阅读说明：本技术 一种绿色环保瓦楞纸制备方法 (Preparation method of green environment-friendly corrugated paper ) 是由 李昌斌 于 2020-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种绿色环保瓦楞纸制备方法；涉及瓦楞纸技术领域,包括以下步骤：(1)酶处理木浆；(2)超声波处理；(3)打浆；本发明方法制备的瓦楞纸具有良好的力学性能,本发明通过采用木聚糖酶对木浆进行酶处理,能够对纤维表面进行酶解修饰,不仅能够提高纤维的性能,同时,能够有效的便于后续生成的BiOBr与纤维进行结合,使得BiOBr能够较为均匀的分散结合到纤维表面,通过氢氧化钠复合水溶液,首先,能够提高木浆纤维的韧性,促进提高瓦楞纸的力学性能。(The invention discloses a preparation method of green environment-friendly corrugated paper; relates to the technical field of corrugated paper, comprising the following steps: (1) treating wood pulp with enzyme; (2) ultrasonic treatment; (3) pulping; the corrugated paper prepared by the method has good mechanical properties, the surface of the fiber can be subjected to enzymolysis modification by adopting xylanase to carry out enzyme treatment on wood pulp, the performance of the fiber can be improved, simultaneously, the subsequent generated BiOBr can be effectively and conveniently combined with the fiber, the BiOBr can be uniformly dispersed and combined on the surface of the fiber, and through the sodium hydroxide composite aqueous solution, firstly, the toughness of the wood pulp fiber can be improved, and the improvement of the mechanical properties of the corrugated paper is promoted.)

一种绿色环保瓦楞纸制备方法

技术领域

本发明属于瓦楞纸技术领域，特别是一种绿色环保瓦楞纸制备方法。

背景技术

瓦楞纸板始于18世纪末，19世纪初因其量轻而且价格便宜，用途广泛，制作简易，且能回收甚至重复利用，使它的应用有了显著的增长。到20世纪初，已获得为各种各样的商品制作包装而全面的普及、推广和应用。由于使用瓦楞纸板制成的包装容器对美化和保护内装商品有其独特的性能和优点，因此，在与多种包装材料的竞争中获得了极大的成功。成为迄今为止长用不衰并呈现迅猛发展的制作包装容器的主要材料之一。

现有技术公开了“申请公布号CN 104452411 A，本发明提供了一种瓦楞纸的制造方法，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）向浆料中添加阳离子松香胶、硫酸铝和湿强剂，并混合均匀；（4）成型、脱水、压榨并烘干，得到半成品瓦楞纸；（5）对半成品纸进行表面施胶处理，其中胶液中包括聚乙烯醇；（6）烘干，得到成品瓦楞纸。本发明的制造方法生产的瓦楞纸抗潮性能好，强度高，具有良好的应用前景”，然而，其制备的瓦楞纸由于胶水的使用，会产生一定量的甲醛，在室内气体污染物中，头号杀手就是甲醛，长期接触甲醛会对人体造成非常大的危害，尤其是室内包装应用中，甲醛的大量散发聚集，会对人体健康产生极大的威胁。

发明内容

本发明的目的是提供一种绿色环保瓦楞纸制备方法，以解决现有技术中的不足。

本发明采用的技术方案如下：

一种绿色环保瓦楞纸制备方法，包括以下步骤：

（1）酶处理木浆：

向木浆中添加木聚糖酶，然后再加热至36-40℃，水浴保温，处理7-10小时，然后再加热至沸腾1-2min，自然冷却至室温，得到酶处理木浆；

（2）超声波处理：

向氢氧化钠溶液中依次添加尿素和硫脲，得到氢氧化钠复合水溶液；

向上述得到的酶处理木浆中添加氢氧化钠复合水溶液、硝酸铋，然后以500r/min转速搅拌30-40min，再调节温度至55-65℃，保温20min，以超声波进行第一次处理，然后再添加溴化钾，继续搅拌35-40min，然后再以超声波处理进行第二次处理，得到超声波处理木浆；

