技术领域
[0001] 本
发明属于
包装技术领域，具体涉及一种防水抗菌瓦楞纸箱。
背景技术
[0002] 瓦楞纸箱作为生产生活中必不可少的包装容器，被广泛应用于食品、
家用电器、纺织、食品行业、日化等各个行业的运输和包装。随着人们消费水平的提高，不仅对纸箱的需求量增加，而且还对纸箱的外观效果和功能性提出了更高的要求。
[0003]
瓦楞纸板是一种纸质复合板材，是具有粘-弹-塑性的非金属夹层材料，由波纹状瓦楞芯纸和内外面纸粘合而成，用于制造各种瓦楞纸箱，纸托盘，纸
衬垫，纸护
角，展示架，纸家具，纸玩具，轻质建材制品等，产品呈现多元化趋势，工业应用前景广阔。瓦楞纸板的基本结构以单瓦楞纸板为例说明。单瓦楞纸板，即三层瓦楞纸板，是由面纸、里纸和一层瓦楞芯纸粘合而成。瓦楞纸箱是用瓦楞纸板制成的纸质容器，是一种比较理想的包装容器，具有缓冲性能好、轻便牢固、强度高、原料充足、成本低、便于自动化生产、适用性广泛、印刷性好、环保性好、可
回收利用等优良特性，多年来一直用于
运输包装和销售包装。由于瓦楞纸箱的材质导致瓦楞纸箱表面极其容易吸水和粘附细菌霉菌，瓦楞纸箱吸水受潮后，细菌霉菌在瓦楞纸箱上繁殖产生大量的菌斑和霉斑，防水耐污性能较差，各项性能大幅度下降，甚至出现无法使用的现象，在
接触发霉的纸箱易被染上细菌，对身体健康不利。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种防水抗菌瓦楞纸箱，该瓦楞纸箱是由面纸、里纸、芯纸和加工成
波形瓦楞的瓦楞纸通过粘合而成，所述的面纸、里纸、芯纸和加工成波形瓦楞的瓦楞纸在粘合前均涂覆上一层防水抗菌乳液，从而形成一层牢固的防水抗菌膜，使得瓦楞纸箱具有良好的防水抗菌性能。
[0005] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006] 一种防水抗菌瓦楞纸箱，该瓦楞纸箱是由面纸、里纸、芯纸和加工成波形瓦楞的瓦楞纸通过粘合而成，所述的面纸、里纸、芯纸和加工成波形瓦楞的瓦楞纸在粘合前均涂覆上一层防水抗菌乳液，从而形成一层防水抗菌膜，所述的防水抗菌乳液包括以下重量份的原料：50-70份防水
抗菌剂、100-150份聚
氨酯
树脂、1-3份乳化剂、200-300份环己
酮、10-20份
乙醇、300-400份0.01mol/L的
盐酸水溶液；
[0007] 所述的防水抗菌剂的制备方法为:
[0008] S1、将7-8mol N-甲基二乙醇胺、1mol六甲
氧基亚甲基三聚氰胺和催化剂加入到反应瓶中，混合均匀后，加入100-150ml50％的乙醇水溶液，升温至110-125℃搅拌反应2-3h，反应结束后，旋转
蒸发除去
溶剂和反应得到的甲醇，即得到化合物A的粗产物；
[0009] S2、向步骤S1得到化合物A的粗产物中加入7-8mol
硬脂酸，加入催化剂，升温至170-175℃，搅拌进行酯化反应5-7h，反应结束后，经柱层析分离，即得到了化合物B；
[0010] S3、将步骤S2得到的化合物B、15-20molγ-氯丙基三甲氧基
硅烷加入到反应瓶中，接着加入2L溶剂DMF，混合均匀后，加入催化剂，通入氮气保护，加热升温至130-150℃，搅拌反应3-4h，反应结束后，经纯化即得到式C结构的防水抗菌剂。
[0011] 进一步，步骤S1和步骤S1所述的催化剂均为氨基磺酸，催化剂的加入量为4-5mmol。
[0012] 进一步，步骤S2所述的柱层析所用的的洗脱剂为石油醚：乙醚：乙酸乙酯＝5:2:7。
[0013] 进一步，步骤S3所述的催化剂为碘化
钾，碘化钾的加入量为6-8mmol。
[0014] 进一步，步骤S3所述的纯化具体为：反应结束后，冷却到室温，向反应液中加入0-5℃的无水乙醚进行重结晶，过滤，经无水乙醚洗涤，即得到式C结构的防水抗菌剂。
[0015] 进一步，该防水抗菌乳液的制备方法为：将防水抗菌剂、聚氨酯树脂和环己酮混合，升温至80-85℃，搅拌使其完全溶解，在70-75℃下保温，接着向其中加入乳化剂、乙醇和
温度为70-75℃的0.01mol/L盐酸水溶液，在1200-1500r/min的速度下搅拌5-10min，接着转移至均质机中均质3-5min，将均质后的乳液在50-55℃下采用减压蒸馏除去环己酮，即得到了防水抗菌乳液。
