-go@ni-cds復(fù)合粒子。

21、優(yōu)選的是，步驟s3具體包括：

22、取0.5-2g?ceo2-go@ni-cds復(fù)合粒子加入50-200ml丙酮中，然后加入0.075-0.3g硅烷偶聯(lián)劑a-172，50-60℃下攪拌0.5-2h，冷卻，過濾，固體產(chǎn)物用乙醇洗滌，然后在55-70℃下真空干燥3-12h，得到表面改性ceo2-go@ni-cds復(fù)合粒子。

23、優(yōu)選的是，步驟s4具體包括：

24、取1-4g表面改性ceo2-go@ni-cds復(fù)合粒子加入50-200ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8-12％的磷酸三甲苯酯的乙醇溶液中，30-40℃下?lián)u床震蕩3-12h，過濾，固體產(chǎn)物用乙醇洗滌，然后在40-55℃下真空干燥6-24h，得到復(fù)合改性粒子。

25、優(yōu)選的是，所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物為聚氨酯丙烯酸酯低聚物a2116，所述溶劑為甲苯，所述增粘樹脂為松香季戊四醇酯，所述固化劑為2-乙基-4-甲基咪唑。

26、優(yōu)選的是，所述第一面紙層、第一瓦楞紙芯層、中間紙層、第二瓦楞紙芯層和第二面紙層均采用改性紙漿液為原料制備得到，所述改性紙漿液包括按重量份計(jì)的以下組分：

27、木質(zhì)素纖維45-70份；

28、玉米淀粉7-24份；

29、玉米秸稈粉13-52份；

30、復(fù)合改性粒子11-36份；

31、聚乙烯醇3.5-13份；

32、聚丙烯酰胺3-15份；

33、改性碳纖維分散漿料8-29份；

34、水150-400份。

35、優(yōu)選的是，所述改性碳纖維分散漿料通過以下方法制備得到：

36、將短切碳纖維加入由95wt％的濃硫酸和60wt％的濃硝酸按照體積比2:1組成的混酸中，80-95℃下加熱回流2-8h，取出，用去離子水洗滌至中性，90-110℃下干燥3-12h，得到酸處理碳纖維；

37、按照酸處理碳纖維：羧甲基纖維素鈉：去離子水的質(zhì)量比為10:1.5:30的比例將三者混合，超聲分散15-60min，得到改性碳纖維分散漿料。

38、本發(fā)明還提供一種如上所述的具有雙瓦楞紙芯的高性能瓦楞紙板的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

39、步驟一、將水分為第一部分水和第二部分水，第一部分水：第二部分水的質(zhì)量比為3:1；將木質(zhì)素纖維、玉米秸稈粉、玉米淀粉加入第一部分水中，攪拌均勻后粉碎，過50-100目篩，得到原紙漿液；

40、步驟二、將聚乙烯醇、改性碳纖維分散漿料、復(fù)合改性粒子加入第二部分水中，200-600rpm下攪拌10-30min后，將所得混合液和聚丙烯酰胺加入步驟一得到的原紙漿液中，150-400rpm、60-75℃下打漿20-60min，然后靜置30-90min，得到改性紙漿液；

41、步驟三、將改性紙漿液抄紙干燥成型，制備得到第一面紙層、中間紙層、第二面紙層；

42、將改性紙漿液進(jìn)行抄紙制得瓦楞原紙，然后壓楞成型，制得第一瓦楞紙芯層和第二瓦楞紙芯層；

43、步驟四、在第一面紙層和第二面紙層的內(nèi)表面，以及第一瓦楞紙芯層、中間紙層、第二瓦楞紙芯層的正反兩面分別刷涂改性膠黏劑，然后將第一面紙層、第一瓦楞紙芯層、中間紙層、第二瓦楞紙芯層和第二面紙層依次粘結(jié)，用壓平輥壓實(shí)，65-80℃下干燥0.5-4h，得到所述具有雙瓦楞紙芯的高性能瓦楞紙板。

44、本發(fā)明的有益效果是：

45、本發(fā)明制備的瓦楞紙板具備雙瓦楞紙芯結(jié)構(gòu)，能夠有效提高其彈性和機(jī)械強(qiáng)度；

46、本發(fā)明通過采用自制的復(fù)合改性粒子和改性碳纖維對(duì)用于制備瓦楞紙板各層主體紙層結(jié)構(gòu)的紙漿原料進(jìn)行復(fù)合改性，同時(shí)還借助于該復(fù)合改性粒子對(duì)各主體紙層之間的膠黏材料進(jìn)行增強(qiáng)改性，能夠顯著提升瓦楞紙板的綜合機(jī)械強(qiáng)度，并可提升其阻燃性能，更進(jìn)一步的還能夠借助復(fù)合改性粒子賦予瓦楞紙板較好的抗氧化性能，一方面可以抑制瓦楞紙板本身被氧化而變脆的現(xiàn)象以及紙層間的有機(jī)膠黏材料因氧化老化而使粘結(jié)強(qiáng)度降低的現(xiàn)象，從而可以大大減緩使用過程中瓦楞紙板機(jī)械強(qiáng)度因氧化老化而下降的速度，可延長(zhǎng)其使用壽命；另一方面，由于其具有抗氧化性能，并且對(duì)乙烯等氣體具有較好的清除效果，所以該瓦楞紙板制備的紙箱產(chǎn)品還能夠很好的適用于具有抗氧化、保鮮需求的產(chǎn)品(例如水果、蔬菜等產(chǎn)品)的存運(yùn)包裝，該紙箱能夠提供一定的保鮮功效；

47、本發(fā)明制備的復(fù)合改性粒子可以同時(shí)在改性膠黏劑體系和改性紙漿液體系中添加，均可以起到多方面的增強(qiáng)效果；且復(fù)合改性粒子中的介孔氧化鈰、鎳摻雜碳點(diǎn)能夠相互配合，對(duì)體系的多個(gè)方面的性能均可起到顯著的提升作用。