阅读说明：本技术 一种具有阻燃效果的瓦楞纸制备方法 (Preparation method of corrugated paper with flame retardant effect ) 是由 李昌斌 于 2020-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种具有阻燃效果的瓦楞纸制备方法；涉及瓦楞纸技术领域,由三个面纸板与两层波纹板复合得到；本发明方法制备的瓦楞纸具有良好的边压强度,通过添加一定量的三聚氰胺氰尿酸盐,能够进一步的提高阻燃瓦楞纸在高温下的热稳定性能与成炭性能。通过三聚氰胺氰尿酸盐与氢氧化镁的协同促进作用,能够在表面形成了致密的膨胀炭层,有效地发挥了隔热、隔氧的作用,从而提升了瓦楞纸的阻燃性能。(The invention discloses a preparation method of corrugated paper with a flame retardant effect; relates to the technical field of corrugated paper, and is obtained by compounding three surface paperboards and two layers of corrugated boards; the corrugated paper prepared by the method has good edge pressure strength, and the thermal stability and the char-forming performance of the flame-retardant corrugated paper at high temperature can be further improved by adding a certain amount of melamine cyanurate. Through the synergistic promotion effect of the melamine cyanurate and the magnesium hydroxide, a compact expanded carbon layer can be formed on the surface, and the effects of heat insulation and oxygen isolation are effectively exerted, so that the flame retardant property of the corrugated paper is improved.)

一种具有阻燃效果的瓦楞纸制备方法

技术领域

本发明属于瓦楞纸技术领域，特别是一种具有阻燃效果的瓦楞纸制备方法。

背景技术

瓦楞纸箱是一种常用的运输包装，制作只纸箱所用的瓦楞纸板主要由瓦楞纸、 面值及里纸组成，瓦楞纸一般设置2层或3层在中间用芯纸隔开，胶粘成型后形成常见的5层或7层板。因瓦楞纸箱被用作运输包装，所以其抗水性和耐戳穿性要求较高。瓦楞纸通常是由阔叶片的半纤维木浆或麦草浆等制造而成，它的定量一般较低。

现有技术公开了“申请公布号CN 104404816 A，本发明公开了一种防潮瓦楞纸的制备方法，包括以下步骤：分别称取木浆和废纸浆，混匀，除杂，加水泡浆，打散，得到原浆，加入防潮剂，抄纸制得纸张，预热，施胶，过单面机得到瓦楞纸，在瓦楞纸外最外层粘贴一层蜡油纸，干燥；其中 防潮剂由以下重量份数的原料制备而成：木薯淀粉25份～30份，苯丙烯15份～20份，丁烯酸酯13份～18份，石蜡5份～8份，十二烷基苯磺酸钠2份～5份，二氧化硅1份～4份；本发明原料来源广泛，生产成本较低，在抄纸过程中添加了防潮剂，并且在瓦楞纸的外层粘贴蜡油纸，较大程度的改善了瓦楞纸防水防潮性能”，然而，在一些温度较高的环境中，瓦楞纸板容易将吸收的热量传导至所包装的物品上，间接的降低了物品的品质；而当瓦楞纸板直接遭遇明火时，则容易发生燃烧现象，直接的破坏了所包装的物品，不仅会带来严重的经济损失，同时还具有非常大的人身安全威胁。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有阻燃效果的瓦楞纸制备方法，以解决现有技术中的不足。

本发明采用的技术方案如下：

一种具有阻燃效果的瓦楞纸制备方法，由三个面纸板与两层波纹板复合得到；

三个面纸板分别为：上层面纸板、下层面纸板和中间层面纸板，其中，上层面纸板位于最上层，中间层面纸板位于上层面纸板下方，下层面纸板位于中间层面纸板下方；

将一层波纹板置于上层面纸板与中间层面纸板之间，将另一层波纹板置于中间层面纸板与下层面纸板之间；

波纹板与上层面板、中间层面板和下层面板之间均填充有海藻酸钙复合胶黏剂。

所述海藻酸钙复合胶黏剂制备方法为：

将硅溶胶与硝酸水溶液均匀混合到一起，然后，再缓慢滴加乙醇，变滴加，边搅拌，得到混合分散液；

将司盘80与吐温80混合添加到正庚烷中，搅拌均匀后，得到油相；

将混合分散液与油相混合到一起，经过高速搅拌后，得到乳液，再向乳液中添加海藻酸钙和氢氧化镁，继续高速搅拌，然后再滴加一定量的氨水溶液调节pＨ＝7，静置老化4小时，然后在35-40℃真空干燥8ｈ，得到复合微球；

