CN100381637C - 耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法,包括在纸浆中添加非离子增强剂、改性硅灰石化合物,在长网多缸纸机上进行原纸抄造,压榨轻压;将20~25份吗啉单元低聚型气相缓蚀剂、5~7份2-甲基哌嗪、5~8份乌洛托品、0.001~0.01份湖兰染料和60~70份去离子水配制缓蚀剂;添加氧化铝和有机硅化合物、硅类多孔吸附材料、聚丙烯酸分散剂和改性高分子成膜剂后,涂布在纸基表面;将纸张热风干燥、压光后卷取、分切即可。本发明采用“高清洁”抄纸技术,纸张吸油性强,高温下(200℃)使用,纸张强度下降小于25%,能重复使用2次以上,防锈蚀的时间长达5~10年。
Description
技术领域
本发明涉及冶金工业产品中的冷扎、冷拔薄板带及钢板之间的衬垫与防锈蚀以及不锈钢材防锈技术领域,具体是指一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法。
背景技术
为了适应各种金属制品加工的要求,不锈钢材通常加工成板材、网材及线材等,而在钢坯成形过程中(如轧制),为使钢板之间或成品之间避免磨擦及氧化,通常需使用衬垫材料,起到防止钢板表面或成品间的磨损及锈蚀。不锈钢防锈纸是一种针对不锈钢防锈蚀的专用包装纸,是在适宜不锈钢材料包装的“纸基”上加入了“不锈钢锈敌剂”,使纸对不锈钢锈蚀起专门的阻止和防护功能,分别适用于不锈钢板材、线材、网材、零部件和器具的防锈包装上,可以取代目前广泛使用的通用型防止金属锈蚀的包装纸,如气相型和接触型金属防锈纸。不锈钢防锈纸的特点是对不锈钢防锈效果好,使不锈钢在贮存、运输和使用过程中免受环境气氛中水汽、氧气、酸、碱、盐、和碳化物的影响,而且防锈纸生产过程中无毒无污染。但这种纸不具有使不锈钢材在加工过程中的防摩擦、防氧化的特殊功能,纸张不能循环使用,而且存在钢材轧制过程中不耐高温及纸张强度损失较多的缺陷。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述现有技术中存在的不足之处,提供一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法。该垫纸可以循环使用,对环境污染影响很小,加工成本低,高温环境下较少损失纸张物理强度。
本发明所述一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法,包括如下步骤和工艺条件:
第一步在纸浆中按质量百分比浓度0.1~0.3%添加非离子增强剂、按质量百分比浓度5~15%添加耐高温的改性硅灰石化合物,在长网多缸纸机上进行原纸抄造,压榨轻压;
第二步将如下成分按重量份数配比混合配制缓蚀剂:20~25份吗啉单元低聚型气相缓蚀剂、5~7份2-甲基哌嗪、5~8份乌洛托品、0.001~0.01份湖兰染料和60~70份去离子水;
第三步在缓蚀剂中按质量百分比浓度添加1~2%的氧化铝和有机硅化合物的混合物、1~2%的硅类多孔吸附材料、0.1~0.3%的聚丙烯酸分散剂和0.7~0.9%的改性高分子成膜剂后,保持温度30~60℃,通过帘式喷雾机或门辊式涂布机涂布在纸基表面,涂布量3~5g/m2;
第四步将纸张热风干燥、压光后卷取、分切,即得到所述一种不锈钢材防护垫纸。
为了更好地实现本发明,所述纸浆在荷兰式打浆中进行半料打浆,在四台双盘磨中串联打成浆;其中,打半浆的打浆浓度为3~4%,打浆度为16~18°SR,湿重为7~8g,打浆后纸浆纤维平均长度为1.5~1.7mm,其中90%以上为0.8mm,0.2mm以下不超过5%;成浆的打浆浓度为3.5~5.5%,叩解度为25~35°SR,湿重为5~6g,打浆后纸浆纤维平均长度为1.2~1.4mm,其中80%以上为0.8mm,0.2mm以下不超过10%;所述非离子增强剂包括聚丙烯酰胺;所述吗啉单元低聚型气相缓蚀剂由吗啉单元、环己烷和正丁烷通过Mannich反应制备而成;所述有机硅化合物包括有机硅树脂;所述硅类多孔吸附材料包括胶体硅、烟法硅或纳米硅;所述聚丙烯酸分散剂包括聚丙烯酸钠、聚丙烯酸胺或阳离子聚丙烯酸脂;所述改性高分子成膜剂包括壳聚糖、羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素或羟丙基甲基纤维素。
本发明与现有技术相比,具有如下优点和有益效果:
1、本发明采用“高清洁”抄纸技术,避免纸张受到氯离子、硫酸根离子等氧化性阴离子的污染,提高防锈蚀效能。为了减少离子的氧化作用,在纸张抄片中不加填、不施胶,除了添加耐高温的改性的硅灰石化合物外,不添加其它化合物,不使用反压,缓慢干燥。