[0016] 进一步，所述的乳化剂为脂肪酰胺聚氧乙烯醚。
[0017] 本发明的有益效果：
[0018] 本发明提供了一种防水抗菌瓦楞纸箱，该瓦楞纸箱是由面纸、里纸、芯纸和加工成波形瓦楞的瓦楞纸通过粘合而成，所述的面纸、里纸、芯纸和加工成波形瓦楞的瓦楞纸在粘合前均涂覆上一层防水抗菌乳液，从而形成一层牢固的防水抗菌膜，使得瓦楞纸箱具有良好的防水抗菌性能，防水抗菌乳液中的防水抗菌剂以六甲氧基亚甲基三聚氰胺和N-甲基二乙醇胺为起始物料在氨基磺酸的催化下发生醚交换反应，得到了化合物A的粗产物，除去溶剂后，无需纯化继续以氨基磺酸为催化剂，与硬脂酸进行酯化反应，引入了大量的疏水脂肪长链，得到了式B结构的含醚键和酯键的氨基硅树脂，经柱层析纯化后，与过量的γ-氯丙基三甲氧基硅烷发生取代反应，得到了含9个当量的季铵盐官能基团，其抗菌性能远远优于现有的季铵盐抗菌剂，并且引入了大量的硅脂基团，结合疏水脂肪长链，得到的防水抗菌剂具有良好的防水性能，防水抗菌剂可通过季铵盐基团和硅氧烷基团与瓦楞纸箱用纸上的
纤维素基之间形成离子键和共价键结合，结合乳化过程中聚氨酯的添加，进一步的增加了防水抗菌剂与瓦楞纸箱用纸的粘接牢度，形成一层较牢固的
薄膜，
覆盖在瓦楞纸箱上，减少了瓦楞纸箱的粗糙度，从而增加了瓦楞纸箱的装饰性。
附图说明
[0019] 为了更清楚地说明本发明
实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021] 图2为本发明防水抗菌剂的反应式。
具体实施方式
[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0023] 请参阅图1-2所示，下述实施例中，防水抗菌剂的制备方法为:
[0024] S1、将7mol N-甲基二乙醇胺、1mol六甲氧基亚甲基三聚氰胺和5mmol的氨基磺酸加入到反应瓶中，混合均匀后，加入100-150ml50％的乙醇水溶液，升温至115℃搅拌反应3h，反应结束后，
旋转蒸发除去溶剂和反应得到的甲醇，即得到化合物A的粗产物；
[0025] 化合物A的核磁表征：1H NMR(400MHz,CDCl3):δ5.25(s,12H),4.12(t,6H),3.64(t,24H),2.58(t,24H),2.05(s,18H)ppm；
[0026] S2、向步骤S1得到化合物A的粗产物中加入8mol硬脂酸，继续加入5mmol的氨基磺酸，升温至170℃，搅拌进行酯化反应5h，反应结束后，经柱层析分离，柱层析所用的的洗脱剂为石油醚：乙醚：乙酸乙酯＝5:2:7，即得到了纯度为98.7％的化合物B；
[0027] 化合物B的红外表征如下所示：IR(KBr):1731(-COO-),1537/1402(-C＝N,-C-N),
1374(-CH3)cm-1。
[0028] S3、将步骤S2得到的化合物B、16molγ-氯丙基三甲氧基硅烷加入到反应瓶中，接着加入2L溶剂DMF，混合均匀后，加入催化剂6mmol碘化钾，通入氮气保护，加热升温至140℃，搅拌反应3h，反应结束后，冷却到室温，向反应液中加入0-5℃的无水乙醚进行重结晶，过滤，经无水乙醚洗涤，即得到式C结构的防水抗菌剂；
[0029] 化合物C的红外表征如下所示：IR(KBr):1733(-COO-),1537/1401(-C＝N,-C-N)，
-1
1373(-CH3),1180(-O-Si-C-),1002、894(季铵盐)cm 。
[0030] 实施例1
[0031] 本发明为一种防水抗菌瓦楞纸箱,该瓦楞纸箱是由面纸、里纸、芯纸和加工成波形瓦楞的瓦楞纸通过粘合而成，所述的面纸、里纸、芯纸和加工成波形瓦楞的瓦楞纸在粘合前均涂覆上一层防水抗菌乳液，从而形成一层防水抗菌膜，所述的防水抗菌乳液包括以下重量份的原料：50g防水抗菌剂、120g聚氨酯树脂、1g乳化剂、200g环己酮、10g乙醇、300g 0.01mol/L的盐酸水溶液；
[0032] 所述的乳化剂为脂肪酰胺聚氧乙烯醚；
[0033] 防水抗菌乳液的制备方法为：
