[发明专利]一种高防水环保型包装纸盒及其制备方法

说明书

本发明涉及包装纸盒领域，具体是一种高防水环保型包装纸盒及其制备方法，用溴化锂溶液对废弃瓦楞纸纸浆进行处理，然后与海藻酸钠一起制备双组分气凝胶；将硫辛酸引入到有机硅网络和纤维纳米晶中，并利用含硫环的开环反应赋予氨基聚硅氧烷、纤维纳米晶多端羧基超支化结构，利用氨基聚硅氧烷、硫辛酸、纤维纳米晶和层状双金属氢氧化物为原料，基于脱水反应和开环等一系列反应，制备有机硅凝胶；用有机硅凝胶、羧甲基壳聚糖、改性聚乳酸制备防水涂料，使制备的包装纸盒具有高防水性与环保性；用瓜氨酸、植酸、京尼平合成复合植酸盐，然后与单宁酸共同改性聚乳酸，提高阻燃效果。

技术领域

本发明涉及包装纸盒领域，具体是一种高防水环保型包装纸盒及其制备方法。

背景技术

随着限塑令的实施与推广，“以纸代塑”正成为包装领域的新时尚，包装纸盒行业迎来了新的发展机遇与挑战。在包装材料领域，纸质包装具备可完全生物降解、可回收利用等优势，但随着消费者需求的提升，对包装纸盒的各项性能均提出了新的要求。

比如餐饮行业中使用的纸质包装盒，需要具备较好的防水防油性能；且现有纸质包装盒通常添加含氟类防油剂、抗水剂来提高包装纸盒的防水抗油性，但其中含有微量的全氟辛酸、全氟辛烷磺酸盐，存在随着食品转移到人体内的风险，不利于食品安全及人体健康；且纸质包装盒也存在易燃烧的问题，如何提高纸质包装盒的阻燃性也是本领域的研究热点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高防水环保型包装纸盒及其制备方法，以解决现有技术中的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种高防水环保型包装纸盒的制备方法，包括以下步骤：

S1：将废纸浆依次用溴化锂、海藻酸钠处理，得到废纸气凝胶；

S2：用硅氧烷预聚体、改性纤维纳米晶、层状双金属氢氧化物制备有机硅凝胶；

S3：将废纸气凝胶、有机硅凝胶、纸浆混合，得到纸浆混合料；

S4：利用纸页成型器将纸浆混合料制成纸浆模塑湿坯，然后进行挤压脱水定型，转移到平面模具中，热压干燥，得到包装纸；

S5：用有机硅凝胶、羧甲基壳聚糖、改性聚乳酸制备防水涂料；

S6：将防水涂料涂覆在包装纸表面，干燥后裁剪成型，得到一种高防水环保型包装纸盒。

进一步的，步骤S4中挤压脱水定型的工作条件为：压力为0.6PMa，使其干度达到45-48％；步骤S4中热压干燥的工作条件为：压力为0.8PMa，温度为110-120℃，使其干度达到94-96％。

进一步的，纸浆由竹化学浆和针叶木化学浆复配得到，所述竹化学浆与针叶木化学浆的质量比为7：3。

本发明中引入有机硅凝胶与废纸气凝胶对纸浆达到增韧效果，且有机硅凝胶与废纸气凝胶在提高纸浆的阻燃性能上存在协同效果。

进一步的，以质量份数计，纸浆混合料的组成为：有机硅凝胶5-10份、废纸气凝胶10-15份、纸浆65-75份。

本发明中采用废纸为原料制备包装纸盒，符合现行绿色生产要求，达到节约成本，变废为宝的效果，用无污染易回收的溴化锂溶液对废弃瓦楞纸纸浆进行处理，然后与海藻酸钠一起制备双组分气凝胶，使交联网络复杂化，从而大幅提升包装纸盒的力学性能，且海藻酸钠的引入有效改善其阻燃、防水性能。

进一步的，废纸气凝胶的制备包括以下步骤：将废纸浆分散在溴化锂溶液中，在130-135℃搅拌，倒入模具中，冷却至凝胶态，依次用自来水、去离子水浸泡凝胶至硝酸银溶液检测无沉淀生成，然后浸泡在海藻酸钠与叔丁醇的混合溶液中，冷冻干燥，得到废纸气凝胶。

进一步的，冷冻干燥的工作条件为：压强为1Pa，温度为-60℃，保温1-2h。