[发明专利]一种改性秸秆及其在制备瓦楞纸中的用途

说明书

本发明公开了一种改性秸秆及其在制备瓦楞纸中的用途，涉及包装材料技术领域。该改性秸秆为单磷酸阿糖腺苷接枝改性秸秆；将其加入到瓦楞纸浆中生产得到瓦楞纸。本发明制得的改性秸秆作为纸浆原料与瓦楞纸浆复合使用，制得高强度的瓦楞纸，其耐破强度、撕裂强度、环压强度以及抗张强度显著提升；且缓冲性能优异，耐水性能良好。本发明瓦楞纸的制作过程充分利用了农作物秸秆，有利于环保和增加农民收入，同时降低了优质纸浆的使用量，可以降低生产成本。

技术领域

本发明属于包装材料技术领域，具体涉及一种改性秸秆及其在制备瓦楞纸中的用途。

背景技术

瓦楞纸板是一种基于纤维的材料，包括瓦楞原纸（corrugated medium）（波纹纸（fluting，波纹））和至少一个附着在有波纹的原纸的表面上的平坦衬垫或衬板，从而形成三明治(sandwich，夹心)结构。通过使用热、水分和压力，使用瓦楞机将瓦楞原纸成型为瓦楞形状。

在我国的包装行业中，瓦楞纸板已经占据了主导地位，瓦楞纸板的发展已经有100多年的历史，在我国生产企业中，瓦楞纸板的占比已经超过八成以上，特别是在一些沿海发达城市，不管出口或者内销都需要用来瓦楞纸板的包装，瓦楞纸板的特点就在于它的抗压强度高，最近几年，瓦楞纸的判定已经从单纯的用水触摸发展到用精密的仪器进行测定，也正说明对瓦楞纸板的重视程度不断增加，要求也越来越高，但现有大多数瓦楞纸制造企业中，瓦楞原纸的生产还绝大采用再生纸技术进行，但也相对产生了许多问题，例如：（1）如何保证再生纸的强度问题；（2）如何在解决强度问题下，使成本降到最低，保障企业的争产运行；（3）如何使生产工艺达到简单化，且不影响生产质量。如何解决这些基础问题，一直是企业不断创新的动力。

全球对纸与纸浆需求正持续增加中，但生产木浆原料的全球林木资源却是有限的，采用环保节能绿色技术开发新的纸浆来源是必然的趋势。秸秆是我国主要的农作物副产物，年产近7亿吨。大部分农作物秸秆被就地焚烧，不仅造成资源浪费，还对环境造成巨大污染。目前世界上很多国家对于秸秆的利用研究越来越受到关注，采用绿色环保节能技术将秸秆预处理后用于造纸业，有利于缓解日益突出的能源和环境问题。秸秆制浆提供了一种从固体原料转化为固体产品的转化过程，同时节约了木材等传统原料，有效扭转当前我国森林资源匮乏、造纸产业对木浆进口依存度过高的被动局面。同时，秸秆制浆生产过程中产生的副产品半纤维素木聚糖水溶液是高附加值低聚木糖、结晶木糖、阿拉伯糖、木糖醇和糠醛系列产品的原料，秸秆资源得到综合利用。总的来说，发展秸秆清洁制浆是满足未来造纸纤维原料需求的有效途径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性秸秆及其在制备瓦楞纸中的用途，该改性秸秆作为纸浆原料与瓦楞纸浆复合使用，制得高强度的瓦楞纸，其耐破强度、撕裂强度、环压强度以及抗张强度显著提升；且缓冲性能优异，耐水性能良好。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种改性秸秆，其为单磷酸阿糖腺苷接枝改性秸秆。秸秆包含了纤维素、半纤维素以及木质素等纤维成分，为纯天然的优质造纸原料。但直接采用秸秆制浆存在缺陷，成纸质量不佳。本发明采用单磷酸阿糖腺苷接枝秸秆，制得改性秸秆，作为纸浆原料应用于纸张或纸板的制备，获得产品质量优异，其物理性能显著增强。且本发明制得的改性秸秆与瓦楞纸浆复合使用，可以加强和其它物料的内结合强度，支撑作用大大加强，制得的瓦楞纸具有优异的物理强度，耐破强度、抗张强度以及环压强度显著提升；除此之外，单磷酸阿糖腺苷接枝秸秆的存在，还有效改善了瓦楞纸的缓冲性能。

优选的是，改性秸秆的接枝率≥18%。

优选的是，改性秸秆的制备方法，包括：

预处理，将秸秆洗涤、烘干后粉碎，去离子水浸泡，烘干后过100~150目筛，碱液蒸煮，干燥得到秸秆粉末；

接枝改性，取预处理后的秸秆粉末和DMF混合，超声，搅拌的条件下加入单磷酸阿糖腺苷和催化剂尿素，升温至60~80℃反应3~5.5h；冷却至室温过滤、干燥即得改性秸秆。