CN108301254A - 一种石头纤维纸及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石头纤维纸及加工方法，由基纸层及涂布层组成，基层纸包括重质碳酸钙25%~35%，轻质碳酸钙15%~30%，超细高岭土10%~20%，二氧化钛1%~5%，聚丙烯5%~10%，低密度聚乙烯10%~20%，偶联剂0.5%~1.5%，分散剂0.1%~0.25%，增白剂0.01%~0.15%，抗静电剂0.07%~0.25%，二亚硝基对苯二甲酰胺0.1%~5%；另涂布层包括颜料45%~55%，胶粘剂35%~50%，消泡剂0.1%~1%，润湿剂0.05%~0.5%，分散剂0.1%~1%，抗静电剂0.2%~2%，涂布层原料经过混合获得涂布料备用，基层纸原料经过混炼捏合、纤维拉丝、助剂混合搅拌、涂布层制备、纤维浆料制备成品等工艺步骤得到石头纤维纸；本发明不产生废气、废水、废渣，可避免环境污染，节约能源。造纸生产成本的降低，提高了造纸行业的环保水平。

Description

一种石头纤维纸及加工方法

技术领域

本发明属于石头纸领域，特别涉及使用超细高岭土制备的石头纤维纸，进一步涉及石头纤维纸的加工方法。

背景技术

纸张是人类学习、工作、生活不可或缺的重要用品之一，随着国民经济的快速发展，对纸张的需求不断增加。传统造纸的原料为树木制成的木桨，造纸行业耗用了大量宝贵的森林资源、水资源和能源。特别是造纸过程中产生的大量废水、废气和废渣对环境造成了严重的污染。

随着全球环保意识的提高以及社会文明的进步和人类生活水平的不断提高，石头纤维纸已经成为替代传统纸的必需品。石头纤维纸既解决了传统造纸污染给环境带来的危害问题，又能节约能源，石头纸的生产使用对提高造纸行业的环保水平起到重要作用。

石头纤维纸既可替代传统的部分功能性纸张、专业性纸张，又能替代传统的大部分塑料包装物。且具有成本低、可控性降解的特点，能够为使用者节省大量的成本，且不会产生污染。从替代传统部分纸张角度看，它能为社会节省大量的林木资源，又能减少造纸过程中产生的二次污染。

我司研发了一种石头纤维纸及加工方法，可以有效解决能源浪费、生产成本高、环境污染等问题。石头纤维纸采用在我国储量非常丰富的石灰石作为原料生产纸产品，属于非木纤维造纸类技术，符合国家产业政策发展方向。随着社会的发展和进步，石头纤维纸将呈现显著的社会效益和经济效益，对于推动我国造纸行业的技术进步和快速发展，促进行业污染治理具有积极的作用和意义。

发明内容

为解决上述现有技术能源浪费、生产成本高、环境污染大、印刷清晰度低、易潮、展平性差等问题。本发明目的是提供一种石头纤维纸及加工方法，通过混炼捏合、纤维拉丝、助剂混合搅拌、纤维浆料制备成品等工序制备石头纤维纸。

