一种瓦楞纸用表面施胶剂的制备方法及其产品与应用技术

本发明专利技术提供了一种瓦楞纸用表面施胶剂的制备方法及其产品与应用。其中，所述瓦楞纸用表面施胶剂由瓦楞纸用表面施胶剂基料、阳离子添加剂混合均匀制得；瓦楞纸用表面施胶剂基料的制备步骤包括：将阳离子单体、交联单体、（甲基）丙烯酸酯类单体、（甲基）苯乙烯、引发剂、醋酸和水加入至反应容器中，进行自由基聚合反应，生成瓦楞纸用表面施胶剂基料；阳离子添加剂的制备步骤包括：将烷基烯酮二聚体加入至阳离子乳化剂的水溶液中，充分搅拌，进行乳化分散，获得阳离子添加剂。依据本发明专利技术所提供的方法制得的表面施胶剂不但能够快速熟化，大幅度提高瓦楞纸的环压强度，大幅降低Cobb值，而且具有很强的抗返潮性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于造纸化学品生产领域，具体涉及一种瓦楞纸用表面施胶剂的制备方法和由该制备方法所制得的产品，以及该产品的应用。
技术介绍
目前，瓦楞纸板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，其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。瓦楞纸板通常由面纸、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。其中，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最常用。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，这不但保护了内在的商品，而且对所包装的商品起到了宣传和美化作用。而七层或十一层瓦楞纸板主要用作机电、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，便于制作且利于商品的盛装、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。目前，瓦楞纸或瓦楞纸板的生产与制备工艺正在持续进行改进，逐渐从高克重向低克重方向发展；并且优先采用废纸代替木浆，虽然如此所得的成纸强度较差且吸水值高；此外，由于存在着内部施胶可变因素较多所导致的纸张质量不稳定、档次很难提高的问题，大部分生产厂家少用或放弃内部施胶，转而采用表面施胶进行弥补的工艺已成为流行趋势。对于上述表面施胶过程，在生产工艺中相应地对施胶剂具有以下要求：a)有效提高环压强度；b)显著降低Cobb值（吸水值）；c)熟化速度快，要求下机就熟。然而，市面上现有的绝大部分表面施胶剂虽能在一定程度上提高瓦楞纸的环压强度，但是往往存在施胶剂用量大而成本高的问题。在现有技术中，例如中国专利CN102660899A公开的一种施胶剂，虽然熟化速度快，并且不返潮，但是未能明显提高瓦楞纸的环压强度。因此，研发出一种既能够有效提高瓦楞纸的环压强度，且显著降低Cobb值，又能够保证熟化速度快的瓦楞纸用表面施胶剂，是本领域技术人员当前研发的重点之一。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术旨在获得一种瓦楞纸用表面施胶剂，该表面施胶剂不但可大幅降低Cobb值，且能快速熟化，基本下机就熟，而且能够在施胶剂用量不变的情况下大幅度提高瓦楞纸的环压强度，此外，该表面施胶剂还能够赋予瓦楞纸更强的抗返潮性能。因此，本专利技术的第一方面提供了一种瓦楞纸用表面施胶剂的制备方法，包括以下步骤：将瓦楞纸用表面施胶剂基料、阳离子添加剂混合均匀，即制得所述瓦楞纸用表面施胶剂；其中，所述瓦楞纸用表面施胶剂基料的使用量为100重量份，所述阳离子添加剂的使用量为5~50重量份；其中，所述瓦楞纸用表面施胶剂基料的制备方法包括如下步骤：将阳离子单体、交联单体、（甲基）丙烯酸酯类单体、（甲基）苯乙烯、引发剂、醋酸和水加入至反应容器中，进行自由基聚合反应，生成所述瓦楞纸用表面施胶剂基料；其中，所述阳离子添加剂的制备方法包括如下步骤：将烷基烯酮二聚体加入至阳离子乳化剂的水溶液中，充分搅拌，进行乳化分散，获得阳离子添加剂。另外，测得按照以上制备方法所制得的瓦楞纸用表面施胶剂的固含量为15wt%～45wt%，pH=1～6。优选地，在所述瓦楞纸用表面施胶剂基料的制备方法中，各组分的重量份配比如下：（甲基）苯乙烯100份（甲基）丙烯酸酯类单体20～100份阳离子单体20～100份交联单体2～10份引发剂0.3～5份醋酸2～10份水160～1500份。优选地，在所述瓦楞纸用表面施胶剂基料的制备方法中，所述（甲基）丙烯酸酯类单体选自以下任一种或多种：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异辛酯；所述阳离子单体为丙烯酸-N,N-二甲胺基乙酯和/或甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺；所述交联单体选自以下任一种或多种：丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙烯酸乙二醇酯、二乙烯基苯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、N-丁氧甲基丙烯酸、丙烯酸氨基乙酯、丙烯酸氨基丙酯、二甲基间异丙烯基苯基异氰酸酯、甲基丙烯酸丙基－甲基－二乙氧基硅氧烷；所述引发剂选自以下任一种或多种：过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二月桂酰、过氧化-2-乙基已酸叔丁酯。