CN102492282A - 一种快干型合成纸的制备方法 - Google Patents

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本发明属于属于有机－无机复合材料生产技术领域，具体涉及一种快干型合成纸的制备方法。本发明方法包括如下顺序的步骤：（1）将水性聚氨酯分散液在95～110℃的条件下干燥、造粒，得到水性聚氨酯颗粒料；（2）将步骤（1）所得的水性聚氨酯颗粒料与热塑型聚氨酯颗粒料以及无机填料按照一定的比例混合、造粒；（3）将步骤（2）所得的粒料采用吹塑法、或压延法、或流延法进行制膜，控制膜的厚度在0.07mm～0.20mm的范围内；（4）待膜冷却后，根据实际应用领域的需要将膜制品剪裁为合适尺寸，即得快干型合成纸产品。本发明的合成纸大大提升了对墨水的吸收速度，同时合成纸表面的平整度和光滑感也得到提高。

Description

一种快干型合成纸的制备方法
技术领域
 本发明属于属于有机－无机复合材料生产技术领域，具体涉及一种快干型合成纸的制备方法。
背景技术
合成纸生产技术，是以高分子材料、碳酸钙为主要原料，利用高分子界面化学原理和填充改性技术，经特殊工艺加工而成的一种新型造纸技术。
合成纸在整个生产过程无需添加有机溶剂，也不需要添加强酸、强碱、漂白粉及众多有机氯化物，从生产源头就杜绝了造纸过程中因产生废气、废水以及其他有害废弃物而造成的污染问题。同时，合成纸是以大量的无机矿粉完全溶入一定量高分子材料制备而成，生产过程十分环保，而且减少了生产成本及生产周期，有利于大规模生产。
由于使用了大量的高分子材料，合成纸通常具备耐光、尺寸稳定、强度大、耐潮湿、耐折叠等优点。然而，合成纸与普通纸张相比也具有一些缺点，比如吸墨速度慢、墨迹干燥时间长、上墨量少等。这主要是因为所使用的高分子材料（主要为聚烯烃类，比如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等）具有一定的疏水作用，而印刷所使用的墨水大部分为油墨的水分散体，从而导致合成纸的表面对墨水具有一定的排斥作用，不利于快速固墨和上色。目前的合成纸产品在经过印刷后，墨水吸收慢，大多需要晾晒等操作，一定程度上限制了其应用范围。因此必须对合成纸的组份和生产技术进行改进，才能拓展其应用领域。
 
