CN109176822B - 一种利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法，包括以下步骤，(a)将秸秆粉碎、除杂，再磨制成秸秆纤维丝，在本发明中，秸秆为富含纤维素的水稻秸秆、小麦秸秆、芦苇、棉杆等。(b)秸秆纤维丝置于蒸锅中，加水蒸煮至软化；将蒸煮后的秸秆纤维丝置于面纸模型中，热压成型，制面纸板；再将蒸煮后的秸秆纤维丝置于里纸模型中，热压成型，制得里纸板；(c)面纸和里纸板粘结，并压实，制得纸箱板材，将所述制得的纸箱板材弯折成纸箱，烘干。本发明制备纸箱的工艺步骤简单，秸秆原料易得，并且在制备过程中，无污染物产生，对环境友好。由于工艺步骤简单，所涉及到的生产设备少，大大的减少了投入成本，提高经济效益。
Description
技术领域
本发明属于纸制品制备技术领域，具体涉及一种利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法。
背景技术
随着互联网现代化的普及，纸箱已经成为人类生活中必不可少的必需品，纸箱在运输行业中扮演着至关重要的作用。现有的纸箱多为瓦楞纸板，瓦楞纸板包括面纸、芯纸、里纸和加工成波形瓦楞纸组成，瓦楞纸板的原料多为回收的旧纸板。传统的纸板加工工艺，多是由纸浆制备成原纸，再由原纸加工成纸板，再由纸板纸箱。但在制备原纸的过程中，会产生大量的黑液，造成一定的环境污染。并且传统纸箱的生产工序复杂，需要大量的厂房、人力和物力。
发明内容
本发明的目的在于：解决上述现有技术中的不足，提供一种利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法，直接将秸秆加工成丝状，再利用加工的秸秆纤维丝一次性制备成纸箱，工序简单，并在制备纸箱的过程中，不产生黑液，减少了有害物质的排放。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法，包括以下步骤，
(a)制备秸秆纤维丝：将秸秆粉碎、除杂，再磨制成秸秆纤维丝，在本发明中，秸秆为富含纤维素的水稻秸秆、小麦秸秆、芦苇、棉杆等。
(b)将上述步骤(a)得到的秸秆纤维丝置于蒸锅中，加水蒸煮至软化；将蒸煮后的秸秆纤维丝置于面纸模型中，热压成型，制面纸板；再将蒸煮后的秸秆纤维丝置于里纸模型中，热压成型，制得里纸板；
(c)将上述步骤(b)制得的面纸和里纸板通过粘结剂粘结，并压实，制得纸箱板材，将所述制得的纸箱板材弯折成纸箱，烘干。
进一步的，在所述步骤(a)中，经粉碎、磨制后的所述秸秆纤维丝的长度为0.2-3cm。
进一步的，在所述步骤(b)中，所述蒸煮的方法为，先将蒸锅中的秸秆纤维丝加热至100-110℃，并在该温度下保温30-60min，随后向蒸锅中加入粘结剂，搅拌均匀，再将蒸锅加压至1.5-2个标准大气压，加热至200-300℃，并在该温度下保温60-120min。
进一步的，所述粘结剂与所述秸秆纤维丝的重量份数比为1:(20-30)。
在本发明中，所用到的粘结剂均为环保可降解粘结剂，例如淀粉等环保材料，其中，用作粘结剂的淀粉有玉米淀粉、小麦淀粉、红薯淀粉等。
进一步的，所述的热压成型工艺为，先在40-50℃下，700-800Mpa下预压缩40％-50％的体积变形量，随后在300-400Mpa下，压缩成型。
进一步的，在所述步骤(b)中，所述蒸锅中秸秆纤维丝与水的质量/体积份数之比为1:1-2。
进一步的，在所述步骤(b)中，置于所述面纸模型中的秸秆纤维丝混合物的含水量为10％-20％，置于所述里纸模型中的秸秆纤维丝混合物的含水量为20％-30％。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明制备方法是通过将秸秆粉碎磨制成丝状，再将秸秆纤维丝通过蒸煮、热压成型的方式加工成纸板，纸板再加工成纸箱。在本发明的制备方法中，在制备秸秆纤维丝，以及将秸秆纤维丝制备成纸板的过程中，均无有害物质尤其是黑液的产生，并且本发明利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法步骤简单，与现有的制备纸箱的工艺方法相比，本方明的制备方法具有明显的工序简单、污染小、设备投入量小、耗能小等优点。并且，本发明是以秸秆为原料来制备纸箱，原料易得，实现废物利用，变废为宝。
具体实施方式
