阅读说明：本技术 一种低成本无烟阻燃瓦楞原纸的制备方法 (Preparation method of low-cost smokeless flame-retardant corrugated base paper ) 是由 徐金发 于 2020-11-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种低成本无烟阻燃瓦楞原纸的制备方法,首先制备玉米淀粉溶液,然后加入过硫酸铵,使玉米淀粉溶液稠化,然后再加入阻燃凝胶并加入硫酸铝溶液,最后将浆液在平板上均匀铺开,采用挤压机进行挤压,并在75-85℃进行烘干,含水率在8-10%时,即得瓦楞原纸。该瓦楞原纸中将常规的碳酸钙成分替换为阻燃凝胶成分,该阻燃凝胶成分的主要原料为耐火材料回收料细粉,该耐火材料回收料细粉的主要成分本身就具有非常好的阻燃效果,其在玉米淀粉形成的网络化结构中,可以有效的分散均匀,形成胶膜,从而可以更好的达到阻燃抑烟效果。(The invention discloses a preparation method of a low-cost smokeless flame-retardant corrugated base paper, which comprises the steps of firstly preparing a corn starch solution, then adding ammonium persulfate to thicken the corn starch solution, then adding a flame-retardant gel and adding an aluminum sulfate solution, finally uniformly spreading the slurry on a flat plate, extruding by using an extruder, and drying at 75-85 ℃ until the water content is 8-10%, thus obtaining the corrugated base paper. The corrugated base paper has the advantages that the conventional calcium carbonate component is replaced by the flame-retardant gel component, the main raw material of the flame-retardant gel component is the refractory recycled material fine powder, the main component of the refractory recycled material fine powder has a very good flame-retardant effect, and the flame-retardant gel component can be effectively and uniformly dispersed in a network structure formed by corn starch to form a glue film, so that the flame-retardant and smoke-suppression effects can be better achieved.)

一种低成本无烟阻燃瓦楞原纸的制备方法

技术领域

本发明涉及瓦楞纸技术领域，尤其涉及一种低成本无烟阻燃瓦楞原纸的制备方法。

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。

瓦楞纸板是由面纸、里纸、芯纸和加工成波形瓦楞的瓦楞纸通过粘合而成。根据商品包装的需求，瓦楞纸板可以加工成单面瓦楞纸板、三层瓦楞纸板、五层、七层、十一层等瓦楞纸板。单面瓦楞纸板一般用作商品包装的贴衬保护层或制作轻便的卡格、垫板以保护商品在贮存的运输过程中的震动或冲撞，三层和五层瓦楞纸板在制作瓦楞纸箱中是常用的。许多商品的包装通过三层或五层瓦楞纸板进行简单而精美的包装，在瓦楞纸箱或瓦楞纸盒的表面印制靓丽多彩的图形和画面，不但保护了内在的商品，而且宣传和美化了内在的商品。许多三层或五层瓦楞纸板制作的瓦楞纸箱或瓦楞纸盒已堂而皇之的直接上了销售柜台，成了销售包装。七层或十一层瓦楞纸板主要为机电、烤烟、家具、摩托车、大型家电等制作包装箱。在特定的商品中，可以用这种瓦楞纸板组合制成内、外套箱，便于制作，便于商品的盛装、仓储和运输。随着环保的需要和国家相关政策的要求，这类瓦楞纸板制作的商品包装，有逐渐取代木箱包装的趋势。

瓦楞纸板的主要成分为植物纤维素，由葡糖糖基环构成大分子链的结构，决定了纤维在受热时聚合度下降，并随着温度升高脱水氧化，常温下的普通纸板的氧指数仅为15%。而传统的阻燃瓦楞原纸通过表面涂覆卤系阻燃剂，不但阻燃效果不佳，而且会产生大量毒烟。也有部分专利公开了在瓦楞原纸中加入镁铝水滑石、氢氧化铝等材料或者分子筛作为阻燃体系的抑烟剂，但是这些瓦楞原纸的成本较高，市场价值也非常高，限制了这些阻燃瓦楞原纸的应用。本发明根据目前的市场需要，研究了一种低成本无烟阻燃瓦楞原纸的制备方法。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种低成本无烟阻燃瓦楞原纸的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种低成本无烟阻燃瓦楞原纸的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、制浆：向反应釜中加入水，升温搅拌，加入玉米淀粉，混合均匀，得玉米淀粉溶液；所述的玉米淀粉和水的质量比为1：（5-10）；

