CN111979844A - 一种防腐蚀绿色环保的瓦楞纸生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防腐蚀绿色环保的瓦楞纸生产工艺，包括木纤维浆料的制备、采用改性剂对木纤维浆料进行处理、抄纸处理制成瓦楞纸半成品、浸泡瓦楞纸半成品、通过施胶剂对浸泡瓦楞纸进行表面施胶处理、干燥后处理等步骤。本发明通过在制纸浆料中加入了抗菌剂，该抗菌剂为有机无机复合型抗菌剂，不仅具有极高的抗菌性能，而且还能与木纤维形成化学键合作用，提高抗菌的稳定性和持久性，使瓦楞纸的基纸本体具有极高的抗菌、耐腐蚀性能；通过浸泡液对瓦楞纸进行浸泡，使浸泡液中的活性成分‑鞣质类物质与木纤维形成氢键和静电吸引作用；此外，采用的原料均绿色环保，得到一种防腐蚀的、力学性能高的绿色环保型瓦楞纸。

Description

一种防腐蚀绿色环保的瓦楞纸生产工艺
技术领域
本发明属于瓦楞纸生产技术领域，具体地，涉及一种防腐蚀绿色环保的瓦楞纸生产工艺。
背景技术
瓦楞纸板又称波纹纸板。由至少一层瓦楞纸和一层箱板纸(也叫箱纸板)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；但是瓦楞纸板在湿度较大的环境中长期使用，不仅会吸水，影响其强度，而且会易于滋生霉菌，影响其使用性能和使用寿命。
专利号为CN201910876039.2的中国发明专利公开了一种防水型瓦楞纸箱的生产方法，包括如下步骤：步骤S1、瓦楞纸板的制备；步骤S2、瓦楞纸板表层防水处理：将防水涂料均匀喷涂在瓦楞纸板表层专用纸表面，然后将瓦楞纸板放置在真空袋中10-15min，最后在60-80℃下的烘箱中干燥至恒重；步骤S3、将经过步骤S2制成的经过防水处理的瓦楞纸板进行模切、压痕、钉箱/粘箱，得到所述防水型瓦楞纸箱。该申请通过在瓦楞纸板表层喷涂防水涂料提高瓦楞纸板的防水性能，但是，涂层中会存在孔隙，水分通过孔隙进入瓦楞纸后，滋生细菌霉菌，会使瓦楞纸被腐蚀，进而影响瓦楞纸的使用性能和使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防腐蚀绿色环保的瓦楞纸生产工艺，通过在制纸浆料中加入了抗菌剂，该抗菌剂为有机无机复合型抗菌剂，不仅具有极高的抗菌性能，而且还能与木纤维形成化学键合作用，提高抗菌的稳定性和持久性，使瓦楞纸的基纸本体具有极高的抗菌、耐腐蚀性能；通过浸泡液对瓦楞纸进行浸泡，使浸泡液中的活性成分-鞣质类物质与木纤维形成氢键和静电吸引作用，进一步提高瓦楞纸的防腐、抗菌性能；通过采用特制的施胶剂对瓦楞纸表面进行施胶处理，能够在瓦楞纸表面形成附着能力好、致密的淀粉涂料层，可以提高瓦楞纸的抗张强度、表面强度及挺度等力学性能；此外，采用的原料均绿色环保，得到一种防腐蚀的、力学性能高的绿色环保型瓦楞纸，适用于包装材料领域。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种防腐蚀绿色环保的瓦楞纸生产工艺，包括如下步骤：
第一步、将树干剥去树皮，破碎成碎片，按照固液比1g:25-30mL放入强碱性化学溶液中进行蒸煮，蒸煮110-120min，蒸煮过程中不断进行翻拌，蒸煮结束后，除杂、过滤，并用清水清洗滤渣至洗液为中性，在105℃下干燥至绝干，得到木纤维；
第二步、将水和木纤维一同加入至反应釜中，升温至60-80℃，进行磨浆处理30-40min，其中，水与木纤维的质量比为5-12:1-2，得到浆料；
第三步、向浆料中加入改性剂，并搅拌，混合均匀使浆料变粘稠，并升温至90-100℃，保温处理10-15分钟，改性剂与浆料的质量比为1:18-20，接着将硫酸铝溶液加入到变粘稠的浆料中，混合均匀；
其中，硫酸铝溶液的质量分数为11-15％，硫酸铝溶液的体积与变黏稠的浆料的体积之比为1:45-50；
