CN102320074B

CN102320074B - 环保无机纸的制造方法

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Publication number: CN102320074B
Application number: CN201110270860.3A
Authority: CN
Inventors: 黄俊腾; 黄俊铭
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-14
Filing date: 2011-09-14
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2031-09-14
Also published as: CN102320074A

Abstract

本发明为一种环保无机纸的制造方法，该纸的组合物包括大于51％不超过75％重量的无机玻璃粉、25％至40％重量的粘胶材(该粘胶材为聚丙烯(PP)、聚乳酸(PLA)的混合物，或者为聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)的混合物)及1％至5％重量助剂，其制造方法采用连续压延成型方式，并经由第一步骤至第六步骤依序完成；如此，所制造的纸张于废弃后，即可经由燃烧烧掉成份较少的聚丙烯，不会产生高温及黑烟且无毒气性，且燃烧后所含的无机粉残余物，具有可回归自然的环保特性。

Description

环保无机纸的制造方法

技术领域

本发明有关一种环保无机纸的制造方法，特别是一种该纸的组合物包括有不超过75％的无机玻璃粉、25％至40％重量的粘胶材及1％至5％重量助剂，其工艺主要采用连续压延成型方式，使所制造的纸张于废弃时，除可回收再生外，针对于燃烧时，只会烧掉成份较少的聚丙烯，不产生高温及黑烟且无毒气性，而燃烧后所含成份较多的无机玻璃粉的残余物，将可以回归大地与回归于自然。

背景技术

依据世界各国纸张的使用量，几乎都是以百万吨计，直接受害的除是纸浆供应者---树木外，相关的废弃纸张用品，以及后续环保处理问题，纸张确实占据相当高的环保处理费用；因此，在有限的地球资源及限制树木数量砍伐下，合成纸张的问市无疑是解决此一问题的重要课题；同时，对于保环释碳量以及周边性的污染，均可获得重大突破与解决。

观诸于目前国际，确实已发展出多种合成纸张，其中以聚丙烯为主要成份材料均多，且少量添加矿粉或石粉的组合，进而以单层或多层结构方式实施；在工艺上又都采用传统的塑料薄膜制品配方制造，且在工艺中以单层或多层共挤压出，其成型模以一字型模嘴结构制成片材，经由纵向拉伸后的片材表面两边，再贴合片材或淋膜片材，再经横向拉伸；该所制成的合成纸中间层具有双向延伸，而表面层具有单向拉伸，进而成为多层结构的合成纸结构。

经纵向拉伸后的片材，直接再经横向拉伸，所制成的单层或多层合成纸的表面，具有双向延伸的特性，而上述所制得的合成纸虽有其优点，但与木浆纸的性能比较下，差异点仍然很大，前述现有合成纸的缺点诸如：折迭性不良、横向与纵向撕裂性相差太多或没有撕裂性...等；而另，以聚丙烯塑料为主要材料制得的合成纸，使用后的丢弃或经由掩埋，更是无法在短时间内，以大自然环境下氧化分解，根本无法达到排除二次污染能力；相对制成的合成纸张成本，也比木桨造纸高出甚多，基于以上缺点，各种合成纸截至目前为止，尚未能受消费者所青睐，并广用于市面。

发明内容

为鉴于现有技术的问题，本发明提供一种环保无机纸的制造方法，借以利用无机玻璃粉进而解决现有全数采用聚丙烯塑料为主要材料，所制得的合成纸，无法在短时间内由大自然环境氧化分解，未能达到减少二次污染要求；且，所制得的合成纸成本也比木桨造纸高出甚多，不符使用成本与经济考量。

本发明的主要目的乃在于提供一种环保无机纸的制造方法，该纸的组合物包括：以不超过重量75％的无机玻璃粉经过研磨成粉末状作主要原料，配合25％至40％重量的聚丙烯粘胶材及1％至5％重量助剂，其中该聚丙烯粘胶材为聚丙烯、聚乳酸的混合物，或者为聚丙烯、聚乙烯的混合物；直接投入压延造纸装置；该压延造纸装置包括：原料自动计量机、自动混合搅拌机、混合压片机、高密度挤平机、5轮压延成形机及成型冷却定型机，其步骤包括：