实施例1：
(a)制备秸秆纤维丝：将收获的水稻、小麦、芦苇、棉杆等、棉杆等秸秆先切段，再在清洗装置中，将秸秆段清洗干净，除去秸秆段中的泥沙、叶屑等杂质，再将秸秆段输送至磨丝装置，将秸秆段磨制成秸秆纤维丝。
(b)选取90％以上的长度为2cm的秸秆纤维丝，将50Kg的秸秆纤维丝放置在蒸锅中，再向蒸锅中加入50L的水，快速将蒸锅内的温度升温至100℃，并在100℃下保温60min中，在升温的过程中，隔断时间搅拌蒸锅一次，以使蒸锅中的秸秆纤维丝受热均匀。随后向蒸锅中加入2Kg的玉米淀粉，搅拌均匀，将蒸锅加压至1.5个标准大气压，在将蒸锅升温至200℃，在200℃下保温120min后，恢复至常压，蒸锅中的秸秆纤维丝90％以上软化。将秸秆纤维丝混合物从蒸锅中捞出，控制含水量在20％，再将秸秆纤维丝混合物放置在面纸模型中，将热压机加热至50℃，调节压力为700Mpa，将面纸模型中的秸秆纤维丝向下压缩50％，随后将热压机的压力调节至400Mpa，将面纸模型中的秸秆纤维丝压缩成厚度为1mm，制面纸板；将含水量为控制在20％的秸秆纤维丝混合物放置在里纸板模型中，再采用同样热压工艺，制得厚度为1mm的里纸板，在里纸板的一面压制有起伏的波纹，如瓦楞纸的形状，其中，波纹的波峰高度为0.5mm。
(c)在面纸板的一面涂覆环保粘接剂，在里纸板有波纹的一面也涂覆环保粘接剂，将面纸板和里纸板粘在一直，并压实使粘接更加牢固，制得纸箱板材，将所述制得的纸箱板材弯折成纸箱，放置在烘干炉中烘干。
实施例2：
(a)制备秸秆纤维丝：将收获的水稻、小麦、芦苇、棉杆等秸秆先切段，再在清洗装置中，将秸秆段清洗干净，除去秸秆段中的泥沙、叶屑等杂质，再将秸秆段输送至磨丝装置，将秸秆段磨制成秸秆纤维丝。
(b)选取90％以上的长度为1cm的秸秆纤维丝，将50Kg的秸秆纤维丝放置在蒸锅中，再向蒸锅中加入65L的水，快速将蒸锅内的温度升温至110℃，并在110℃下保温40min中，在升温的过程中，隔断时间搅拌蒸锅一次，以使蒸锅中的秸秆纤维丝受热均匀。随后向蒸锅中加入2.5Kg的小麦淀粉，搅拌均匀，将蒸锅加压至2个标准大气压，在将蒸锅升温至250℃，在200℃下保温100min后，恢复至常压，蒸锅中的90％以上的秸秆纤维丝软化。将秸秆纤维丝混合物从蒸锅中捞出，控制含水量在20％，再将秸秆纤维丝混合物放置在面纸模型中，将热压机加热至50℃，调节压力为700Mpa，将面纸模型中的秸秆纤维丝向下压缩50％，随后将热压机的压力调节至400Mpa，将面纸模型中的秸秆纤维丝压缩成厚度为1mm，制面纸板；将含水量为控制在20％的秸秆纤维丝混合物放置在里纸板模型中，再采用同样热压工艺，制得厚度为1mm的里纸板，在里纸板的一面压制有起伏的波纹，如瓦楞纸的形状。
(c)在面纸板的一面涂覆环保粘接剂，在里纸板有波纹的一面也涂覆环保粘接剂，将面纸板和里纸板粘在一直，并压实使粘接更加牢固，制得纸箱板材，将所述制得的纸箱板材弯折成纸箱，放置在烘干炉中烘干。
实施例3：
(a)制备秸秆纤维丝：将收获的水稻、小麦、芦苇、棉杆等秸秆先切段，再在清洗装置中，将秸秆段清洗干净，除去秸秆段中的泥沙、叶屑等杂质，再将秸秆段输送至磨丝装置，将秸秆段磨制成秸秆纤维丝。
(b)选取90％以上的长度为1cm的秸秆纤维丝，将50Kg的秸秆纤维丝放置在蒸锅中，再向蒸锅中加入65L的水，快速将蒸锅内的温度升温至110℃，并在110℃下保温40min中，在升温的过程中，隔断时间搅拌蒸锅一次，以使蒸锅中的秸秆纤维丝受热均匀。随后向蒸锅中加入2.5Kg的粘结剂，搅拌均匀，将蒸锅加压至2个标准大气压，在将蒸锅升温至250℃，在200℃下保温100min后，恢复至常压，蒸锅中的90％以上的秸秆纤维丝软化。将秸秆纤维丝混合物从蒸锅中捞出，控制含水量在10％，再将秸秆纤维丝混合物放置在面纸模型中，将热压机加热至50℃，调节压力为800Mpa，将面纸模型中的秸秆纤维丝向下压缩40％，随后将热压机的压力调节至400Mpa，将面纸模型中的秸秆纤维丝压缩成厚度为1.5mm，制面纸板；将含水量为控制在30％的秸秆纤维丝混合物放置在里纸板模型中，再采用同样热压工艺，制得厚度为2mm的里纸板，在里纸板的一面压制有起伏的波纹，如瓦楞纸的形状，其中波纹的波峰高度为1mm。
(c)在面纸板的一面涂覆环保粘接剂，在里纸板有波纹的一面也涂覆环保粘接剂，将面纸板和里纸板粘在一直，并压实使粘接更加牢固，制得纸箱板材，将所述制得的纸箱板材弯折成纸箱，放置在烘干炉中烘干。