（3）打浆：

对上述得到的超声波处理木浆进行打浆处理，然后再进行抄纸干燥、施胶、干燥成型，得到成品瓦楞纸。

所述木浆为硫酸盐针叶木浆；

所述硫酸盐针叶木浆的卡伯值为13.51，黏度为862 mL/g，白度45.13% ISO。

所述木聚糖酶为β-1，4-D-外切木糖苷酶；

所述β-1，4-D-外切木糖苷酶与硫酸盐针叶木浆的混合质量比为2-3:90-95。

所述氢氧化钠复合水溶液中，氢氧化钠质量分数为7-8%；

尿素质量分数为1.2-1.5%；

硫脲质量分数为0.7-1%。

所述氢氧化钠复合水溶液制备方法为:先将氢氧化钠溶解于温水中，水温温度为40-45℃，然后，保温10min，然后再添加硫脲，以500r/min转速搅拌15min，再静置10min，最后，再添加尿素，继续搅拌40min，静置2小时，即得。

所述酶处理木浆、氢氧化钠复合水溶液、硝酸铋重量份比为：90-100:6-8:0.5-0.9。

所述溴化钾与硝酸铋摩尔比为1:1。

所述超声波第一次处理的功率为550-600W，频率为40kHz，处理时间为3-5min。

所述超声波第二次处理的功率为850-900W，频率为50kHz，处理时间为6-8min。

本发明绿色环保瓦楞纸在制备完成后，需经过200 W自镇流高压汞灯进行光照3小时以上，然后再进行加工制成瓦楞纸箱。

本发明通过采用木聚糖酶对木浆进行酶处理，能够对纤维表面进行酶解修饰，不仅能够提高纤维的性能，同时，能够有效的便于后续生成的BiOBr与纤维进行结合，使得BiOBr能够较为均匀的分散结合到纤维表面，通过氢氧化钠复合水溶液，首先，能够提高木浆纤维的韧性，促进提高瓦楞纸的力学性能，同时，在氢氧化钠复合水溶液能够进一步的对木浆纤维的表面基团进行改性处理，处理后的木浆纤维 （PFs） 具有比表面积大、吸附能力强等优点，可作为附着光催化纳米粒子的优良载体，能够增大光催化反应的接触面积，促使BiOBr沉积到木浆纤维表面，提高BiOBr在木浆纤维表面的沉积率，通过提高BiOBr在木浆纤维表面的沉积率，来提高其光催化效果，进而能够进一步的提高其在进行光催化去除甲醛的效率，使得制备的瓦楞纸中的胶粘剂中散发的甲醛能够更快速的被去除，避免甲醛的聚集，通过本发明制备的木浆制表面附着大量 BiOBr纳米结构的颗粒，其颗粒尺寸均一，分散均匀，从而增大了纤维的比表面积，有利于复合光催化纸吸附降解甲醛气体。木浆纤维表面完全被 BiOBr纳米颗粒覆盖，且纤维形态未被破坏。BiOBr的禁带宽度分别为1.84eV，通过较低的禁带宽度可以减少光生电子空穴对的复合，对光催化活性提升具有帮助。BiOBr具有层状结构，由[Bi₂O₂]²⁺层和I-层交替排列，层内的共价键以及层间的范德华力使得 BiOBr具有高度各向异性和独特的光学、电学等优势，在紫外光和可见光照射下均具有良好的光催化活性。

有益效果：

本发明方法制备的瓦楞纸具有良好的力学性能，本发明通过采用木聚糖酶对木浆进行酶处理，能够对纤维表面进行酶解修饰，不仅能够提高纤维的性能，同时，能够有效的便于后续生成的BiOBr与纤维进行结合，使得BiOBr能够较为均匀的分散结合到纤维表面，通过氢氧化钠复合水溶液，首先，能够提高木浆纤维的韧性，促进提高瓦楞纸的力学性能。