第四步、将反应釜温度调至75-85℃，对经过第三步处理的浆料进行抄纸处理，即得瓦楞纸半成品；
第五步、将瓦楞纸半成品放入温度为55-60℃的浸泡液中恒温浸泡处理22-24h，取出，在100-105℃下干燥至含水量小于2％，得到浸泡瓦楞纸；
第六步、通过施胶剂对浸泡瓦楞纸进行表面施胶处理，涂布量为6-10g/m2；
第七步、将经过表面施胶后的瓦楞纸放入120-130℃的烘缸中进行干燥，直至含水量为3-6％，取出，室温静置22-24h后，制得瓦楞纸。
进一步地，第一步中强碱性化学溶液为氢氧化钠和亚硫酸盐形成的混合溶液，强碱性化学溶液中氢氧化钠和亚硫酸盐的质量分数分别为8.5％和5.2％。
进一步地，第三步中所述改性剂由聚丙烯酸铵盐分散剂、羟乙基纤维素和抗菌剂组成，聚丙烯酸铵盐分散剂、羟乙基纤维素和抗菌剂的质量比为1:1.5-1.8:2-3。
进一步地，所述抗菌剂由如下方法制备：
S1、将谷氨酸溶于35-38℃的乙醇水溶液中，配制成质量分数为2.8％的谷氨酸溶液，将纳米氧化锌与谷氨酸溶液按照2g:3mL的比例混合，升温至55-60℃反应1.5-2h，自然冷却至室温后过滤，按照1g:10mL将滤渣加入无水乙醇中，采用高速离心机以5000r/min的速度离心，取沉淀部分，重复该操作4-5次，经干燥得到预处理纳米氧化锌；
S2、按照固液比1g:2mL将预处理纳米氧化锌与无水乙醇混合，超声分散25-30min后加入6g肉桂醛，加热，在60℃恒温、氮气条件下反应180-200min，反应结束后趁热过滤，用无水乙醇离心洗涤3-4次、60℃下干燥22-24h，得到抗菌剂。
进一步地，步骤S1中乙醇水溶液中乙醇与水的体积比为4:1；步骤S2中预处理纳米氧化锌与肉桂醛的质量比为16-18:1。
进一步地，第五步中浸泡液由如下方法制备：
1)将地榆根干燥后磨成粉状，过200目筛，按照固液比1g:12-15mL将地榆根粉末与体积分数为60％的乙醇水溶液混合，并搅拌均匀，进行超声提取，除去滤渣，收集提取液，用旋转蒸发仪浓缩提取液，再用真空冷冻干燥机冻干浓缩液，得到黄棕色液体；
2)按照体积比1:25将黄棕色液体用体积分数为60％的乙醇水溶液进行稀释，得到浸泡液。
进一步地，步骤1)中超声提取条件：功率300W，时间40-45min。
进一步地，第六步中施胶剂由如下方法制备：
称取一定量的氧化淀粉于反应釜中，向其中加入水并升温至93-95℃，保温20-24min，自然冷却，使混合物的温度为70-75℃，向其中加入苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物，在70-75℃的恒温条件下搅拌混合均匀，得到施胶剂。
进一步地，施胶剂中氧化淀粉的质量浓度为5.8-6.2％，苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的质量浓度为8.5-9.2％。
本发明的有益效果：
本申请在制纸浆料中加入了改性剂，改性剂包括分散剂、增稠剂和抗菌剂，其中，自制的抗菌剂为无机有机复合型抗菌剂，肉桂醛分子上的醛基与改性纳米氧化锌分子上的-NH2发生反应，使肉桂醛分子通过化学键合作用接枝于纳米氧化锌分子表面，形成抗菌剂；由于纳米氧化锌本身是一种无机抗菌剂，肉桂醛是一种有机抗菌剂，因此，得到的抗菌剂是一种有机无机复合型抗菌剂，使抗菌剂具有无机、有机抗菌剂的优点，具有抗菌性能高且不易迁移的特性；此外，通过在纳米氧化锌粒子表面包覆有机分子，不仅能够改善无机纳米粒子之间的团聚现象，还能够增强无机纳米粒子与聚合物基体的相容性，此外，在抗菌剂分子上含有能够与木纤维反应的-COOH，化学键结合力是比静电作用力和氢键作用力大的，因此，能够提高抗菌剂与木纤维的结合力，提高抗菌剂分子的耐迁移性，使抗菌剂稳定存在于瓦楞纸的木纤维中，持续、稳定发挥抗菌作用；