第一步骤：由原料自动计量机将纸的组合物依照所需原料比例配方直接进料、计量，并送至自动混合搅拌机；

第二步骤：将纸的组合物经由自动混合搅拌机连续混合搅拌，使纸的组合物原料平均混合；

第三步骤：将混合好的纸的组合物直接输送到混合压片机，利用混合压片方式将纸的组合物双向延伸并搓揉平均，使纸的组合物形成胶合状态；

第四步骤：将搓揉平均的纸张输送至高密度挤平机，将纸张再次混合、压平，使其软硬度适中及张力适中；

第五步骤：利用5轮压延成形机将纸张反向翻滚定型，并同时将纸张作横向与纵向的双向延伸；

第六步骤：再利用成型冷却定型机将纸张连续压，同时将纸张作横向与纵向的双向延伸及调整控制纸张厚薄，完成纸张成品。

优选的，该压延造纸装置可包括有：自动卷纸机及裁纸机，使第六步骤所完成的纸张利用自动卷纸机卷成纸卷状后，再利用裁纸机将纸张成品切割成所需尺寸的平面纸张。

优选的，第五步骤的5轮压延成形机主要利用高温压延，以依照纸的组合物配方的特性调整温度，可使纸的组合物材料实施热熔、混合及双向延伸。

优选的，第六步骤的成型冷却定型机，可依照需要的纸张厚度，调配压延时间。

优选的，由第六步骤所完成的纸张表面，涂布油性涂布液。

优选的，所述涂布水性涂布液的步骤主要为：通过双面涂布机，将未经涂布的纸张放料至自动整平机，以牵引整平并对纸张表面进行电晕处理，使纸张两侧表面经过高压放电处理后，会于纸张表面上形成无数的微细空孔，以提高在纸张表面涂布时的接着力，对纸张表面处理方式还可以是热熔敷、流化喷涂、火焰喷涂、等离子喷涂或静电喷涂；将纸张牵引至正面涂料机做第一次涂布；再将纸张牵引至干式烤箱，使纸张其表面干燥方便进行反面涂装；经由反面涂料机利用复数喷头控制涂布液的涂布量，对纸张进行反面涂布；再将纸张牵引至干式烤箱对涂布表面进行烘干，使纸张于加热下能让涂布的表面能快速干燥，并达到纸张表面呈光面的效果

此需说明一点，即是前述本案的组合物无机玻璃粉指向于一般废弃的玻璃物品，特别是---以玻璃所制成的玻璃物品，在材质分析上具有单一化(无杂质性)的特性；因此，经由研磨成为极细的玻璃粉末原料后，亦具有单一化的材质特性，属易于控制的原料与原料取得，并有助于暨解决玻璃物品废弃物相关环保处理问题。

本发明的另一目的提供一种环保无机纸的制造方法，其中：纸张在纵向的抗张强度与横向的抗张强度的比例为：1∶1至1∶2或2∶1至1∶1或1∶2至1∶3，在纵向的撕裂强度与横向的撕裂强度的比例为1∶1至1∶2或2∶1至1∶1或1∶2至1∶3；且，以不超过重量75％的无机玻璃粉经过研磨成粉末状作主要原料，配合25％至40％重量的粘胶材(包括聚丙烯(PP)、聚乳酸(PLA)或聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)的混合物)及1％至5％重量助剂(包括：固体软化剂、活化剂、促进剂、防老剂、防焦剂、胶合剂、耐热剂、引发剂、聚合催化剂、分散剂、乳化剂、增塑剂、热、光稳定剂、阻燃剂、脱模剂、分解材料(可为淀粉(大豆粉、玉米粉、木薯粉..等等)、甲壳素、聚己内酯、改性芳香族聚酯..等)。

本发明又一目的，在提供一种环保无机纸的制造方法，其所制成的纸张，具有比木桨更好的折迭性、刚性、展平性、不透明性、光泽度及原子笔、铅笔、水性笔的书写性，良好的印刷解析性，而纵向与横向撕裂强度及抗张强度与木桨纸接近，并且不怕水、具有强度大、防穿孔、耐磨耐折迭、耐虫蛀...等特性。

本发明再一目的，提供一种环保无机纸的制造方法，其所制成的纸张，依照助剂的不同成分，可区分成：第一：生物可分解性材料，借由环境中微生物把它分解成二氧化碳与水；第二：是光分解性材料，利用日光中的紫外线，促使分解材料的大分子主链断裂使其分解；第三，则是氧化分解性材料，利用材料与氧作用形成氧化物而分解。可让使用过的纸张回归大地，不产生毒气或污染水源，以能完全符合环保要求。

本发明的有益效果是：通过本发明方法制造的环保无机纸于废弃后，即可经由燃烧烧掉成份较少的聚丙烯，不会产生高温及黑烟且无毒气性，且燃烧后所含的无机粉残余物，具有可回归自然的环保特性。