步骤二、稠化：向玉米淀粉溶液中搅拌加入过硫酸铵，混合均匀，玉米淀粉溶液变稠，升温至95-100℃，保温5-15min；

步骤三、阻燃处理：向玉米淀粉溶液中缓慢加入阻燃凝胶，混合均匀；将硫酸铝溶解，制得硫酸铝溶液，将该硫酸铝溶液搅拌加入到变稠的玉米淀粉溶液中，加水搅拌，混合均匀，保持温度在105-120℃，保温20-30min；

步骤四、烘干：将浆液在平板上均匀铺开，采用挤压机进行挤压，并在75-85℃进行烘干，含水率在8-10%时，即得瓦楞原纸。

优选的，所述的步骤三中，所述的阻燃凝胶的制备方法，包括以下步骤：

A、将耐火材料回收料反复粉碎后过800目筛，取筛下物，得到耐火材料回收料细粉；

B、将耐火材料回收料细粉和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、超细聚乙烯醇粉末以及水混合后，搅拌均匀，即可得到膏状发泡剂；

C、将膏状发泡剂与二甲基硅油和水混合，进行2500-3500rpm高速搅拌10-20min，即可得到阻燃凝胶。

优选的，所述的耐火材料回收料的主要成分为：刚玉、纯铝酸钙水泥、粘土、氧化铝和镁砂。

优选的，所述的步骤B中，各原料的重量比为：耐火材料回收料细粉 35-50份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠 3-8份、超细聚乙烯醇粉末 0.2-0.5份和水 40-60份。

优选的，所述的步骤C中，所述的阻燃凝胶，由以下重量百分比的成分组成：膏状发泡剂 45-55%、二甲基硅油 0.4-0.7%和水 余量。

优选的，所述的步骤三中，所述的阻燃凝胶的加入量为玉米淀粉溶液的15-22%。

优选的，所述的步骤三中，所述的硫酸铝溶液中，硫酸铝的质量分数为10-15%。

本发明的有益之处在于：本发明通过在瓦楞纸制备过程中，首先制备玉米淀粉溶液，然后加入过硫酸铵，使玉米淀粉溶液稠化，然后再加入阻燃凝胶并加入硫酸铝溶液，最后将浆液在平板上均匀铺开，采用挤压机进行挤压，并在75-85℃进行烘干，含水率在8-10%时，即得瓦楞原纸。该瓦楞原纸中将常规的碳酸钙成分替换为阻燃凝胶成分，该阻燃凝胶成分的主要原料为耐火材料回收料细粉，该耐火材料回收料细粉的主要成分本身就具有非常好的阻燃效果，其在玉米淀粉形成的网络化结构中，可以有效的分散均匀，形成胶膜，从而可以更好的达到阻燃抑烟效果。

具体实施方式

实施例1：

一种低成本无烟阻燃瓦楞原纸的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、制浆：向反应釜中加入水，升温搅拌，加入玉米淀粉，混合均匀，得玉米淀粉溶液；所述的玉米淀粉和水的质量比为1：8；

步骤二、稠化：向玉米淀粉溶液中搅拌加入过硫酸铵，混合均匀，玉米淀粉溶液变稠，升温至98℃，保温12min；

步骤三、阻燃处理：向玉米淀粉溶液中缓慢加入阻燃凝胶，混合均匀；将硫酸铝溶解，制得硫酸铝溶液，将该硫酸铝溶液搅拌加入到变稠的玉米淀粉溶液中，加水搅拌，混合均匀，保持温度在108℃，保温25min；

步骤四、烘干：将浆液在平板上均匀铺开，采用挤压机进行挤压，并在80℃进行烘干，含水率在8.5%时，即得瓦楞原纸。

所述的步骤三中，所述的阻燃凝胶的制备方法，包括以下步骤：

A、将耐火材料回收料反复粉碎后过800目筛，取筛下物，得到耐火材料回收料细粉；

B、将耐火材料回收料细粉和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、超细聚乙烯醇粉末以及水混合后，搅拌均匀，即可得到膏状发泡剂；

C、将膏状发泡剂与二甲基硅油和水混合，进行3200rpm高速搅拌15min，即可得到阻燃凝胶。

所述的耐火材料回收料的主要成分为：刚玉、纯铝酸钙水泥、粘土、氧化铝和镁砂。

所述的步骤B中，各原料的重量比为：耐火材料回收料细粉42份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠 5份、超细聚乙烯醇粉末 0.35份和水 50份。

所述的步骤C中，所述的阻燃凝胶，由以下重量百分比的成分组成：膏状发泡剂48%、二甲基硅油 0.5%和水 余量。

所述的步骤三中，所述的阻燃凝胶的加入量为玉米淀粉溶液的18%；所述的硫酸铝溶液中，硫酸铝的质量分数为13.5%。

实施例2：

一种低成本无烟阻燃瓦楞原纸的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、制浆：向反应釜中加入水，升温搅拌，加入玉米淀粉，混合均匀，得玉米淀粉溶液；所述的玉米淀粉和水的质量比为1：5；