本申请采用了浸泡液对瓦楞纸半成品进行了浸泡处理，浸泡液中的有效成分为地榆根提取物，采用乙醇水溶液对地榆根进行超声提取，通过提取参数的控制，能够最大限度提取出地榆根中的活性物质；地榆根提取物内含有较多的多酚类化合物，比如鞣质，具有环保、对环境无污染、抗菌能力强等特点，并具有一定的防腐和防虫功能；采用浸泡液对瓦楞纸半成品进行浸渍处理，地榆根提取液中的活性成分能够通过氢键作用和静电吸附作用与木纤维结合，从而提高瓦楞纸的防腐、抗菌性能；
本发明采用特制的施胶剂对瓦楞纸表面进行了施胶处理，在淀粉溶液中加入苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物，苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物能够与羟基进行交联反应，因此，能够与淀粉发生化学作用，提高与淀粉的结合力；当将施胶剂涂覆于瓦楞纸表面时，苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物还能够与木纤维分子上的羟基发生反应，起到交联作用，提高淀粉涂层与瓦楞纸表面的结合力，并能提高形成的胶黏剂涂层的致密性，可以提高瓦楞纸的抗张强度、表面强度及挺度等指标；
本发明通过在制纸浆料中加入了抗菌剂，该抗菌剂为有机无机复合型抗菌剂，不仅具有极高的抗菌性能，而且还能与木纤维形成化学键合作用，提高抗菌的稳定性和持久性，使瓦楞纸的基纸本体具有极高的抗菌、耐腐蚀性能；通过浸泡液对瓦楞纸进行浸泡，使浸泡液中的活性成分-鞣质类物质与木纤维形成氢键和静电吸引作用，进一步提高瓦楞纸的防腐、抗菌性能；通过采用特制的施胶剂对瓦楞纸表面进行施胶处理，能够在瓦楞纸表面形成附着能力好、致密的淀粉涂料层，可以提高瓦楞纸的抗张强度、表面强度及挺度等力学性能；此外，采用的原料均绿色环保，得到一种防腐蚀的、力学性能高的绿色环保型瓦楞纸，适用于包装材料领域。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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。
一种防腐蚀绿色环保的瓦楞纸生产工艺，包括如下步骤：
第一步、将树干剥去树皮，破碎成碎片，按照固液比1g:25-30mL放入强碱性化学溶液中进行蒸煮，其中，强碱性化学溶液为氢氧化钠和亚硫酸盐形成的混合溶液，强碱性化学溶液中氢氧化钠和亚硫酸盐的质量分数分别为8.5％和5.2％；这些强碱性化学物质将木质素、各种木纤维保持在树干中的胶状物质溶解，蒸煮110-120min，蒸煮过程中不断进行翻拌，蒸煮结束后，除杂、过滤，并用清水清洗滤渣至洗液为中性，在105℃下干燥至绝干，得到木纤维；
第二步、将水和木纤维一同加入至反应釜中，升温至60-80℃，进行磨浆处理30-40min，其中，水与木纤维的质量比为5-12:1-2，得到浆料；
第三步、向浆料中加入改性剂，并搅拌，混合均匀使浆料变粘稠，并升温至90-100℃，保温处理10-15分钟，其中，所述改性剂由聚丙烯酸铵盐分散剂、羟乙基纤维素和抗菌剂组成；聚丙烯酸铵盐分散剂、羟乙基纤维素和抗菌剂的质量比为1:1.5-1.8:2-3，改性剂与浆料的质量比为1:18-20；接着将硫酸铝溶液加入到变粘稠的浆料中，混合均匀，其中，硫酸铝溶液的质量分数为11-15％，硫酸铝溶液的体积与变黏稠的浆料的体积之比为1:45-50；
第四步、将反应釜温度调至75-85℃，对经过第三步处理的浆料进行抄纸处理，即得瓦楞纸半成品；
第五步、将瓦楞纸半成品放入温度为55-60℃的浸泡液中恒温浸泡处理22-24h，取出，在100-105℃下干燥至含水量小于2％，得到浸泡瓦楞纸；
第六步、通过施胶剂对浸泡瓦楞纸进行表面施胶处理，涂布量为6-10g/m2；
第七步、将经过表面施胶后的瓦楞纸放入120-130℃的烘缸中进行干燥，直至含水量为3-6％，取出，室温静置22-24h后，制得瓦楞纸；