本发明提供了一种石头纤维纸及加工方法，是通过如下技术方案实现的：

由基纸层及涂布层组成，

基层纸的原料配比按以下百分比含量组成：

重质碳酸钙25%~35%，

轻质碳酸钙15%~30%，

超细高岭土10%~20%，

二氧化钛1%~5%，

聚丙烯5%~10%，

低密度聚乙烯10%~20%，

偶联剂0.5%~1.5%，

分散剂0.1%~0.25%，

增白剂0.01%~0.15%，

抗静电剂0.07%~0.25%，

二亚硝基对苯二甲酰胺0.1%~5%；

涂布层原料配比按以下百分比含量组成：

颜料45%~55%，

胶粘剂35%~50%，

消泡剂0.1%~1%，

润湿剂0.05%~1%，

分散剂0.1%~1%，

抗静电剂0.2%~2%。

作为对本发明的改进，所述无机粉体的粒度为900~1300目。

作为对本发明的进一步改进，所述基层纸的厚度为80 um-500 um。

作为对本发明的进一步改进，所述偶联剂为钛酸酯类。

作为对本发明的进一步改进，所述分散剂为高分子有机分散剂，如聚丙烯酸钠或聚甲基丙烯酸钠。

作为对本发明的进一步改进，所述消泡剂为脂肪酸醇类。

作为对本发明的进一步改进，所述润湿剂为脂肪酸铵或脂肪酸钙。

本发明提供一种石头纤维纸的加工方法，包括混炼捏合、纤维拉丝、助剂混合搅拌、纤维浆料制备成品等工序，具体包括：

A、混炼捏合：在180-240℃条件下将偶联剂、抗静电剂、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、超细高岭土、二氧化钛进行混合改性，得到改性粉体；

在所述改性粉体中加入聚丙烯、低密度聚乙烯混合物，利用双螺杆进行捏合，在180-240℃条件下进行共聚混炼塑化，形成初始熔融物料；

将初始熔融物料通过设有混炼段的单螺杆挤出机进行二次混炼，并挤出至均压箱体内得到最终的均压熔融物料；

B、纤维拉丝：将所述熔融物料均匀地向喷丝板挤出并向下牵引，对牵引过程中的物料从两侧提供冷风并向下强制吸风，以形成纤维直径为1-50微米之间的纤维丝；

牵引后的纤维丝均匀地阻落平铺于第一承载网表面，并在所述第一承载网表面形成不规则的无纺布状纤维，将所述无纺布状纤维从所述第一承载网剥离后导入纤维切断机，被切断为长度1-10mm的短纤维，形成所述纤维物料；

C、助剂混合搅拌：将所述纤维物料、分散剂、增白剂、二亚硝基对苯二甲酰胺按比例投入搅拌池中进行搅拌，均匀搅拌后形成纤维浆料；

D、涂布层制备：将颜料、胶粘剂、分散剂进行混合均匀搅拌，搅拌时间5min~10min；然后加入润湿剂、抗静电剂，进行混合均匀搅拌，搅拌时间10min~15min；最后加入消泡剂，进行混合均匀搅拌，搅拌时间5min~10min，制得石头纤维纸专用的涂布料，

E、纤维浆料制备成品：将所述纤维浆料通过螺杆泵抽送至流浆箱，并通过流浆箱均匀地喷洒于造纸成网机表面；

所述造纸成网机将其表面上的纤维浆料匀速地运转至压榨辊，且所述压榨辊将压榨后的纤维浆料送至真空吸附辊进行真空吸附处理，真空吸附处理后的纤维浆料形成纸状纤维，且所述纸状纤维均匀地铺设于所述造纸成网机的表面；

将所述纸状纤维从所述造纸成网机表面剥离，并运送至第二承载网进行热风干燥，得到烘干后的纸状纤维；

将烘干后的纸状纤维导入施胶机进行施胶处理，并将施胶处理后的纸状纤维进行热风干燥后，得到所述基层纤维纸；将涂布液经过加热融化后由液压装置将熔融涂布液直接喷涂在基层纤维纸上，制得石头纤维纸。

