[發明專利]一種高防水環保型包裝紙盒及其制備方法

有效

• 申請號: 202310095646.1
• 申請日: 2023-02-10
• 公開（公告）號: CN115874492B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 劉虹;劉丹;葉磊
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: D21J3/10
• 分類號: D21J3/10;D21H11/14;D21H17/66;D21H17/30;D21H17/59;D21H21/52;D21H17/67;D21H11/00;D21H21/16;D21H21/34;D21H19/14;D21H19/34
• 代理公司: 上海邦德專利代理事務所(普通合伙) 31312
• 代理人: 梁劍

本發明涉及包裝紙盒領域，具體是一種高防水環保型包裝紙盒及其制備方法，用溴化鋰溶液對廢棄瓦楞紙紙漿進行處理，然后與海藻酸鈉一起制備雙組分氣凝膠；將硫辛酸引入到有機硅網絡和纖維納米晶中，并利用含硫環的開環反應賦予氨基聚硅氧烷、纖維納米晶多端羧基超支化結構，利用氨基聚硅氧烷、硫辛酸、纖維納米晶和層狀雙金屬氫氧化物為原料，基于脫水反應和開環等一系列反應，制備有機硅凝膠；用有機硅凝膠、羧甲基殼聚糖、改性聚乳酸制備防水涂料，使制備的包裝紙盒具有高防水性與環保性；用瓜氨酸、植酸、京尼平合成復合植酸鹽，然后與單寧酸共同改性聚乳酸，提高阻燃效果。

技術領域

本發明涉及包裝紙盒領域，具體是一種高防水環保型包裝紙盒及其制備方法。

背景技術

隨著限塑令的實施與推廣，“以紙代塑”正成為包裝領域的新時尚，包裝紙盒行業迎來了新的發展機遇與挑戰。在包裝材料領域，紙質包裝具備可完全生物降解、可回收利用等優勢，但隨著消費者需求的提升，對包裝紙盒的各項性能均提出了新的要求。

比如餐飲行業中使用的紙質包裝盒，需要具備較好的防水防油性能；且現有紙質包裝盒通常添加含氟類防油劑、抗水劑來提高包裝紙盒的防水抗油性，但其中含有微量的全氟辛酸、全氟辛烷磺酸鹽，存在隨著食品轉移到人體內的風險，不利于食品安全及人體健康；且紙質包裝盒也存在易燃燒的問題，如何提高紙質包裝盒的阻燃性也是本領域的研究熱點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高防水環保型包裝紙盒及其制備方法，以解決現有技術中的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

一種高防水環保型包裝紙盒的制備方法，包括以下步驟：

S1：將廢紙漿依次用溴化鋰、海藻酸鈉處理，得到廢紙氣凝膠；

S2：用硅氧烷預聚體、改性纖維納米晶、層狀雙金屬氫氧化物制備有機硅凝膠；

S3：將廢紙氣凝膠、有機硅凝膠、紙漿混合，得到紙漿混合料；

S4：利用紙頁成型器將紙漿混合料制成紙漿模塑濕坯，然后進行擠壓脫水定型，轉移到平面模具中，熱壓干燥，得到包裝紙；

S5：用有機硅凝膠、羧甲基殼聚糖、改性聚乳酸制備防水涂料；

S6：將防水涂料涂覆在包裝紙表面，干燥后裁剪成型，得到一種高防水環保型包裝紙盒。

進一步的，步驟S4中擠壓脫水定型的工作條件為：壓力為0.6PMa，使其干度達到45-48％；步驟S4中熱壓干燥的工作條件為：壓力為0.8PMa，溫度為110-120℃，使其干度達到94-96％。

進一步的，紙漿由竹化學漿和針葉木化學漿復配得到，所述竹化學漿與針葉木化學漿的質量比為7：3。

本發明中引入有機硅凝膠與廢紙氣凝膠對紙漿達到增韌效果，且有機硅凝膠與廢紙氣凝膠在提高紙漿的阻燃性能上存在協同效果。

進一步的，以質量份數計，紙漿混合料的組成為：有機硅凝膠5-10份、廢紙氣凝膠10-15份、紙漿65-75份。

本發明中采用廢紙為原料制備包裝紙盒，符合現行綠色生產要求，達到節約成本，變廢為寶的效果，用無污染易回收的溴化鋰溶液對廢棄瓦楞紙紙漿進行處理，然后與海藻酸鈉一起制備雙組分氣凝膠，使交聯網絡復雜化，從而大幅提升包裝紙盒的力學性能，且海藻酸鈉的引入有效改善其阻燃、防水性能。

進一步的，廢紙氣凝膠的制備包括以下步驟：將廢紙漿分散在溴化鋰溶液中，在130-135℃攪拌，倒入模具中，冷卻至凝膠態，依次用自來水、去離子水浸泡凝膠至硝酸銀溶液檢測無沉淀生成，然后浸泡在海藻酸鈉與叔丁醇的混合溶液中，冷凍干燥，得到廢紙氣凝膠。

進一步的，冷凍干燥的工作條件為：壓強為1Pa，溫度為-60℃，保溫1-2h。