将淀粉添加到水中，制备得到淀粉液，然后加热至85-90℃，搅拌40min，然后再向淀粉浆液中添加三聚氰胺氰尿酸盐，继续搅拌均匀，得到淀粉粘液；

将复合微球添加到淀粉粘液中，高速搅拌，即得海藻酸钙复合胶黏剂。

所述硝酸水溶液质量分数为2-3%；

所述硝酸水溶液与硅溶胶混合体积比为1:3。

所述乙醇与硅溶胶体积比为3:2。

所述司盘80与吐温80质量比为7-9:1；

所述司盘80与正庚烷混合比例为1g:350-400mL。

所述混合分散液与油相混合体积比为1:5。

所述海藻酸钙、氢氧化镁与混合分散液混合比例为1-2g：6-8g：400mL。

所述淀粉液质量分数为65-68%；所述淀粉为大豆淀粉与木薯淀粉按5:1质量比例混合得到。

所述三聚氰胺氰尿酸盐与淀粉质量比为1.2-1.6:60。

所述淀粉粘液与复合微球比例为400mL：50-65g。

本发明通过在波纹板与上层面板、中间层面板和下层面板之间均填充有海藻酸钙复合胶黏剂，能够一定程度上可延长点燃时间、抑制CO生成、降低热释放速率和总热释放量等优点，从而能够显著的降低火灾风险，保护包装物品的安全。本发明通过制备海藻酸钙复合胶黏剂，其中二氧化硅的颗粒尺寸为纳米级，能够通过量子隧道效应和体积效应使得制备的海藻酸钙复合胶黏剂具有强烈的渗透作用，并可渗入到材料的π键附近，与其电子云发生重叠，在提高材料物理性能的同时，增强阻燃和力学性能。

有益效果：

本发明方法制备的瓦楞纸具有良好的边压强度，通过添加一定量的三聚氰胺氰尿酸盐，能够进一步的提高阻燃瓦楞纸在高温下的热稳定性能与成炭性能。通过三聚氰胺氰尿酸盐与氢氧化镁的协同促进作用，能够在表面形成了致密的膨胀炭层，有效地发挥了隔热、隔氧的作用，从而提升了瓦楞纸的阻燃性能。

本发明制备的海藻酸钙复合胶黏剂，能促进淀粉分子与瓦楞纸纤维之间的结合强度，进一步提高瓦楞纸的强度，同时，胶黏剂中的凝胶内的孔隙能够进行吸取部分水汽，令瓦楞纸保持一定干燥而不会导致结构强度直接下降而造成瓦楞纸表面产生损伤痕迹。

具体实施方式

一种具有阻燃效果的瓦楞纸制备方法，由三个面纸板与两层波纹板复合得到；

三个面纸板分别为：上层面纸板、下层面纸板和中间层面纸板，其中，上层面纸板位于最上层，中间层面纸板位于上层面纸板下方，下层面纸板位于中间层面纸板下方；

将一层波纹板置于上层面纸板与中间层面纸板之间，将另一层波纹板置于中间层面纸板与下层面纸板之间；

波纹板与上层面板、中间层面板和下层面板之间均填充有海藻酸钙复合胶黏剂。

所述海藻酸钙复合胶黏剂制备方法为：

将硅溶胶与硝酸水溶液均匀混合到一起，然后，再缓慢滴加乙醇，变滴加，边搅拌，得到混合分散液；

将司盘80与吐温80混合添加到正庚烷中，搅拌均匀后，得到油相；

司盘80

规格S-20；

外观( 25 ℃) 琥珀色粘稠液体；

羟值(mgKOH/g )330 ～ 360；

皂化值(mgKOH/g )160 ～ 175；

酸值(mgKOH/g )≤ 8；

水 份( % )≤ 1.5；

HLB 值8.6；

熔点( ℃)液体( 25 ℃)；

将混合分散液与油相混合到一起，经过高速搅拌后，得到乳液，再向乳液中添加海藻酸钙和氢氧化镁，继续高速搅拌，然后再滴加一定量的氨水溶液调节pＨ＝7，静置老化4小时，然后在35-40℃真空干燥8ｈ，得到复合微球；