本发明所述的加工方法具有以下有益效果：

其一，采用在我国储量非常丰富的石灰石作为原料生产纸产品，属于非木纤维造纸类技术，符合国家产业政策发展方向。

其二，有效缓解造纸行业的原料短缺，节省大量宝贵的森林资源，而且可以大大降低能耗和水资源耗用。不污染环境，无三废、重金属产生。

其三，产品应用广泛，适用于多种领域，具有显著的社会效益和经济效益，对于推动我国造纸行业的技术进步和快速发展，促进行业污染治理具有积极的作用和意义。

其四，产品物理性能好，着色性强、高的印刷清晰度、展平性好、表面平滑度好和可降解等多种特点。无毒，不产生霉菌，具有很好的安全性。

具体实施方式

下面详细说明本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

针对石头纸使用的用途的差别，配方中各组分的具体份额也会有一些差异，针对不同的用途采用不同的配比更加有效的运用到生活中，下面就石头纸用途的差异配方来具体说明。

实施例

基层纸的原料配比按以下百分比含量组成：

重质碳酸钙30%，

轻质碳酸钙20%，

超细高岭土20%，

二氧化钛5%，

聚丙烯12%，

低密度聚乙烯10%，

偶联剂1%，

分散剂0.25%，

增白剂0.15%，

抗静电剂0.25%，

二亚硝基对苯二甲酰胺1.35%；

所述的涂布层原料配比按以下百分比含量组成：

颜料50%，

胶粘剂45%，

消泡剂1%，

润湿剂1%，

分散剂1%，

抗静电剂2%。

一种石头纤维纸的加工方法，包括混炼捏合、纤维拉丝、助剂混合搅拌、纤维浆料制备成品等工序，具体包括：

A、混炼捏合：在180-240℃条件下将偶联剂、抗静电剂、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、超细高岭土、二氧化钛进行混合改性，得到改性粉体；

在所述改性粉体中加入聚丙烯、低密度聚乙烯混合物，利用双螺杆进行捏合，在180-240℃条件下进行共聚混炼塑化，形成初始熔融物料；

将初始熔融物料通过设有混炼段的单螺杆挤出机进行二次混炼，并挤出至均压箱体内得到最终的均压熔融物料；

B、纤维拉丝：将所述熔融物料均匀地向喷丝板挤出并向下牵引，对牵引过程中的物料从两侧提供冷风并向下强制吸风，以形成纤维直径为1-50微米之间的纤维丝；

牵引后的纤维丝均匀地阻落平铺于第一承载网表面，并在所述第一承载网表面形成不规则的无纺布状纤维，将所述无纺布状纤维从所述第一承载网剥离后导入纤维切断机，被切断为长度1-10mm的短纤维，形成所述纤维物料；

C、助剂混合搅拌：将所述纤维物料、分散剂、增白剂、二亚硝基对苯二甲酰胺按比例投入搅拌池中进行搅拌，均匀搅拌后形成纤维浆料；

D、涂布层制备：将颜料、胶粘剂、分散剂进行混合均匀搅拌，搅拌时间5min~10min；然后加入润湿剂、抗静电剂，进行混合均匀搅拌，搅拌时间10min~15min；最后加入消泡剂，进行混合均匀搅拌，搅拌时间5min~10min，制得石头纤维纸专用的涂布料，

E、纤维浆料制备成品：将所述纤维浆料通过螺杆泵抽送至流浆箱，并通过流浆箱均匀地喷洒于造纸成网机表面；

所述造纸成网机将其表面上的纤维浆料匀速地运转至压榨辊，且所述压榨辊将压榨后的纤维浆料送至真空吸附辊进行真空吸附处理，真空吸附处理后的纤维浆料形成纸状纤维，且所述纸状纤维均匀地铺设于所述造纸成网机的表面；

将所述纸状纤维从所述造纸成网机表面剥离，并运送至第二承载网进行热风干燥，得到烘干后的纸状纤维；

将烘干后的纸状纤维导入施胶机进行施胶处理，并将施胶处理后的纸状纤维进行热风干燥后，得到所述基层纤维纸；将涂布液经过加热融化后由液压装置将熔融涂布液直接喷涂在基层纤维纸上，制得石头纤维纸。

上述实施例并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (8)