其中，第五步中浸泡液由如下方法制备：
1)将地榆根干燥后磨成粉状，过200目筛，按照固液比1g:12-15mL将地榆根粉末与体积分数为60％的乙醇水溶液混合，并搅拌均匀，进行超声提取(超声提取条件：功率300W，时间40-45min)，除去滤渣，收集提取液，用旋转蒸发仪浓缩提取液，再用真空冷冻干燥机冻干浓缩液，得到黄棕色液体；
2)按照体积比1:25将黄棕色液体用体积分数为60％的乙醇水溶液进行稀释，得到浸泡液；
采用乙醇水溶液对地榆根进行超声提取，通过提取参数的控制，能够最大限度提取出地榆根中的活性物质；地榆根提取物内含有较多的多酚类化合物，比如鞣质，具有环保、对环境无污染、抗菌能力强等特点，并具有一定的防腐和防虫功能；采用浸泡液对瓦楞纸半成品进行浸渍处理，地榆根提取液中的活性成分能够通过氢键作用和静电吸附作用与木纤维结合，从而提高瓦楞纸的防腐、抗菌性能；
第六步中施胶剂由如下方法制备：
称取一定量的氧化淀粉于反应釜中，向其中加入水并升温至93-95℃，保温20-24min，自然冷却，使混合物的温度为70-75℃，向其中加入苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物，在70-75℃的恒温条件下搅拌混合均匀，得到施胶剂；
其中，氧化淀粉的质量浓度为5.8-6.2％；苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的质量浓度为8.5-9.2％；
在淀粉溶液中加入苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物，苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物能够与羟基进行交联反应，因此，能够与淀粉发生化学作用，提高与淀粉的结合力；当将施胶剂涂覆于瓦楞纸表面时，苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物还能够与木纤维分子上的羟基发生反应，起到交联作用，提高淀粉涂层与瓦楞纸表面的结合力，并能提高形成的胶黏剂涂层的致密性，可以提高瓦楞纸的抗张强度、表面强度及挺度等指标；
所述抗菌剂由如下方法制备：
S1、将谷氨酸溶于35-38℃的乙醇水溶液(乙醇水溶液中乙醇与水的体积比为4:1)中，配制成质量分数为2.8％的谷氨酸溶液，将纳米氧化锌与谷氨酸溶液按照2g:3mL的比例混合，升温至55-60℃反应1.5-2h，自然冷却至室温后过滤，按照1g:10mL将滤渣加入无水乙醇中，采用高速离心机以5000r/min的速度离心，取沉淀部分，重复该操作4-5次，经干燥得到预处理纳米氧化锌；
该步骤中，纳米氧化锌粒子表面的-OH与谷氨酸分子上的-COOH发生反应，使谷氨酸分子通过化学键合作用接枝于纳米氧化锌粒子表面，形成预处理纳米氧化锌；谷氨酸分子上含有两个-COOH和一个-NH2，两个-COOH具有不同的反应活性，在位阻作用的影响和通过反应条件的控制，使谷氨酸分子上仅一个-COOH与纳米氧化锌接枝，因此，在预处理纳米氧化锌表面引入-COOH和-NH2基团；
S2、按照固液比1g:2mL将预处理纳米氧化锌与无水乙醇混合，超声分散25-30min后加入6g肉桂醛，加热，在60℃恒温、氮气条件下反应180-200min，反应结束后趁热过滤，用无水乙醇离心洗涤3-4次、60℃下干燥22-24h，得到抗菌剂；
其中，预处理纳米氧化锌、肉桂醛的质量比为16-18:1；