步骤二、稠化：向玉米淀粉溶液中搅拌加入过硫酸铵，混合均匀，玉米淀粉溶液变稠，升温至100℃，保温5min；

步骤三、阻燃处理：向玉米淀粉溶液中缓慢加入阻燃凝胶，混合均匀；将硫酸铝溶解，制得硫酸铝溶液，将该硫酸铝溶液搅拌加入到变稠的玉米淀粉溶液中，加水搅拌，混合均匀，保持温度在120℃，保温20min；

步骤四、烘干：将浆液在平板上均匀铺开，采用挤压机进行挤压，并在85℃进行烘干，含水率在8%时，即得瓦楞原纸。

所述的步骤三中，所述的阻燃凝胶的制备方法，包括以下步骤：

A、将耐火材料回收料反复粉碎后过800目筛，取筛下物，得到耐火材料回收料细粉；

B、将耐火材料回收料细粉和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、超细聚乙烯醇粉末以及水混合后，搅拌均匀，即可得到膏状发泡剂；

C、将膏状发泡剂与二甲基硅油和水混合，进行3500rpm高速搅拌10min，即可得到阻燃凝胶。

所述的耐火材料回收料的主要成分为：刚玉、纯铝酸钙水泥、粘土、氧化铝和镁砂。

所述的步骤B中，各原料的重量比为：耐火材料回收料细粉 50份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠 3份、超细聚乙烯醇粉末 0.5份和水 60份。

所述的步骤C中，所述的阻燃凝胶，由以下重量百分比的成分组成：膏状发泡剂55%、二甲基硅油 0.4%和水 余量。

所述的步骤三中，所述的阻燃凝胶的加入量为玉米淀粉溶液的22%；所述的硫酸铝溶液中，硫酸铝的质量分数为10%。

实施例3：

一种低成本无烟阻燃瓦楞原纸的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、制浆：向反应釜中加入水，升温搅拌，加入玉米淀粉，混合均匀，得玉米淀粉溶液；所述的玉米淀粉和水的质量比为1：10；

步骤二、稠化：向玉米淀粉溶液中搅拌加入过硫酸铵，混合均匀，玉米淀粉溶液变稠，升温至95℃，保温15min；

步骤三、阻燃处理：向玉米淀粉溶液中缓慢加入阻燃凝胶，混合均匀；将硫酸铝溶解，制得硫酸铝溶液，将该硫酸铝溶液搅拌加入到变稠的玉米淀粉溶液中，加水搅拌，混合均匀，保持温度在105℃，保温30min；

步骤四、烘干：将浆液在平板上均匀铺开，采用挤压机进行挤压，并在75℃进行烘干，含水率在10%时，即得瓦楞原纸。

所述的步骤三中，所述的阻燃凝胶的制备方法，包括以下步骤：

A、将耐火材料回收料反复粉碎后过800目筛，取筛下物，得到耐火材料回收料细粉；

B、将耐火材料回收料细粉和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、超细聚乙烯醇粉末以及水混合后，搅拌均匀，即可得到膏状发泡剂；

C、将膏状发泡剂与二甲基硅油和水混合，进行2500rpm高速搅拌20min，即可得到阻燃凝胶。

所述的耐火材料回收料的主要成分为：刚玉、纯铝酸钙水泥、粘土、氧化铝和镁砂。

所述的步骤B中，各原料的重量比为：耐火材料回收料细粉 35份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠 8份、超细聚乙烯醇粉末 0.2份和水 40份。

所述的步骤C中，所述的阻燃凝胶，由以下重量百分比的成分组成：膏状发泡剂45%、二甲基硅油 0.7%和水 余量。

所述的步骤三中，所述的阻燃凝胶的加入量为玉米淀粉溶液的15%；所述的硫酸铝溶液中，硫酸铝的质量分数为15%。

对比例1

将实施例1中的阻燃凝胶替换为等固体质量的耐火材料回收料细粉，其余制备条件不变。

对实施例1-3和对比例1的样品制成瓦楞纸成品进行检测并与市场上的瓦楞纸成品样品进行对比，得到如下测试数据（以下均为3次测试的平均值）：

表1：对实施例1-3和对比例1的样品的对比检测数据；

	实施例1	实施例2	实施例3	对比例1	市场样品
						定量g/cm<sup>2</sup>	124	125	124	125	125
厚度mm	0.25	0.25	0.25	0.25	0.25
						极限氧指数%	33	35	32	29	14
烟密度	10	12	9	24	67

由以上测试数据可以知道，本发明制备的瓦楞原纸的阻燃抑烟效果非常好。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。