1.一种石头纤维纸，由基纸层及涂布层组成，其特征在于：所述基层纸的原料配比按以下百分比含量组成：

重质碳酸钙25%~35%，

轻质碳酸钙15%~30%，

超细高岭土10%~20%，

二氧化钛1%~5%，

聚丙烯5%~10%，

低密度聚乙烯10%~20%，

偶联剂0.5%~1.5%，

分散剂0.1%~0.25%，

增白剂0.01%~0.15%，

抗静电剂0.07%~0.25%，

二亚硝基对苯二甲酰胺0.1%~5%；

所述涂布层原料配比按以下百分比含量组成：

颜料45%~55%，

胶粘剂35%~50%，

消泡剂0.1%~1%，

润湿剂0.05%~1%，

分散剂0.1%~1%，

抗静电剂0.2%~2%。

2.根据权利要求1所述的一种石头纤维纸，其特征在于：所述无机粉体的粒度为900~1300目。

3.根据权利要求1所述的一种石头纤维纸，其特征在于：所述基层纸的厚度为80 um-500 um。

4.根据权利要求1所述的一种石头纤维纸，其特征在于：所述偶联剂为钛酸酯类。

5.根据权利要求1所述的一种石头纤维纸，其特征在于：所述分散剂为高分子有机分散剂，如聚丙烯酸钠或聚甲基丙烯酸钠。

6.根据权利要求1所述的一种石头纤维纸，其特征在于：所述消泡剂为脂肪酸醇类。

7.根据权利要求1所述的一种石头纤维纸，其特征在于：所述润湿剂为脂肪酸铵或脂肪酸钙。

8.一种石头纤维纸的加工方法，其特征在于包括：混炼捏合、纤维拉丝、助剂混合搅拌、涂布层制备、纤维浆料制备成品等工序，具体包括：

A、混炼捏合：在180-240℃条件下将偶联剂、抗静电剂、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、超细高岭土、二氧化钛进行混合改性，得到改性粉体；

在所述改性粉体中加入聚丙烯、低密度聚乙烯混合物，利用双螺杆进行捏合，在180-240℃条件下进行共聚混炼塑化，形成初始熔融物料；

将初始熔融物料通过设有混炼段的单螺杆挤出机进行二次混炼，并挤出至均压箱体内得到最终的均压熔融物料；

B、纤维拉丝：将所述熔融物料均匀地向喷丝板挤出并向下牵引，对牵引过程中的物料从两侧提供冷风并向下强制吸风，以形成纤维直径为1-50微米之间的纤维丝；

牵引后的纤维丝均匀地阻落平铺于第一承载网表面，并在所述第一承载网表面形成不规则的无纺布状纤维，将所述无纺布状纤维从所述第一承载网剥离后导入纤维切断机，被切断为长度1-10mm的短纤维，形成所述纤维物料；

C、助剂混合搅拌：将所述纤维物料、分散剂、增白剂、二亚硝基对苯二甲酰胺按比例投入搅拌池中进行搅拌，均匀搅拌后形成纤维浆料；

D、涂布层制备：将颜料、胶粘剂、分散剂进行混合均匀搅拌，搅拌时间5min~10min；然后加入润湿剂、抗静电剂，进行混合均匀搅拌，搅拌时间10min~15min；最后加入消泡剂，进行混合均匀搅拌，搅拌时间5min~10min，制得石头纤维纸专用的涂布料，

E、纤维浆料制备成品：将所述纤维浆料通过螺杆泵抽送至流浆箱，并通过流浆箱均匀地喷洒于造纸成网机表面；

所述造纸成网机将其表面上的纤维浆料匀速地运转至压榨辊，且所述压榨辊将压榨后的纤维浆料送至真空吸附辊进行真空吸附处理，真空吸附处理后的纤维浆料形成纸状纤维，且所述纸状纤维均匀地铺设于所述造纸成网机的表面；

将所述纸状纤维从所述造纸成网机表面剥离，并运送至第二承载网进行热风干燥，得到烘干后的纸状纤维；

将烘干后的纸状纤维导入施胶机进行施胶处理，并将施胶处理后的纸状纤维进行热风干燥后，得到所述基层纤维纸；将涂布液经过加热融化后由液压装置将熔融涂布液直接喷涂在基层纤维纸上，制得石头纤维纸。