将淀粉添加到水中，制备得到淀粉液，然后加热至85-90℃，搅拌40min，然后再向淀粉浆液中添加三聚氰胺氰尿酸盐，继续搅拌均匀，得到淀粉粘液；

将复合微球添加到淀粉粘液中，高速搅拌，即得海藻酸钙复合胶黏剂。

三聚氰胺氰尿酸盐 (MCA)

分子量255.2

熔 点约350℃；

气味无气味；

外 观白色粉末；

存储和稳定性：

保存在阴凉、干燥、通风处；在室温条件下稳定。

规格指标：

外观

白色流动状细粉 白色均匀颗粒；

MCA 含量 ≥99.5%；

粒径 D50 ≤4 μm；

粒径 D98 ≤25μm；

三聚氰胺 ≤0.2%；

氰脲酸 ≤0.2%；

水份 ≤0.2%；

所述硝酸水溶液质量分数为2-3%；

所述硝酸水溶液与硅溶胶混合体积比为1:3。

所述乙醇与硅溶胶体积比为3:2。

所述司盘80与吐温80质量比为7-9:1；

所述司盘80与正庚烷混合比例为1g:350-400mL。

所述混合分散液与油相混合体积比为1:5。

所述海藻酸钙、氢氧化镁与混合分散液混合比例为1-2g：6-8g：400mL。

所述淀粉液质量分数为65-68%；所述淀粉为大豆淀粉与木薯淀粉按5:1质量比例混合得到；

所述三聚氰胺氰尿酸盐与淀粉质量比为1.2-1.6:60。

所述淀粉粘液与复合微球比例为400mL：50-65g。

下面将结合本发明实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种具有阻燃效果的瓦楞纸制备方法，由三个面纸板与两层波纹板复合得到；三个面纸板分别为：上层面纸板、下层面纸板和中间层面纸板，其中，上层面纸板位于最上层，中间层面纸板位于上层面纸板下方，下层面纸板位于中间层面纸板下方；将一层波纹板置于上层面纸板与中间层面纸板之间，将另一层波纹板置于中间层面纸板与下层面纸板之间；波纹板与上层面板、中间层面板和下层面板之间均填充有海藻酸钙复合胶黏剂。所述海藻酸钙复合胶黏剂制备方法为：将硅溶胶与硝酸水溶液均匀混合到一起，然后，再缓慢滴加乙醇，变滴加，边搅拌，得到混合分散液；将司盘80与吐温80混合添加到正庚烷中，搅拌均匀后，得到油相；将混合分散液与油相混合到一起，经过高速搅拌后，得到乳液，再向乳液中添加海藻酸钙和氢氧化镁，继续高速搅拌，然后再滴加一定量的氨水溶液调节pＨ＝7，静置老化4小时，然后在35℃真空干燥8ｈ，得到复合微球；将淀粉添加到水中，制备得到淀粉液，然后加热至85℃，搅拌40min，然后再向淀粉浆液中添加三聚氰胺氰尿酸盐，继续搅拌均匀，得到淀粉粘液；将复合微球添加到淀粉粘液中，高速搅拌，即得海藻酸钙复合胶黏剂。硝酸水溶液质量分数为2%；硝酸水溶液与硅溶胶混合体积比为1:3。乙醇与硅溶胶体积比为3:2。司盘80与吐温80质量比为7:1；司盘80与正庚烷混合比例为1g:350mL。混合分散液与油相混合体积比为1:5。海藻酸钙、氢氧化镁与混合分散液混合比例为1g：6g：400mL。淀粉液质量分数为65%；所述淀粉为大豆淀粉与木薯淀粉按5:1质量比例混合得到；三聚氰胺氰尿酸盐与淀粉质量比为1.2:60。淀粉粘液与复合微球比例为400mL：50g。