优选地，所述瓦楞纸用表面施胶剂基料的制备方法中的自由基聚合反应的反应温度为85～150℃，反应时间为4～7小时。另外，测得按照以上制备方法所制得的瓦楞纸用表面施胶剂基料的固含量为15wt%～45wt%，pH=1～6。优选地，在所述阳离子添加剂的制备方法中，各组分的重量份配比如下：烷基烯酮二聚体100份阳离子乳化剂40～65份水170～800份。优选地，在上述制备方法中，所述阳离子乳化剂为十六烷基三甲基氯化铵和/或十八烷基三甲基氯化铵。优选地，在所述阳离子添加剂的制备方法中，反应温度为80～95℃，反应时间0.1～1小时，搅拌速度600～3000rpm/min。本专利技术的第二方面提供了一种瓦楞纸用表面施胶剂，其由本专利技术第一方面所述的制备方法制得。本专利技术的第三方面提供了一种本专利技术第二方面所述的瓦楞纸用表面施胶剂的应用，其特征在于，所述瓦楞纸用表面施胶剂被用于瓦楞原纸的表面处理。优选地，在上述应用中，所述表面处理为：将所述瓦楞纸用表面施胶剂与淀粉一起对所述瓦楞原纸进行表面施胶。本专利技术所提供的瓦楞纸用表面施胶剂的制备方法中，专利技术人发现在瓦楞纸用表面施胶剂基料中加入阳离子添加剂，出乎意料地大幅度提高了瓦楞纸的环压强度，同时使得瓦楞纸的Cobb值也明显下降；并且，在相对湿度95%的环境下将该瓦楞纸放置24小时，其环压强度下降不明显。这可能是由于瓦楞纸用表面施胶剂基料和阳离子添加剂具有一定的协同作用，能与纤维表面大量的羟基及淀粉分子上的羟基结合，在纸张表面形成一层致密交联的膜，有效阻止了水分子对纸张表面的渗透，从而表现为抗返潮性能的提高，Cobb值的降低，同时还提升了环压强度。此外，专利技术人还发现，使用本专利技术所提供的表面施胶剂与淀粉一起在瓦楞纸上进行表面施胶，且在降低淀粉用量24%~28%时，仍然能够获得达到要求的环压强度与Cobb值，因此，本专利技术所提供的瓦楞纸用表面施胶剂的制备方法能够显著减少施胶时淀粉的用量，从而有效降低工业成本。进一步可知，本专利技术所提供的瓦楞纸用表面施胶剂是一种能满足纸张表面施胶要求的高性能、环保的产品。该产品与淀粉一起对瓦楞原纸进行表面施胶，不但能明显降低瓦楞纸的Cobb值，加快熟化速度，且能大幅度提高瓦楞纸的环压强度。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步阐述，但本专利技术并不限于以下实施方式。第一方面，提供了一种瓦楞纸用表面施胶剂的制备方法，包括以下步骤：将瓦楞纸用表面施胶剂基料、阳离子添加剂混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种瓦楞纸用表面施胶剂的制备方法，包括以下步骤：将瓦楞纸用表面施胶剂基料、阳离子添加剂混合均匀，即制得所述瓦楞纸用表面施胶剂；其中，所述瓦楞纸用表面施胶剂基料的使用量为100重量份，所述阳离子添加剂的使用量为5~50重量份；其特征在于，所述瓦楞纸用表面施胶剂基料的制备方法包括如下步骤：将阳离子单体、交联单体、（甲基）丙烯酸酯类单体、（甲基）苯乙烯、引发剂、醋酸和水加入至反应容器中，进行自由基聚合反应，生成所述瓦楞纸用表面施胶剂基料；所述阳离子添加剂的制备方法包括如下步骤：将烷基烯酮二聚体加入至阳离子乳化剂的水溶液中，充分搅拌，进行乳化分散，获得阳离子添加剂。

【技术特征摘要】
1.一种瓦楞纸用表面施胶剂的制备方法，包括以下步骤：将瓦楞纸用表面施胶剂基料、阳离子添加剂混合均匀，即制得所述瓦楞纸用表面施胶剂；其中，所述瓦楞纸用表面施胶剂基料的使用量为100重量份，所述阳离子添加剂的使用量为5~50重量份；其特征在于，所述瓦楞纸用表面施胶剂基料的制备方法包括如下步骤：将阳离子单体、交联单体、（甲基）丙烯酸酯类单体、（甲基）苯乙烯、引发剂、醋酸和水加入至反应容器中，进行自由基聚合反应，生成所述瓦楞纸用表面施胶剂基料；所述阳离子添加剂的制备方法包括如下步骤：将烷基烯酮二聚体加入至阳离子乳化剂的水溶液中，充分搅拌，进行乳化分散，获得阳离子添加剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述瓦楞纸用表面施胶剂基料的制备方法中，各组分的重量份配比如下：（甲基）苯乙烯100份（甲基）丙烯酸酯类单体20～100份阳离子单体20～100份交联单体2～10份引发剂0.3～5份醋酸2～10份水160～1500份。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述（甲基）丙烯酸酯类单体选自以下任一种或多种：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异辛酯；所述阳离子单体为丙烯酸-N,N-二甲胺基乙酯和/或甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺；所述交联单体选自以下任一种或多种：丙烯酸羟丙酯、甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：施晓旦，尹东华，
申请(专利权)人：上海东升新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31