肉桂醛分子上的醛基与改性纳米氧化锌分子上的-NH2发生反应，使肉桂醛分子通过化学键合作用接枝于纳米氧化锌分子表面，形成抗菌剂；由于纳米氧化锌本身是一种无机抗菌剂，肉桂醛是一种有机抗菌剂，因此，得到的抗菌剂是一种有机无机复合型抗菌剂，使抗菌剂具有无机、有机抗菌剂的优点，具有抗菌性能高且不易迁移的特性；此外，通过在纳米氧化锌粒子表面包覆有机分子，不仅能够改善无机纳米粒子之间的团聚现象，还能够增强无机纳米粒子与聚合物基体的相容性，此外，在抗菌剂分子上含有能够与木纤维反应的-COOH，化学键结合力是比静电作用力和氢键作用力大的，因此，能够提高抗菌剂与木纤维的结合力，提高抗菌剂分子的耐迁移性，使抗菌剂稳定存在于瓦楞纸的木纤维中，持续、稳定发挥抗菌作用。
实施例1
一种防腐蚀绿色环保的瓦楞纸生产工艺，包括如下步骤：
第一步、将树干剥去树皮，破碎成碎片，按照固液比1g:25mL放入强碱性化学溶液中进行蒸煮，蒸煮110min，蒸煮过程中不断进行翻拌，蒸煮结束后，除杂、过滤，并用清水清洗滤渣至洗液为中性，在105℃下干燥至绝干，得到木纤维；
第二步、将水和木纤维一同加入至反应釜中，升温至60℃，进行磨浆处理30min，其中，水与木纤维的质量比为5:1，得到浆料；
第三步、向浆料中加入改性剂，并搅拌，混合均匀使浆料变粘稠，并升温至90℃，保温处理10分钟，其中，所述改性剂由聚丙烯酸铵盐分散剂、羟乙基纤维素和抗菌剂组成；聚丙烯酸铵盐分散剂、羟乙基纤维素和抗菌剂的质量比为1:1.5:2，改性剂与浆料的质量比为1:18；接着将硫酸铝溶液加入到变粘稠的浆料中，混合均匀，其中，硫酸铝溶液的质量分数为11％，硫酸铝溶液的体积与变黏稠的浆料的体积之比为1:45；
第四步、将反应釜温度调至75℃，对经过第三步处理的浆料进行抄纸处理，即得瓦楞纸半成品；
第五步、将瓦楞纸半成品放入温度为55℃的浸泡液中恒温浸泡处理22h，取出，在100℃下干燥至含水量小于2％，得到浸泡瓦楞纸；
第六步、通过施胶剂对浸泡瓦楞纸进行表面施胶处理，涂布量为6g/m2；
第七步、将经过表面施胶后的瓦楞纸放入120℃的烘缸中进行干燥，直至含水量为3％，取出，室温静置22h后，制得瓦楞纸。
实施例2
一种防腐蚀绿色环保的瓦楞纸生产工艺，包括如下步骤：
第一步、将树干剥去树皮，破碎成碎片，按照固液比1g:28mL放入强碱性化学溶液中进行蒸煮，蒸煮115min，蒸煮过程中不断进行翻拌，蒸煮结束后，除杂、过滤，并用清水清洗滤渣至洗液为中性，在105℃下干燥至绝干，得到木纤维；
第二步、将水和木纤维一同加入至反应釜中，升温至70℃，进行磨浆处理35min，其中，水与木纤维的质量比为9:1.5，得到浆料；
第三步、向浆料中加入改性剂，并搅拌，混合均匀使浆料变粘稠，并升温至95℃，保温处理12分钟，其中，所述改性剂由聚丙烯酸铵盐分散剂、羟乙基纤维素和抗菌剂组成；聚丙烯酸铵盐分散剂、羟乙基纤维素和抗菌剂的质量比为1:1.7:2.5，改性剂与浆料的质量比为1:19；接着将硫酸铝溶液加入到变粘稠的浆料中，混合均匀，其中，硫酸铝溶液的质量分数为13％，硫酸铝溶液的体积与变黏稠的浆料的体积之比为1:48；
第四步、将反应釜温度调至80℃，对经过第三步处理的浆料进行抄纸处理，即得瓦楞纸半成品；
第五步、将瓦楞纸半成品放入温度为58℃的浸泡液中恒温浸泡处理23h，取出，在103℃下干燥至含水量小于2％，得到浸泡瓦楞纸；
第六步、通过施胶剂对浸泡瓦楞纸进行表面施胶处理，涂布量为8g/m2；
第七步、将经过表面施胶后的瓦楞纸放入125℃的烘缸中进行干燥，直至含水量为4.5％，取出，室温静置23h后，制得瓦楞纸。
实施例3
一种防腐蚀绿色环保的瓦楞纸生产工艺，包括如下步骤：
第一步、将树干剥去树皮，破碎成碎片，按照固液比1g:30mL放入强碱性化学溶液中进行蒸煮，蒸煮120min，蒸煮过程中不断进行翻拌，蒸煮结束后，除杂、过滤，并用清水清洗滤渣至洗液为中性，在105℃下干燥至绝干，得到木纤维；
第二步、将水和木纤维一同加入至反应釜中，升温至80℃，进行磨浆处理40min，其中，水与木纤维的质量比为12:2，得到浆料；