实施例2

一种具有阻燃效果的瓦楞纸制备方法，由三个面纸板与两层波纹板复合得到；三个面纸板分别为：上层面纸板、下层面纸板和中间层面纸板，其中，上层面纸板位于最上层，中间层面纸板位于上层面纸板下方，下层面纸板位于中间层面纸板下方；将一层波纹板置于上层面纸板与中间层面纸板之间，将另一层波纹板置于中间层面纸板与下层面纸板之间；波纹板与上层面板、中间层面板和下层面板之间均填充有海藻酸钙复合胶黏剂。所述海藻酸钙复合胶黏剂制备方法为：将硅溶胶与硝酸水溶液均匀混合到一起，然后，再缓慢滴加乙醇，变滴加，边搅拌，得到混合分散液；将司盘80与吐温80混合添加到正庚烷中，搅拌均匀后，得到油相；将混合分散液与油相混合到一起，经过高速搅拌后，得到乳液，再向乳液中添加海藻酸钙和氢氧化镁，继续高速搅拌，然后再滴加一定量的氨水溶液调节pＨ＝7，静置老化4小时，然后在40℃真空干燥8ｈ，得到复合微球；将淀粉添加到水中，制备得到淀粉液，然后加热至90℃，搅拌40min，然后再向淀粉浆液中添加三聚氰胺氰尿酸盐，继续搅拌均匀，得到淀粉粘液；将复合微球添加到淀粉粘液中，高速搅拌，即得海藻酸钙复合胶黏剂。硝酸水溶液质量分数为3%；硝酸水溶液与硅溶胶混合体积比为1:3。乙醇与硅溶胶体积比为3:2。司盘80与吐温80质量比为9:1；司盘80与正庚烷混合比例为1g:400mL。混合分散液与油相混合体积比为1:5。海藻酸钙、氢氧化镁与混合分散液混合比例为2g：8g：400mL。淀粉液质量分数为68%；所述淀粉为大豆淀粉与木薯淀粉按5:1质量比例混合得到；三聚氰胺氰尿酸盐与淀粉质量比为1.6:60。淀粉粘液与复合微球比例为400mL：65g。

实施例3

一种具有阻燃效果的瓦楞纸制备方法，由三个面纸板与两层波纹板复合得到；三个面纸板分别为：上层面纸板、下层面纸板和中间层面纸板，其中，上层面纸板位于最上层，中间层面纸板位于上层面纸板下方，下层面纸板位于中间层面纸板下方；将一层波纹板置于上层面纸板与中间层面纸板之间，将另一层波纹板置于中间层面纸板与下层面纸板之间；波纹板与上层面板、中间层面板和下层面板之间均填充有海藻酸钙复合胶黏剂。所述海藻酸钙复合胶黏剂制备方法为：将硅溶胶与硝酸水溶液均匀混合到一起，然后，再缓慢滴加乙醇，变滴加，边搅拌，得到混合分散液；将司盘80与吐温80混合添加到正庚烷中，搅拌均匀后，得到油相；将混合分散液与油相混合到一起，经过高速搅拌后，得到乳液，再向乳液中添加海藻酸钙和氢氧化镁，继续高速搅拌，然后再滴加一定量的氨水溶液调节pＨ＝7，静置老化4小时，然后在38℃真空干燥8ｈ，得到复合微球；将淀粉添加到水中，制备得到淀粉液，然后加热至86℃，搅拌40min，然后再向淀粉浆液中添加三聚氰胺氰尿酸盐，继续搅拌均匀，得到淀粉粘液；将复合微球添加到淀粉粘液中，高速搅拌，即得海藻酸钙复合胶黏剂。硝酸水溶液质量分数为2.5%；硝酸水溶液与硅溶胶混合体积比为1:3。乙醇与硅溶胶体积比为3:2。司盘80与吐温80质量比为8:1；司盘80与正庚烷混合比例为1g:380mL。混合分散液与油相混合体积比为1:5。海藻酸钙、氢氧化镁与混合分散液混合比例为1.5g：7g：400mL。淀粉液质量分数为66%；所述淀粉为大豆淀粉与木薯淀粉按5:1质量比例混合得到；三聚氰胺氰尿酸盐与淀粉质量比为1.4:60。淀粉粘液与复合微球比例为400mL：60g。

