[发明专利]瓦楞纸表面水性增强剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种瓦楞纸表面水性增强剂，具体是一种纳米二氧化硅改性淀粉接枝共聚物瓦楞纸表面水性增强剂。 

背景技术

目前国内纸箱行业采用的瓦楞原纸一般都是草浆、或废纸作原料制取，由于纸箱行业竞争激烈，出于成本等诸多因素的考虑，市场上纸箱纸板企业较多地使用C级瓦楞原纸，但是实际上很多瓦楞原纸达不到这一标准。因此普通瓦楞原纸普遍存在质量差、强度低、缺陷多，导致在生产瓦楞纸板过程中经常会发生断纸现象，导致停机或产品报废，原纸利用低，使成本增高，瓦楞纸板质量降低。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种可以在制作瓦楞纸板过程中增强瓦楞纸板强度的水性增强剂。 

本发明的技术方案是：一种瓦楞纸表面水性增强剂，采用下述顺序步骤制备而得： 

（1）将氢氧化钠加入到水中配制成氢氧化钠溶液，将淀粉和阳离子醚化剂加入到氢氧化钠溶液中搅拌均匀，在80～100℃下糊化10～30分钟，得到澄清的阳离子淀粉溶液；所述氢氧化钠：水：淀粉：阳离子醚化剂的重量比为1：15～25：40～60：1～5；

（2）在容器中按重量比10：1加入水和阳离子淀粉溶液，边搅拌边升温至45℃，加入氧化剂进行氧化；氧化剂用量占体系的质量百分含量为1%；

（3）氧化完毕后升温至90℃使氧化淀粉开始糊化，继续糊化30min；

（4）降温至70℃，加入碳酸氢钠和N-羟甲基丙烯酰胺，开始滴加苯乙烯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯混合溶液，搅拌30min；其中碳酸氢钠、N-羟甲基丙烯酰胺、苯乙烯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯占体系的质量百分含量分别为0.8%、1.2%、4.6%、3.8%、1.5%；

（5）加入引发剂，升温至85℃，加入纳米二氧化硅搅拌1个小时，然后在此温度下保温反应2个小时，保温结束后，自然冷却至室温，用氨水调节pH值至中性，从而制得纳米二氧化硅改性淀粉接枝共聚物瓦楞纸表面水性增强剂；其中引发剂、纳米二氧化硅占体系的质量百分含量分别为3%、2%。

步骤（1）的阳离子淀粉可使制得水性增强剂具有良好的均涂性和粘度稳定性，其保水性能控制乳液对纸基的渗透，使涂布纸具有良好的印刷性能。优选地，步骤（1）中，将氢氧化钠溶解在水中制得氢氧化钠溶液后，将淀粉加入到溶液中，搅拌10min；再将阳离子醚化剂加入到淀粉中搅拌均匀，在90℃的温度下糊化20分钟，得到澄清的阳离子淀粉溶液。 

优选地，步骤（1）中，所述的阳离子醚化剂采用3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵。 

优选地，步骤（1）中，氢氧化钠：水：淀粉：阳离子醚化剂的重量比=1：20：50：3。 

优选地，步骤（2）中，所述的氧化剂采用过硫酸钾。 

优选地，步骤（5）中，所述的引发剂采用过硫酸铵。 

本发明制备步骤（4）中，碳酸氢钠用于调节pH，N-羟甲基丙烯酰胺作为功能性单体。 

本发明的水性高分子增强剂乳液使用时，涂覆于瓦楞原纸表面，其在一定温度和压力下发挥其作用，其中的一部分不饱和基团同原纸中的纤维素产生交联固化作用，成为一个整体；部分渗透到原纸纤维内部，调节原纸的吸湿量，使瓦楞原纸自身水分达到均衡，从而实现保湿、增韧、增强原纸强度的目的。同时增强剂干固后自身成膜，紧紧地粘附在原纸上，从而大大提高瓦楞原纸的抗拉、环压强度。 

将本发明的瓦楞纸表面水性增强剂施工在瓦楞纸板上的方法是多种多样的，如采用喷涂或涂覆的方法： 

一、在瓦楞纸板生产过程中，经过喷嘴将一定量的增强剂喷涂在瓦楞原纸表面，水性增强剂在瓦楞纸板制造过程中与纸板结合在一起；

二、在柔性版预印机上光部位增加一根涂覆辊，在面纸的表面涂一层增强层，再经烘道部分后，面纸表面增强剂固化后自身成膜，紧紧地粘附在原纸上，从而大大提高瓦楞原纸的抗拉、环压强度。

本发明与背景技术相比，具有下述有益效果： 

一、本水性增强剂在一定温度和压力条件下，分子间形成一种网络结构，如同在纸张内部加入“分子钢筋”，提高了纸和纸板的强度；

二、本水性增强剂在纸张表面能形成致密的膜，可有效阻止水对纸板的渗透，同时提高纸板的物理性能；

三、在瓦楞纸板生产过程中，通过喷嘴或者涂覆辊来实现增强瓦楞纸强度的作用，不需要单独购买设备。

具体实施方式

下面对本发明作进一步详细的说明，但并不是对本发明保护范围的限制。 

实施例1 

一种瓦楞纸表面水性增强剂，采用下述顺序步骤制备而得：