第三步、向浆料中加入改性剂，并搅拌，混合均匀使浆料变粘稠，并升温至100℃，保温处理15分钟，其中，所述改性剂由聚丙烯酸铵盐分散剂、羟乙基纤维素和抗菌剂组成；聚丙烯酸铵盐分散剂、羟乙基纤维素和抗菌剂的质量比为1:1.8:3，改性剂与浆料的质量比为1:20；接着将硫酸铝溶液加入到变粘稠的浆料中，混合均匀，其中，硫酸铝溶液的质量分数为15％，硫酸铝溶液的体积与变黏稠的浆料的体积之比为1:50；
第四步、将反应釜温度调至85℃，对经过第三步处理的浆料进行抄纸处理，即得瓦楞纸半成品；
第五步、将瓦楞纸半成品放入温度为60℃的浸泡液中恒温浸泡处理22-24h，取出，在105℃下干燥至含水量小于2％，得到浸泡瓦楞纸；
第六步、通过施胶剂对浸泡瓦楞纸进行表面施胶处理，涂布量为10g/m2；
第七步、将经过表面施胶后的瓦楞纸放入130℃的烘缸中进行干燥，直至含水量为6％，取出，室温静置24h后，制得瓦楞纸。
对比例1
将实施例1中第三步骤的抗菌剂换成普通的纳米氧化锌，其余原料及制备过程不变。
对比例2
将实施例1中第三步骤的抗菌剂原料去掉，其余原料及制备过程不变。
对比例3
将实施例1中第五步骤去掉，其余原料及制备过程不变。
对比例4
将实施例1中第六步骤的施胶剂中苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物原料去掉，其余原料及制备过程不变。
对实施例1-3和对比例1-4制得的瓦楞纸进行如下性能测试：
按照GB/T6545-1998测试耐破强度；按照GB/T19250-2013测试防水性能，测试条件0.3MPa；测试对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和青曲霉菌的抑菌率；测试结果如下表1所示：
表1
Figure BDA0002660590550000131
由上表1可知，实施例1-3制得的瓦楞纸的耐破强度为10.92-10.98kgf·cm-2，在0.3MPa/120min情况下均无透水情况，说明本发明制得的瓦楞纸具有较高的力学性能和防水性能；实施例1-3制得的瓦楞纸对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和青曲霉菌的抑菌率均达到了99.5％以上，说明本发明制得的瓦楞纸具有极高的抗菌防霉性能，具有良好的防腐性能；结合对比例1，说明本发明自制的抗菌剂为有机无机复合型抗菌剂，自身具有极高的抗菌性能，通过对纳米氧化锌的改性，不仅能够促进纳米氧化锌的均匀分散，而且能够提高与木纤维的结合力，提高抗菌效果和抗菌持久性；结合对比例2，说明通过在木浆中加入抗菌剂，能够赋予瓦楞纸良好的抗菌性能；结合对比例3，说明通过地榆根提取物对瓦楞纸半成品进行浸泡，能够进一步提高瓦楞纸的抗菌性能；结合对比例4，说明在施胶剂中加入苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物，不仅能够提高施胶剂本身的粘结性能，此外，还能提高施胶剂与瓦楞纸表面的化学键合作用，提高胶黏剂与瓦楞纸之间的结合力和施胶剂涂层的致密性，进而提高瓦楞纸的防水性能和力学强度。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种防腐蚀绿色环保的瓦楞纸生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
第一步、将树干剥去树皮，破碎成碎片，按照固液比1g:25-30mL放入强碱性化学溶液中进行蒸煮，蒸煮110-120min，蒸煮过程中不断进行翻拌，蒸煮结束后，除杂、过滤，并用清水清洗滤渣至洗液为中性，在105℃下干燥至绝干，得到木纤维；
第二步、将水和木纤维一同加入至反应釜中，升温至60-80℃，进行磨浆处理30-40min，其中，水与木纤维的质量比为5-12:1-2，得到浆料；