实施例4

一种具有阻燃效果的瓦楞纸制备方法，由三个面纸板与两层波纹板复合得到；三个面纸板分别为：上层面纸板、下层面纸板和中间层面纸板，其中，上层面纸板位于最上层，中间层面纸板位于上层面纸板下方，下层面纸板位于中间层面纸板下方；将一层波纹板置于上层面纸板与中间层面纸板之间，将另一层波纹板置于中间层面纸板与下层面纸板之间；波纹板与上层面板、中间层面板和下层面板之间均填充有海藻酸钙复合胶黏剂。所述海藻酸钙复合胶黏剂制备方法为：将硅溶胶与硝酸水溶液均匀混合到一起，然后，再缓慢滴加乙醇，变滴加，边搅拌，得到混合分散液；将司盘80与吐温80混合添加到正庚烷中，搅拌均匀后，得到油相；将混合分散液与油相混合到一起，经过高速搅拌后，得到乳液，再向乳液中添加海藻酸钙和氢氧化镁，继续高速搅拌，然后再滴加一定量的氨水溶液调节pＨ＝7，静置老化4小时，然后在35℃真空干燥8ｈ，得到复合微球；将淀粉添加到水中，制备得到淀粉液，然后加热至90℃，搅拌40min，然后再向淀粉浆液中添加三聚氰胺氰尿酸盐，继续搅拌均匀，得到淀粉粘液；将复合微球添加到淀粉粘液中，高速搅拌，即得海藻酸钙复合胶黏剂。硝酸水溶液质量分数为2.5%；硝酸水溶液与硅溶胶混合体积比为1:3。乙醇与硅溶胶体积比为3:2。司盘80与吐温80质量比为7-9:1；司盘80与正庚烷混合比例为1g:400mL。混合分散液与油相混合体积比为1:5。海藻酸钙、氢氧化镁与混合分散液混合比例为1g：8g：400mL。淀粉液质量分数为65%；所述淀粉为大豆淀粉与木薯淀粉按5:1质量比例混合得到；三聚氰胺氰尿酸盐与淀粉质量比为1.6:60。淀粉粘液与复合微球比例为400mL：52g。

瓦楞纸制备方法包括以下步骤：（1）挑选含蜡废纸，作为制造瓦楞纸的原材料；（2）将含蜡废纸制浆，并对浆料进行筛选、净化和打浆处理，使得浆料灰分小于8%，纤维叩解度为35-40°SR；（3）成型、脱水、压榨并烘干，制备得到面纸板和波纹板，然后再进行复合，得到瓦楞纸；

瓦楞纸板的物理力学性能。边压强度测定按照 GB/T2679.17—1997《瓦楞纸板边压强度的测定（边缘补强法）》中的规定执行；剥离强度测定参照 GB/T 6548—2011《瓦楞纸板粘合强度的测定》中的规定执行；（每组试样10个，取平均值）

表1

对照组：申请公布号CN 104404816 A；

由表1可以看出，本发明方法制备的瓦楞纸具有良好的边压强度。

瓦楞纸板的阻燃性能和热重分析。燃烧性能测定按照 GB/T 14656—2009《阻燃纸和纸板燃烧性能试验方法》中的规定执行（CZF-3 型水平垂直燃烧测定仪，南京江宁分析仪器有限公司）；氧指数测定参照 GB/T5454—1997《纺织品燃烧性能试验-氧指数法》中的规定执行（LFY-605 自动氧指数测定仪，山东省纺织科学研究院）；

表2

对照组：申请公布号CN 104404816 A；

对比例1：与实施例4区别为将海藻酸钙复合胶黏剂替换为其中的淀粉粘液；

由表2可以看出，本发明制备的阻燃瓦楞纸具有优异的阻燃性能，能够更好的降低燃烧风险。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。