附图说明

图1为本发明的压延造纸装置示意图。

图2为本发明的原料自动计量机示图。

图3为本发明的自动混合搅拌机示图。

图4为本发明的混合压片机示意图。

图5为本发明的高密度挤平机示意图。

图6为本发明的5轮压延成形机示意图。

图7为本发明的成型冷却定型机示图。

图8为本发明的自动卷纸机示意图。

图9为本发明的裁纸机示意图。

图10为本发明的双面涂布机示意图。

图11为本发明的自动整平机示意图。

图12为本发明的正面涂料机示意图。

图13为本发明的干式烤箱示意图。

图14为本发明的反面涂料机示意图。

图15为本发明的卷纸机示意图。

主要元件符号说明：

10 压延造纸装置，

11 原料自动计量机，

12 自动混合搅拌机，

13 混合压片机，

14 高密度挤平机，

15 5轮压延成形机，

16 成型冷却定型机，

17 自动卷纸机，

18 裁纸机，

20 双面涂布机，

21 自动整平机，

22 正面涂料机，

23 干式烤箱，

24 反面涂料机，

25 卷纸机。

具体实施方式

如图为使方便简捷了解本发明的其他特征内容与优点及其所达成的功效能够更为显现，兹将本发明配合附图，详细叙述本发明的特征以及优点，以下的各实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。

请参阅图1至9所示，本发明揭露一种环保无机纸的制造方法，其中，该纸的组合物以大于51％不超过重量75％的无机玻璃粉经过研磨成粉末状作主要原料，配合25％至40％重量的聚丙烯(PoIypropylene，简称PP)粘胶材(该粘胶材为聚丙烯(PP)、聚乳酸(PLA)的混合物，或者为聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)的混合物)及1％至5％重量助剂。而，聚丙烯可包括：聚丙烯及低密度聚乙烯、EVA、聚乳酸的组合；助剂可包括偶合剂、滑剂(分散剂)、抗静电剂、固体软化剂、活化剂、促进剂、防老剂、防焦剂、胶合剂、耐热剂、引发剂、聚合催化剂、分散剂、乳化剂、增塑剂、热、光稳定剂、阻燃剂、脱模剂...等原料；偶合剂可为：二辛基磷酰氧基、钛酸乙二酯di(dioctyl phosphate)ethylene或(β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷β-(3，4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane)；滑剂可为明胶gelatin或甲基纤维素methylcell ulose；抗静电剂可为十八烷基二乙醇胺octadecyldiethanolaminc。

前述环保无机纸的制造方法，组合物中的不超过重量75％的无机玻璃粉，需经过研磨成粉末状作主要原料，即可直接投入压延造纸装置10(裁剪后的边料也可以直接输送回去压延，不会产生废料)，其工艺主要采用连续压延成型方式，该压延造纸装置10包括原料自动计量机11、自动混合搅拌机12、混合压片机13、高密度挤平机14、5轮压延成形机15、成型冷却定型机16、自动卷纸机17、裁纸机18，其步骤包括：

第一步骤：由原料自动计量机11将纸的组合物依照所需原料比例配方直接进料、计量，并送至自动混合搅拌机12。

第二步骤：将纸的组合物经由自动混合搅拌机12连续混合搅拌，使纸的组合物原料平均混合。

第三步骤：将混合好的纸的组合物直接输送到混合压片机13，利用混合压片方式将纸的组合物双向延伸并搓揉平均，使纸的组合物形成胶合状态。

第四步骤：将搓揉平均的纸张输送至高密度挤平机14，将纸张再次混合、压平，使其软硬度适中及张力适中。

第五步骤：利用5轮压延成形机15将纸张反向翻滚定型，并同时将纸张作横向与纵向的双向延伸。

第六步骤：再利用成型冷却定型机16将纸张连续压，并同时将纸张作横向与纵向的双向延伸及调整控制纸张厚薄度，即完成。

第七步骤：可利用自动卷纸机17将纸张成品卷纸成纸卷状。

第八步骤：可利用裁纸机18将纸张成品切割成所需尺寸的平面纸张。

另，本发明环保无机纸的制造方法，可依照助剂的不同成分，可区分成：

第一.生物可分解性材料，借由环境中微生物把它分解成二氧化碳与水。

第二.光分解性材料，利用日光中的紫外线促使分解材料的大分子的主链断裂，使其分解。

第三.氧化分解性材料，利用材料与氧作用形成氧化物而分解。让使用过的纸张达到可回收再生，甚至燃烧时只会烧掉成份较少的聚丙烯，不产生高温及黑烟且无毒气性，燃烧后含成份较多的天然无机矿粉的残余物可以回归大地，回归自然，不产生毒气或污染水源，完全可符合于环保要求。

此外，本发明环保无机纸的制造方法，前述第五骤的5轮压延成形机15主要是利用高温压延，以依照组合物配方的特性调整温度，使纸张组合物材料热熔、混合、双向延伸；第六步骤中的成型冷却定型机16可依照需要的纸张厚度、商品特性，调配压延时间；而前述步骤中，如纸张成品需要的是纸卷型式，则可省略第八步骤。