第三步、向浆料中加入改性剂，并搅拌，混合均匀使浆料变粘稠，并升温至90-100℃，保温处理10-15分钟，改性剂与浆料的质量比为1:18-20，接着将硫酸铝溶液加入到变粘稠的浆料中，混合均匀；
其中，硫酸铝溶液的质量分数为11-15％，硫酸铝溶液的体积与变黏稠的浆料的体积之比为1:45-50；
第四步、将反应釜温度调至75-85℃，对经过第三步处理的浆料进行抄纸处理，即得瓦楞纸半成品；
第五步、将瓦楞纸半成品放入温度为55-60℃的浸泡液中恒温浸泡处理22-24h，取出，在100-105℃下干燥至含水量小于2％，得到浸泡瓦楞纸；
第六步、通过施胶剂对浸泡瓦楞纸进行表面施胶处理，涂布量为6-10g/m2；
第七步、将经过表面施胶后的瓦楞纸放入120-130℃的烘缸中进行干燥，直至含水量为3-6％，取出，室温静置22-24h后，制得瓦楞纸。
2.根据权利要求1所述的一种防腐蚀绿色环保的瓦楞纸生产工艺，其特征在于，第一步中强碱性化学溶液为氢氧化钠和亚硫酸盐形成的混合溶液，强碱性化学溶液中氢氧化钠和亚硫酸盐的质量分数分别为8.5％和5.2％。
3.根据权利要求1所述的一种防腐蚀绿色环保的瓦楞纸生产工艺，其特征在于，第三步中所述改性剂由聚丙烯酸铵盐分散剂、羟乙基纤维素和抗菌剂组成，聚丙烯酸铵盐分散剂、羟乙基纤维素和抗菌剂的质量比为1:1.5-1.8:2-3。
4.根据权利要求3所述的一种防腐蚀绿色环保的瓦楞纸生产工艺，其特征在于，所述抗菌剂由如下方法制备：
S1、将谷氨酸溶于35-38℃的乙醇水溶液中，配制成质量分数为2.8％的谷氨酸溶液，将纳米氧化锌与谷氨酸溶液按照2g:3mL的比例混合，升温至55-60℃反应1.5-2h，自然冷却至室温后过滤，按照1g:10mL将滤渣加入无水乙醇中，采用高速离心机以5000r/min的速度离心，取沉淀部分，重复该操作4-5次，经干燥得到预处理纳米氧化锌；
S2、按照固液比1g:2mL将预处理纳米氧化锌与无水乙醇混合，超声分散25-30min后加入6g肉桂醛，加热，在60℃恒温、氮气条件下反应180-200min，反应结束后趁热过滤，用无水乙醇离心洗涤3-4次、60℃下干燥22-24h，得到抗菌剂。
5.根据权利要求4所述的一种防腐蚀绿色环保的瓦楞纸生产工艺，其特征在于，步骤S1中乙醇水溶液中乙醇与水的体积比为4:1；步骤S2中预处理纳米氧化锌与肉桂醛的质量比为16-18:1。
6.根据权利要求1所述的一种防腐蚀绿色环保的瓦楞纸生产工艺，其特征在于，第五步中浸泡液由如下方法制备：
1)将地榆根干燥后磨成粉状，过200目筛，按照固液比1g:12-15mL将地榆根粉末与体积分数为60％的乙醇水溶液混合，并搅拌均匀，进行超声提取，除去滤渣，收集提取液，用旋转蒸发仪浓缩提取液，再用真空冷冻干燥机冻干浓缩液，得到黄棕色液体；
2)按照体积比1:25将黄棕色液体用体积分数为60％的乙醇水溶液进行稀释，得到浸泡液。
7.根据权利要求6所述的一种防腐蚀绿色环保的瓦楞纸生产工艺，其特征在于，步骤1)中超声提取条件：功率300W，时间40-45min。
8.根据权利要求1所述的一种防腐蚀绿色环保的瓦楞纸生产工艺，其特征在于，第六步中施胶剂由如下方法制备：
称取一定量的氧化淀粉于反应釜中，向其中加入水并升温至93-95℃，保温20-24min，自然冷却，使混合物的温度为70-75℃，向其中加入苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物，在70-75℃的恒温条件下搅拌混合均匀，得到施胶剂。
9.根据权利要求8所述的一种防腐蚀绿色环保的瓦楞纸生产工艺，其特征在于，施胶剂中氧化淀粉的质量浓度为5.8-6.2％，苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的质量浓度为8.5-9.2％。
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