附图说明

图1为相对湿度 90%瓦楞纸板的力-变形曲线。

具体实施方式

一种绿色环保瓦楞纸制备方法，包括以下步骤：

（1）酶处理木浆：

向木浆中添加木聚糖酶，然后再加热至36-40℃，水浴保温，处理7-10小时，然后再加热至沸腾1-2min，自然冷却至室温，得到酶处理木浆；

（2）超声波处理：

向氢氧化钠溶液中依次添加尿素和硫脲，得到氢氧化钠复合水溶液；

向上述得到的酶处理木浆中添加氢氧化钠复合水溶液、硝酸铋，然后以500r/min转速搅拌30-40min，再调节温度至55-65℃，保温20min，以超声波进行第一次处理，然后再添加溴化钾，继续搅拌35-40min，然后再以超声波处理进行第二次处理，得到超声波处理木浆；本发明通过采用木聚糖酶对木浆进行酶处理，能够对纤维表面进行酶解修饰，不仅能够提高纤维的性能，同时，能够有效的便于后续生成的BiOBr与纤维进行结合，使得BiOBr能够较为均匀的分散结合到纤维表面，通过氢氧化钠复合水溶液，首先，能够提高木浆纤维的韧性，促进提高瓦楞纸的力学性能，同时，在氢氧化钠复合水溶液能够进一步的对木浆纤维的表面基团进行改性处理，处理后的木浆纤维 （PFs） 具有比表面积大、吸附能力强等优点，可作为附着光催化纳米粒子的优良载体，能够增大光催化反应的接触面积，促使BiOBr沉积到木浆纤维表面，提高BiOBr在木浆纤维表面的沉积率，通过提高BiOBr在木浆纤维表面的沉积率，来提高其光催化效果，进而能够进一步的提高其在进行光催化去除甲醛的效率，使得制备的瓦楞纸中的胶粘剂中散发的甲醛能够更快速的被去除，避免甲醛的聚集，通过本发明制备的木浆制表面附着大量 BiOBr纳米结构的颗粒，其颗粒尺寸均一，分散均匀，从而增大了纤维的比表面积，有利于复合光催化纸吸附降解甲醛气体。木浆纤维表面完全被BiOBr纳米颗粒覆盖，且纤维形态未被破坏。BiOBr的禁带宽度分别为1.84eV，通过较低的禁带宽度可以减少光生电子空穴对的复合，对光催化活性提升具有帮助。BiOBr具有层状结构，由[Bi₂O₂]²⁺层和I-层交替排列，层内的共价键以及层间的范德华力使得 BiOBr具有高度各向异性和独特的光学、电学等优势，在紫外光和可见光照射下均具有良好的光催化活性；

硫脲：白色而有光泽的晶体。味苦。

熔点(℃)：176～178；

相对密度（水=1）：1.41；

沸点(℃)：分解；

分子式：CH₄N₂S；

分子量：76.12；

辛醇/水分配系数的对数值：2.5；

尿素

性状：无色或白色针状或棒状结晶体，工业或农业品为白色略带微红色固体颗粒，无臭无味。含氮量约为46.67%。

沸点：196.6°Cat760mmHg；

折射率：n20/D 1.40；

闪点：72.7°C；

密度：1.335；

熔点：132.7℃；

水溶性：1080 g/L (20℃)；

溶解性：溶于水、甲醇、甲醛、乙醇、液氨和醇，微溶于***、氯仿、苯；弱碱性；

（3）打浆：

对上述得到的超声波处理木浆进行打浆处理，然后再进行抄纸干燥、施胶、干燥成型，得到成品瓦楞纸。

所述木浆为硫酸盐针叶木浆；

所述硫酸盐针叶木浆的卡伯值为13.51，黏度为862 mL/g，白度45.13% ISO。

所述木聚糖酶为β-1，4-D-外切木糖苷酶；

所述β-1，4-D-外切木糖苷酶与硫酸盐针叶木浆的混合质量比为2-3:90-95。

所述氢氧化钠复合水溶液中，氢氧化钠质量分数为7-8%；

尿素质量分数为1.2-1.5%；

硫脲质量分数为0.7-1%。

所述氢氧化钠复合水溶液制备方法为:先将氢氧化钠溶解于温水中，水温温度为40-45℃，然后，保温10min，然后再添加硫脲，以500r/min转速搅拌15min，再静置10min，最后，再添加尿素，继续搅拌40min，静置2小时，即得。

所述酶处理木浆、氢氧化钠复合水溶液、硝酸铋重量份比为：90-100:6-8:0.5-0.9。

所述溴化钾与硝酸铋摩尔比为1:1。

所述超声波第一次处理的功率为550-600W，频率为40kHz，处理时间为3-5min。

所述超声波第二次处理的功率为850-900W，频率为50kHz，处理时间为6-8min。

本发明绿色环保瓦楞纸在制备完成后，需经过200 W自镇流高压汞灯进行光照3小时以上，然后再进行加工制成瓦楞纸箱。

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

一种绿色环保瓦楞纸制备方法，包括以下步骤：

（1）酶处理木浆：

向木浆中添加木聚糖酶，然后再加热至36℃，水浴保温，处理7小时，然后再加热至沸腾1min，自然冷却至室温，得到酶处理木浆；所述木浆为硫酸盐针叶木浆；所述硫酸盐针叶木浆的卡伯值为13.51，黏度为862 mL/g，白度45.13% ISO。所述木聚糖酶为β-1，4-D-外切木糖苷酶；所述β-1，4-D-外切木糖苷酶与硫酸盐针叶木浆的混合质量比为2:90。