[0034] 将防水抗菌剂、聚氨酯树脂和环己酮混合，升温至80℃，搅拌使其完全溶解，在70℃下保温，接着向其中加入乳化剂、乙醇和温度为70℃的0.01mol/L盐酸水溶液，在1200r/min的速度下搅拌6min，接着转移至均质机中均质5min，将均质后的乳液在50℃下采用减压蒸馏除去环己酮，即得到了防水抗菌乳液。
[0035] 实施例2
[0036] 本发明为一种防水抗菌瓦楞纸箱,该瓦楞纸箱是由面纸、里纸、芯纸和加工成波形瓦楞的瓦楞纸通过粘合而成，所述的面纸、里纸、芯纸和加工成波形瓦楞的瓦楞纸在粘合前均涂覆上一层防水抗菌乳液，从而形成一层防水抗菌膜，所述的防水抗菌乳液包括以下重量份的原料：70g防水抗菌剂、150g聚氨酯树脂、3g份乳化剂、300g环己酮、20g乙醇、370g0.01mol/L的盐酸水溶液；
[0037] 所述的乳化剂为脂肪酰胺聚氧乙烯醚；
[0038] 防水抗菌乳液的制备方法为：
[0039] 将防水抗菌剂、聚氨酯树脂和环己酮混合，升温至85℃，搅拌使其完全溶解，在75℃下保温，接着向其中加入乳化剂、乙醇和温度为75℃的0.01mol/L盐酸水溶液，在1500r/min的速度下搅拌10min，接着转移至均质机中均质4min，将均质后的乳液在55℃下采用减压蒸馏除去环己酮，即得到了防水抗菌乳液。
[0040] 实施例3
[0041] 本发明为一种防水抗菌瓦楞纸箱,该瓦楞纸箱是由面纸、里纸、芯纸和加工成波形瓦楞的瓦楞纸通过粘合而成，所述的面纸、里纸、芯纸和加工成波形瓦楞的瓦楞纸在粘合前均涂覆上一层防水抗菌乳液，从而形成一层防水抗菌膜，所述的防水抗菌乳液包括以下重量份的原料：60g防水抗菌剂、100g聚氨酯树脂、2g乳化剂、260g环己酮、15g乙醇、400g 0.01mol/L的盐酸水溶液；
[0042] 所述的乳化剂为脂肪酰胺聚氧乙烯醚；
[0043] 防水抗菌乳液的制备方法为：
[0044] 将防水抗菌剂、聚氨酯树脂和环己酮混合，升温至84℃，搅拌使其完全溶解，在71℃下保温，接着向其中加入乳化剂、乙醇和温度为71℃的0.01mol/L盐酸水溶液，在1400r/min的速度下搅拌9min，接着转移至均质机中均质4min，将均质后的乳液在52℃下采用减压蒸馏除去环己酮，即得到了防水抗菌乳液。
[0045] 对比例1
[0046] 将实施例3中的60g防水抗菌剂替换为30g有机硅防水剂(耐博仕)和30g季铵盐抗菌剂(型号：iHeir-333)，其余同实施例3。
[0047] 对比例2
[0048] 将实施例3中防水抗菌剂替换为化合物B，其余同实施例3。
[0049] 对比例3
[0050] 将实施例3中60g防水抗菌剂替换为30g化合物B和30g季铵盐抗菌剂(型号：iHeir-333)，其余同实施例3。
[0051] 空白实施例
[0052] 不添加防水抗菌剂，其余同实施例3。
[0053] 将实施例1-3、对比例1-3和空白实施例制得的乳液分别涂覆于瓦楞纸箱用纸上，制作成瓦楞纸箱，并对其进行性能测试:
[0054] (1)粘接性测试
[0055] 测试依据：
[0056] 常态粘接测试：GB/T9286-1998色漆和
清漆漆膜的划格试验；
[0057] 表一、防水抗菌膜对瓦楞纸箱用纸的粘接性测试结果
[0058]
[0059] (2)防水性测试
[0060] 标准GB/T19250-2013《聚氨酯防水涂料》
[0061] 表二、防水抗菌膜的防水性测试结果
[0062]
[0063] (3)抗菌性测试
[0064] 表三、防水抗菌膜的抑菌性能
[0065]
[0066]
[0067] 由表一、表二、表三可知，本发明的防水抗菌乳液形成的防水抗菌膜具有良好的粘接性、防水性和抗菌性能，具有显著的实际应用价值。
[0068] 以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属
本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的
修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本
权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