实施例4：
(a)制备秸秆纤维丝：将收获的水稻、小麦、芦苇、棉杆等等秸秆秸秆先切段，再在清洗装置中，将秸秆段清洗干净，除去秸秆段中的泥沙、叶屑等杂质，再将秸秆段输送至磨丝装置，将秸秆段磨制成秸秆纤维丝。
(b)选取90％以上的长度为2cm的秸秆纤维丝，将50Kg的秸秆纤维丝放置在蒸锅中，再向蒸锅中加入50L的水，快速将蒸锅内的温度升温至110℃，并在110℃下保温30min中，在升温的过程中，隔断时间搅拌蒸锅一次，以使蒸锅中的秸秆纤维丝受热均匀。随后向蒸锅中加入2.5Kg的红薯淀粉，搅拌均匀，将蒸锅加压至2个标准大气压，在将蒸锅升温至200℃，在200℃下保温120min后，恢复至常压，蒸锅中的90％以上的秸秆纤维丝软化。将秸秆纤维丝混合物从蒸锅中捞出，控制含水量在20％，再将秸秆纤维丝混合物放置在面纸模型中，将热压机加热至40℃，调节压力为700Mpa，将面纸模型中的秸秆纤维丝向下压缩50％，随后将热压机的压力调节至300Mpa，将面纸模型中的秸秆纤维丝压缩成厚度为2mm，制面纸板；将含水量为控制在20％的秸秆纤维丝混合物放置在里纸板模型中，再采用同样热压工艺，制得厚度为1.5mm的里纸板，在里纸板的一面压制有起伏的波纹，如瓦楞纸的形状，其中，波纹波峰的高度为0.5mm。
(c)在面纸板的一面涂覆环保粘接剂，在里纸板有波纹的一面也涂覆环保粘接剂，将面纸板和里纸板粘在一直，并压实使粘接更加牢固，制得纸箱板材，将所述制得的纸箱板材弯折成纸箱，放置在烘干炉中烘干。
将实施例1-4制得的纸箱，采用GBT4857.4-2008的测试方法，测试纸箱的抗压强度，结果表明，实施例1-4的纸箱均具有较高的抗压强度，变形量均小于10mm。
本发明制备纸箱的工艺步骤简单，秸秆原料易得，并且在制备过程中，无污染物产生，对环境友好。由于工艺步骤简单，所涉及到的生产设备少，大大的减少了投入成本，提高经济效益。
Claims (6)
1.一种利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法，其特征在于：包括以下步骤，
（a）制备秸秆纤维丝：将秸秆粉碎、除杂，再磨制成秸秆纤维丝，
（b）将上述步骤（a）得到的秸秆纤维丝置于蒸锅中，加水蒸煮至软化；将蒸煮后的秸秆纤维丝置于面纸模型中，热压成型，制面纸板；将蒸煮后的秸秆纤维丝置于里纸模型中，热压成型，制得里纸板；
在所述步骤（b）中，所述蒸煮的方法为，先将蒸锅中的秸秆纤维丝加热至100-110℃，并在该温度下保温30-60min，随后向蒸锅中加入粘结剂，搅拌均匀，再将蒸锅加压至1.5-2个标准大气压，加热至200-300℃，并在该温度下保温60-120min；
（c）将上述步骤（b）制得的面纸和里纸板通过粘结剂粘结，并压实，制得纸箱板材，将所述制得的纸箱板材弯折成纸箱，烘干。
2.根据权利要求1所述的利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法，其特征在于：在所述步骤（a）中，所述秸秆纤维丝的长度为0.2-3cm。
3.根据权利要求1所述的利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法，其特征在于：所述粘结剂与所述秸秆纤维丝的重量份数比为1:(20-30)。
4.根据权利要求1所述的利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法，其特征在于：所述的热压成型工艺为，先在40-50℃下，700-800Mpa下预压缩40%-50%的体积变形量，随后在300-400Mpa下，压缩成型。
5.根据权利要求1所述的利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法，其特征在于：在所述步骤（b）中，所述蒸锅中秸秆纤维丝的质量份数与水的体积份数之比为1:(1-2)。
6.根据权利要求1所述的利用秸秆纤维丝制备纸箱的方法，其特征在于：在所述步骤（b）中，置于所述面纸模型中的秸秆纤维丝的含水量为10%-20%，置于所述里纸模型中的秸秆纤维丝的含水量为20%-30%。
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