（2）超声波处理：

向氢氧化钠溶液中依次添加尿素和硫脲，得到氢氧化钠复合水溶液；

向上述得到的酶处理木浆中添加氢氧化钠复合水溶液、硝酸铋，然后以500r/min转速搅拌30min，再调节温度至55℃，保温20min，以超声波进行第一次处理，然后再添加溴化钾，继续搅拌35min，然后再以超声波处理进行第二次处理，得到超声波处理木浆；所述氢氧化钠复合水溶液中，氢氧化钠质量分数为7%；尿素质量分数为1.2%；硫脲质量分数为0.7%。所述氢氧化钠复合水溶液制备方法为:先将氢氧化钠溶解于温水中，水温温度为40℃，然后，保温10min，然后再添加硫脲，以500r/min转速搅拌15min，再静置10min，最后，再添加尿素，继续搅拌40min，静置2小时，即得。所述酶处理木浆、氢氧化钠复合水溶液、硝酸铋重量份比为：90:6:0.5。所述溴化钾与硝酸铋摩尔比为1:1。所述超声波第一次处理的功率为550W，频率为40kHz，处理时间为3min。所述超声波第二次处理的功率为850W，频率为50kHz，处理时间为6min。

（3）打浆：

对上述得到的超声波处理木浆进行打浆处理，然后再进行抄纸干燥、施胶、干燥成型，得到成品瓦楞纸。

实施例2

一种绿色环保瓦楞纸制备方法，包括以下步骤：

（1）酶处理木浆：

向木浆中添加木聚糖酶，然后再加热至40℃，水浴保温，处理10小时，然后再加热至沸腾2min，自然冷却至室温，得到酶处理木浆；所述木浆为硫酸盐针叶木浆；所述硫酸盐针叶木浆的卡伯值为13.51，黏度为862 mL/g，白度45.13% ISO。所述木聚糖酶为β-1，4-D-外切木糖苷酶；所述β-1，4-D-外切木糖苷酶与硫酸盐针叶木浆的混合质量比为3:95。

（2）超声波处理：

向氢氧化钠溶液中依次添加尿素和硫脲，得到氢氧化钠复合水溶液；

向上述得到的酶处理木浆中添加氢氧化钠复合水溶液、硝酸铋，然后以500r/min转速搅拌40min，再调节温度至65℃，保温20min，以超声波进行第一次处理，然后再添加溴化钾，继续搅拌40min，然后再以超声波处理进行第二次处理，得到超声波处理木浆；所述氢氧化钠复合水溶液中，氢氧化钠质量分数为8%；尿素质量分数为1.5%；硫脲质量分数为1%。所述氢氧化钠复合水溶液制备方法为:先将氢氧化钠溶解于温水中，水温温度为45℃，然后，保温10min，然后再添加硫脲，以500r/min转速搅拌15min，再静置10min，最后，再添加尿素，继续搅拌40min，静置2小时，即得。所述酶处理木浆、氢氧化钠复合水溶液、硝酸铋重量份比为：100:8:0.9。所述溴化钾与硝酸铋摩尔比为1:1。所述超声波第一次处理的功率为600W，频率为40kHz，处理时间为5min。所述超声波第二次处理的功率为900W，频率为50kHz，处理时间为8min。

（3）打浆：

对上述得到的超声波处理木浆进行打浆处理，然后再进行抄纸干燥、施胶、干燥成型，得到成品瓦楞纸。

实施例3

一种绿色环保瓦楞纸制备方法，包括以下步骤：

（1）酶处理木浆：

向木浆中添加木聚糖酶，然后再加热至38℃，水浴保温，处理8小时，然后再加热至沸腾1.5min，自然冷却至室温，得到酶处理木浆；所述木浆为硫酸盐针叶木浆；所述硫酸盐针叶木浆的卡伯值为13.51，黏度为862 mL/g，白度45.13% ISO。所述木聚糖酶为β-1，4-D-外切木糖苷酶；所述β-1，4-D-外切木糖苷酶与硫酸盐针叶木浆的混合质量比为3:92。