发明内容
本发明的目的在于针对现有的合成纸在使用性能上存在的上述缺陷，提供一种快干型合成纸的制备方法。
本发明方法包括如下顺序的步骤：
（1）将水性聚氨酯分散液在95～110℃的条件下干燥、造粒，得到水性聚氨酯颗粒料；
（2）将步骤（1）所得的水性聚氨酯颗粒料与热塑型聚氨酯颗粒料以及无机填料按照一定的比例混合、造粒；
（3）将步骤（2）所得的粒料采用吹塑法、或压延法、或流延法进行制膜，控制膜的厚度在0.07mm～0.20mm的范围内；
（4）待膜冷却后，根据实际应用领域的需要将膜制品剪裁为合适尺寸，即得快干型合成纸产品。
更具体地说，步骤（2）中各组分的质量百分含量分别是：水性聚氨酯颗粒料是5%～15%，热塑型聚氨酯颗粒料是35%～40%，无机填料是45%～60%。
步骤（1）所述水性聚氨酯分散液优选为阴离子型水性聚氨酯分散液、阳离子型水性聚氨酯分散液及非离子型水性聚氨酯分散液中的一种或者混合物；所述三种水性聚氨酯分散液中的水性聚氨酯固体质量百分含量均要求为30～50％，其中水性聚氨酯分子的数均相对分子质量为3万～10万。
步骤（2）所述热塑型聚氨酯（TPU）颗粒料优选为聚醚型TPU、聚酯型TPU、聚醚和聚酯混合型TPU中的一种，要求是邵氏硬度为85A到95A的颗粒料。
所述无机填料为微细轻质碳酸钙、超细轻质碳酸钙中的至少一种或者混合物，并且是细度为500～2500目的粉末。
本发明采用水性聚氨酯材料、热塑型聚氨酯材料和无机材料作为主要原料，经合适的比例和适当的制膜方法所生产的合成纸外观为白色，厚度在0.07～0.20mm之间，重量（以A4纸张面积计）介于1.25～2.55g之间。本发明方法生产的合成纸与现有合成纸相比，具有如下的优点：
（1）墨迹吸收速度快：本发明合成纸中由于水性聚氨酯材料的引入，大大提升了合成纸对墨水的吸收速度。合成纸在经印刷或书写后，墨水中的水份快速被水性聚氨酯材料吸收，同时油墨分子也快速被无机填料所吸附，从而使墨迹快速干燥，
（2）高分子材料之间兼容性好：所选用的两种高分子材料分别为水性聚氨酯材料和热塑型聚氨酯材料，两种材料均为聚氨酯基高分子材料，分子结构相近，兼容性好，这有利于提高合成纸表面的平整度和光滑感。
具体实施方式
下面结合具体实验实例对本发明作进一步详细的描述。其中，所述原料均为工业化产品，设备为普通工业化的生产设备。
实施例1:
称取阴离子型水性聚氨酯分散液（阴离子型水性聚氨酯的质量百分含量为30％，数均相对分子质量为3万）10千克，在常温下脱水、干燥、造粒；将水性聚氨酯材料的颗粒加入热塑性聚氨酯颗粒（聚醚型TPU，邵氏硬度为85A）24千克、超细轻质碳酸钙粉33千克，搅拌2小时后得到混合颗粒料。将上述混合粒料通过吹膜法进行吹塑成膜，其样品的厚度控制为0.07mm；待膜冷却后，利用剪裁机进行剪裁即可得到快干型合成纸产品。
经计算，在本实施例中所得合成纸的水性聚氨酯材料的质量百分含量为5.0%；热塑性聚氨酯材料的质量百分含量为40.0%；无机填料质量百分含量为55.0%。合成纸产品颜色为白色，厚度为0.07mm，质量（以A4纸张面积计）为1.25g。
实施例2:
称取阳离子型水性聚氨酯分散液（阳离子型水性聚氨酯的质量百分含量为40％，数均相对分子质量为5万）7.5千克，在常温下脱水、干燥、造粒；将水性聚氨酯材料的颗粒加入热塑性聚氨酯颗粒（聚醚型TPU，邵氏硬度为90A）7千克、微细轻质碳酸钙粉10千克，搅拌2小时后得到混合颗粒料。将上述混合粒料通过压延法进行制膜，其样品的厚度控制为0.15mm；待膜冷却后，利用剪裁机进行剪裁即可得到快干型合成纸产品。
经计算，在本实施例中所得合成纸的水性聚氨酯材料的质量百分含量为15.0%；热塑性聚氨酯材料的质量百分含量为35.0%；无机填料质量百分含量为50.0%。合成纸产品颜色为白色，厚度为0.15mm，质量（以A4纸张面积计）为1.95g。
实施例3:
称取非离子型水性聚氨酯分散液（非离子型水性聚氨酯的质量百分含量为50％，数均相对分子质量为7万）3千克，在常温下脱水、干燥、造粒；将水性聚氨酯材料的颗粒加入热塑性聚氨酯颗粒（聚酯型TPU，邵氏硬度为95A）10.5千克、超细轻质碳酸钙粉10千克、微细轻质碳酸钙8千克，搅拌2小时后得到混合颗粒料。将上述混合粒料通过流延法进行制膜，其样品的厚度控制为0.20mm；待膜冷却后，利用剪裁机进行剪裁即可得到快干型合成纸产品。
经计算，在本实施例中所得合成纸的水性聚氨酯材料的质量百分含量为5.0%；热塑性聚氨酯材料的质量百分含量为35.0%；无机填料质量百分含量为60.0%。合成纸产品颜色为白色，厚度为0.20mm，质量（以A4纸张面积计）为2.55g。
实施例4:
称取阴离子型水性聚氨酯分散液（阴离子型水性聚氨酯的质量百分含量为35％，数均相对分子质量为10万）10千克和阳离子型水性聚氨酯分散液（固体质量百分含量为40％，数均相对分子质量为7万）2.5千克，在常温下脱水、干燥、造粒；将水性聚氨酯材料的颗粒加入热塑性聚氨酯颗粒（聚醚和聚酯混合型TPU，邵氏硬度为86A）12.0千克、超细轻质碳酸钙粉7.5千克、微细轻质碳酸钙粉6.0千克，搅拌2小时后得到混合颗粒料。将上述混合粒料通过流延法进行制膜，其样品的厚度控制为0.17mm；待膜冷却后，利用剪裁机进行剪裁即可得到快干型合成纸产品。
经计算，在本实施例中所得合成纸的水性聚氨酯材料的质量百分含量为15.0%；热塑性聚氨酯材料的质量百分含量为40.0%；无机填料质量百分含量为45.0%。合成纸产品颜色为白色，厚度为0.17mm，质量（以A4纸张面积计）为2.03g。
实施例5:
称取阴离子型水性聚氨酯分散液（阴离子型水性聚氨酯的质量百分含量为40％，数均相对分子质量为10万）3千克和非离子型水性聚氨酯分散液（固体质量百分含量为40％，数均相对分子质量为7万）2千克，在常温下脱水、干燥、造粒；将水性聚氨酯材料的颗粒加入热塑性聚氨酯颗粒（聚酯型TPU，邵氏硬度为91A）7.6千克、超细轻质碳酸钙粉5.4千克、微细轻质碳酸钙粉5.0千克，搅拌2小时后得到混合颗粒料。将上述混合粒料通过吹膜法进行吹塑成膜，其样品的厚度控制为0.12mm；待膜冷却后，利用剪裁机进行剪裁即可得到快干型合成纸产品。
经计算，在本实施例中所得合成纸的水性聚氨酯材料的质量百分含量为10.0%；热塑性聚氨酯材料的质量百分含量为38.0%；无机填料质量百分含量为52.0%。合成纸产品颜色为白色，厚度为0.12mm，质量（以A4纸张面积计）为1.65g。