再者，本发明环保无机纸的制造方法，可依照纸张厚度、特性，应用范围可为后制加工制造成：月历、年历、挂画、交通地图、笔记本、说明书、工商日志、信纸、书籍、商标、海报、吊牌、各种手提袋、包装纸、美劳器材、壁纸、编织袋表面贴合、离型纸、热封包装袋、背胶标签纸、贴合面材、地图、自粘商标、购物袋、各类手提袋、壁纸、报纸活页纸、反光纸、教材...等用纸。

请再参阅图10至图15所示，本发明环保无机纸的制造方法，所制得的指张表面涂布可采用油性涂布液或水性涂布液；而若以水性涂布液时，水性涂布液配方可为压克力树脂、异丙醇、聚乙烯醇、白土、抗静电剂、28％氨水、纯水、醋酸乙烯等组合而成的涂布液，通过双面涂布机20将未经涂布的纸张放料至自动整平机21，以牵引整平并对纸张表面进行电晕处理，使纸张两侧表面经过高压放电处理后，会于纸张表面上形成无数的微细空孔，以提高在纸张表面涂布时的接着力(表面处理方式可为热熔敷、流化喷涂、火焰喷涂、等离子喷涂、静电喷涂)；将纸张牵引至正面涂料机22做第一次涂布；再将纸张牵引至干式烤箱23，使纸张其表面干燥方便进行反面涂装；经由反面涂料机24利用复数喷头控制涂布液的涂布量，对纸张进行反面涂布；再将纸张牵引至干式烤箱23对涂布表面进行烘干，使纸张于加热下能让涂布的表面能快速干燥，并达到纸张表面呈光面的效果。

此外，纸张涂布表面若需雾面处理时，则以雾面处理轮加压，令经涂布干燥后的光滑表面成为雾面，再经卷纸机25将涂布后的纸张卷成纸卷。

综上所述，本发明在突破现有的技术结构下，确实已达到所欲增进的功效，且也非为其所属技术领域中具有通常知识者依申请前的先前技术所能轻易完成，爰依法提出发明专利申请恳请贵局核准本件发明专利申请案，以励创作，至感德便。

惟上列详细说明针对本发明的一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明，而几未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims

1.一种环保无机纸的制造方法，其特征在于，该纸的组合物包括：以大于51%不超过重量75%的无机玻璃粉经过研磨成粉末状作主要原料，配合25%至40%重量的聚丙烯粘胶材及1%至5%重量助剂，所述聚丙烯粘胶材是不含有聚丙烯纤维的，其中该聚丙烯粘胶材为聚丙烯、聚乳酸的混合物，或者为聚丙烯、聚乙烯的混合物，助剂中含有大豆粉、玉米粉、木薯粉，以借由环境中微生物把该纸分解成二氧化碳与水；直接投入压延造纸装置；该压延造纸装置包括：原料自动计量机、自动混合搅拌机、混合压片机、高密度挤平机、5轮压延成形机、成型冷却定型机、自动卷纸机及裁纸机，其步骤包括：

第六步骤：再利用成型冷却定型机将纸张连续压，同时将纸张作横向与纵向的双向延伸及调整控制纸张厚薄，完成纸张成品；

第七步骤：利用自动卷纸机将纸张成品卷纸成纸卷状；

第八步骤：利用裁纸机将纸张成品切割成所需尺寸的平面纸张，且裁剪后的边料直接输送回去第五步骤压延，避免产生废料。

2.如权利要求1所述环保无机纸的制造方法，其特征在于，第五步骤的5轮压延成形机主要利用高温压延，以依照纸的组合物配方的特性调整温度，可使纸的组合物材料实施热熔、混合及双向延伸。

3.如权利要求1所述环保无机纸的制造方法，其特征在于，第六步骤的成型冷却定型机，可依照需要的纸张厚度，调配压延时间。

4.如权利要求1所述环保无机纸的制造方法，其特征在于，由第六步骤所完成的纸张表面，涂布油性涂布液。

5.如权利要求4所述环保无机纸的制造方法，其特征在于，所述涂布水性涂布液的步骤主要为：通过双面涂布机，将未经涂布的纸张放料至自动整平机，以牵引整平并对纸张表面进行电晕处理，使纸张两侧表面经过高压放电处理后，会于纸张表面上形成无数的微细空孔，以提高在纸张表面涂布时的接着力，对纸张表面处理方式还可以是热熔敷、流化喷涂、火焰喷涂、等离子喷涂或静电喷涂；将纸张牵引至正面涂料机做第一次涂布；再将纸张牵引至干式烤箱，使纸张其表面干燥方便进行反面涂装；经由反面涂料机利用复数喷头控制涂布液的涂布量，对纸张进行反面涂布；再将纸张牵引至干式烤箱对涂布表面进行烘干，使纸张于加热下能让涂布的表面能快速干燥，并达到纸张表面呈光面的效果。