（2）超声波处理：

向氢氧化钠溶液中依次添加尿素和硫脲，得到氢氧化钠复合水溶液；

向上述得到的酶处理木浆中添加氢氧化钠复合水溶液、硝酸铋，然后以500r/min转速搅拌35min，再调节温度至58℃，保温20min，以超声波进行第一次处理，然后再添加溴化钾，继续搅拌37min，然后再以超声波处理进行第二次处理，得到超声波处理木浆；所述氢氧化钠复合水溶液中，氢氧化钠质量分数为7.5%；尿素质量分数为1.3%；硫脲质量分数为0.8%。所述氢氧化钠复合水溶液制备方法为:先将氢氧化钠溶解于温水中，水温温度为42℃，然后，保温10min，然后再添加硫脲，以500r/min转速搅拌15min，再静置10min，最后，再添加尿素，继续搅拌40min，静置2小时，即得。所述酶处理木浆、氢氧化钠复合水溶液、硝酸铋重量份比为：95:7:0.6。所述溴化钾与硝酸铋摩尔比为1:1。所述超声波第一次处理的功率为580W，频率为40kHz，处理时间为4min。所述超声波第二次处理的功率为880W，频率为50kHz，处理时间为7min。

（3）打浆：

对上述得到的超声波处理木浆进行打浆处理，然后再进行抄纸干燥、施胶、干燥成型，得到成品瓦楞纸。

实施例4

一种绿色环保瓦楞纸制备方法，包括以下步骤：

（1）酶处理木浆：

向木浆中添加木聚糖酶，然后再加热至40℃，水浴保温，处理10小时，然后再加热至沸腾1min，自然冷却至室温，得到酶处理木浆；所述木浆为硫酸盐针叶木浆；所述硫酸盐针叶木浆的卡伯值为13.51，黏度为862 mL/g，白度45.13% ISO。所述木聚糖酶为β-1，4-D-外切木糖苷酶；所述β-1，4-D-外切木糖苷酶与硫酸盐针叶木浆的混合质量比为3:90。

（2）超声波处理：

向氢氧化钠溶液中依次添加尿素和硫脲，得到氢氧化钠复合水溶液；

向上述得到的酶处理木浆中添加氢氧化钠复合水溶液、硝酸铋，然后以500r/min转速搅拌40min，再调节温度至55℃，保温20min，以超声波进行第一次处理，然后再添加溴化钾，继续搅拌37min，然后再以超声波处理进行第二次处理，得到超声波处理木浆；所述氢氧化钠复合水溶液中，氢氧化钠质量分数为8%；尿素质量分数为1.4%；硫脲质量分数为0.8%。所述氢氧化钠复合水溶液制备方法为:先将氢氧化钠溶解于温水中，水温温度为42℃，然后，保温10min，然后再添加硫脲，以500r/min转速搅拌15min，再静置10min，最后，再添加尿素，继续搅拌40min，静置2小时，即得。所述酶处理木浆、氢氧化钠复合水溶液、硝酸铋重量份比为：100:6:0.7。所述溴化钾与硝酸铋摩尔比为1:1。所述超声波第一次处理的功率为600W，频率为40kHz，处理时间为5min。所述超声波第二次处理的功率为850W，频率为50kHz，处理时间为6min。

（3）打浆：

对上述得到的超声波处理木浆进行打浆处理，然后再进行抄纸干燥、施胶、干燥成型，得到成品瓦楞纸。

试验

将实施例与对比例（10cm×10cm×0.3mm，瓦楞纸中胶水均采用三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂，胶水涂布量均为5g）的瓦楞纸固定在密闭透明的玻璃瓶中，然后再将80mL的浓度为65mg/mL的甲醛溶液注入玻璃瓶中，然后进行密封，采用200 W自镇流高压汞灯进行照射3小时，然后吸取10mL密闭容器中的气体，注射于5mL吸收液中，摇匀静置吸收10 min后，加入0.4 mL的硫酸铁铵，摇匀静置于35℃环境下15 min，测定其吸光度值（每组试样10次，取平均值）。甲醛去除率计算见公式：

A= (C₀- C₁)/C₀×100% ；

其中：C₀为去除前甲醛的吸光度值；

C₁为去除后甲醛的吸光度值；

A为甲醛去除率，%；

表1

对照组：申请公布号CN104452411 A；

由表1可以看出，本发明方法制备的瓦楞纸在光照的条件下具有良好的去除甲醛的功能。

以实施例4与对比例1为试验对象，对比二者相同(30cm×30cm×0.3mm，瓦楞纸中胶水均采用三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂，胶水涂布量均为5g）

对照组：申请公布号CN 104452411 A；

将预处理相对湿度为 90%的瓦楞纸板置于电子材料试验机上进行静态压缩试验，测量其最大静载荷，得到力变形曲线；

实施例4最大静载荷为442.7N；

对比例1最大静载荷为351.3N;

可见，本发明制备的瓦楞纸板的最大静载荷更高，力学性能相对更优异。

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。