Claims (5)

1.一种快干型合成纸的制备方法，其特征在于包括如下顺序的步骤：
（1）将水性聚氨酯分散液在95～110℃的条件下干燥、造粒，得到水性聚氨酯颗粒料；
（2）将步骤（1）所得的水性聚氨酯颗粒料与热塑型聚氨酯颗粒料以及无机填料按照一定的比例混合、造粒；
（3）将步骤（2）所得的粒料采用吹塑法、或压延法、或流延法进行制膜，控制膜的厚度在0.07mm～0.20mm的范围内；
（4）待膜冷却后，根据实际应用领域的需要将膜制品剪裁为合适尺寸，即得快干型合成纸产品。
2.根据权利要求1所述的快干型合成纸的制备方法，其特征在于：步骤（2）中各组分的质量百分含量分别是：水性聚氨酯颗粒料是5%～15%，热塑型聚氨酯颗粒料是35%～40%，无机填料是45%～60%。
3.根据权利要求1或2所述的快干型合成纸的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述水性聚氨酯分散液优选为阴离子型水性聚氨酯分散液、阳离子型水性聚氨酯分散液及非离子型水性聚氨酯分散液中的一种或者混合物；所述三种水性聚氨酯分散液中的水性聚氨酯固体质量百分含量均要求为30～50％，其中水性聚氨酯分子的数均相对分子质量为3万～10万。
4.根据权利要求3所述的快干型合成纸的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述热塑型聚氨酯颗粒料优选为聚醚型TPU、聚酯型TPU、聚醚和聚酯混合型TPU中的一种，要求是邵氏硬度为85A到95A的颗粒料。
5.根据权利要求4所述的快干型合成纸的制备方法，其特征在于：所述无机填料为微细轻质碳酸钙、超细轻质碳酸钙中的至少一种或者混合物，并且是细度为500～2500目的粉末。
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