2、本发明通过分子设计的手段,即在一个分子内引入2个或2个以上的活性基团,利用各活性基团的协同作用,大大提高缓蚀能力,而且与各种载体相容性好。通过Mannich反应将吗啉、正丁烷、环已烷分子连结起来,合成了高性能的含有至少两个活性单元的低毒防锈剂,气相防锈能力超过亚硝酸二环已胺。利用低毒、高效的金属缓蚀剂的协同作用,复配出环境友好的、高效的金属缓蚀剂悬浮液,涂于纸基材料的表面,形成严密的阻隔空气的保护层,使防锈蚀的时间长达5~10年,而普通气相防锈纸只有保持2~3年的防锈能力,而且纸张吸油性强,高温下(200℃)使用,纸张强度下降小于25%,能重复使用2次以上。
3、目前,我国的特种防锈纸主要以进口纸为主,尤以美国及日本公司的居多,而国内产品以普通防锈纸为主。本发明将填补国产产品空白,产品使用的缓蚀剂高效、无毒,达到“绿色”包装的要求,产品定量低,可节约植物资源,也可实现包装减量化的要求,而且产品还可重复使用,市场前景广阔。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明做进一步地详细说明。
实施例一
原材料选用长纤维纸浆(如长纤维针叶木浆等),纤维的平均长度在1.5~2.0mm之间,且浆料中尽量不含氯离子、硫酸根离子。
首先将纸浆在荷兰式打浆中进行半料打浆(由于纸浆纤维长度大,因此要打半浆),在四台双盘磨中串联打成浆;其中,打半浆的打浆浓度为3~4%,打浆度为16~18°SR,湿重为7~8g,打浆后纸浆纤维平均长度为1.5~1.7mm,其中90%以上为0.8mm,0.2mm以下不超过5%;成浆的打浆浓度为3.5~5.5%,叩解度为25~35°SR,湿重为5~6g,打浆后纸浆纤维平均长度为1.2~1.4mm,其中80%以上为0.8mm,0.2mm以下不超过10%。由吗啉单元、环己烷、正丁烷通过Mannich反应制备吗啉单元低聚型气相缓蚀剂。然后实施如下步骤:
第一步在纸浆中按质量百分比浓度0.1%添加非离子增强剂聚丙烯酰胺、按质量百分比浓度5%添加耐高温的改性的硅灰石化合物,在1760mm以上的长网多缸纸机上进行原纸抄造,压榨轻压,配浆池中不加矿物填料,也不加入抗水性的松香乳胶,不使用反压,红外线缓慢干燥,为了节省包装成本,原纸低定量30~40g/m2;
第二步将如下成分按重量份数配比混合配制缓蚀剂:20份吗啉单元低聚型气相缓蚀剂、5份2-甲基哌嗪、5份乌洛托品、0.001份湖兰染料和60份去离子水,40~60℃下保温贮存;
第三步在缓蚀剂中按质量百分比浓度添加1%的氧化铝和有机硅树脂的混合物、1%的胶体硅、0.1%的聚丙烯酸钠、0.7%的壳聚糖后,保持温度30℃,通过帘式喷雾机涂布在纸基表面,涂布量3g/m2;
第四步将纸张干燥、压光后卷取、分切,即可得到所述一种不锈钢材防护垫纸;干燥采用桥式热风干燥和烘缸干燥,热风喷嘴温度为130~150℃;压光采用机外超级压光机(11辊)单面压光,压力490kN/m;分切可以切成787mm、880mm的卷筒纸(根据客户要求分切),牛皮包装纸包装,并贴上商标。
所述不锈钢材防护垫纸的物理性能检测:
定量g/m<sup>2</sup> | 裂断长km | 耐折度次 | 平滑度s | 耐破度kPa | 撕裂度mn.g.m<sup>-2</sup> | 伸长率% |
40 | 8.1 | 498 | 320 | 201 | 150 | 30 |
不锈钢材防护试验:
试验项目 | 试验结果 | 试验条件 |
气相缓蚀能力试验(7小时) | 好、无锈点 | 温度:50±1℃相对湿度:>95% |
气相防锈甄别试验(7周) | 好(无锈) | |
动态湿热试验(7周) | 好(无锈点) | |
吸油试验 | 钢板表面油污吸附干净 | 薄形钢板 |
耐高温、耐摩擦试验 | 裂断长下降的比例小于20%,可以重复使用3次 | 200℃ |
实施例二
第一步在纸浆中按质量百分比浓度0.2%添加聚丙烯酰胺、按质量百分比浓度10%添加耐高温的改性硅灰石化合物,在长网多缸纸机上进行原纸抄造,压榨轻压;
第二步将如下成分按重量份数配比混合配制缓蚀剂:23份吗啉单元低聚型气相缓蚀剂、6份2-甲基哌嗪、7份乌洛托品、0.005份湖兰染料和65份去离子水;
第三步在缓蚀剂中按质量百分比浓度添加1.5%的氧化铝和有机硅树脂的混合物、1.5%的烟法硅、0.2%的聚丙烯酸胺、0.8%的羧甲基纤维素后,保持温度45℃,通过门辊式涂布机涂布在纸基表面,涂布量4g/m2;
第四步将纸张热风干燥、压光后卷取、分切,即可得到所述一种不锈钢材防护垫纸。
其它条件同实施例一。
实施例三
第一步在纸浆中按质量百分比浓度0.3%添加聚丙烯酰胺、按质量百分比浓度15%添加耐高温的改性硅灰石化合物,在长网多缸纸机上进行原纸抄造,压榨轻压;
第二步将如下成分按重量份数配比混合配制缓蚀剂:25份吗啉单元低聚型气相缓蚀剂、7份2-甲基哌嗪、8份乌洛托品、0.01份湖兰染料和70份去离子水;
第三步在缓蚀剂中按质量百分比浓度添加2%的氧化铝和有机硅树脂的混合物、2%的纳米硅、0.3%的阳离子聚丙烯酸脂、0.9%的甲基纤维素后,保持温度60℃,通过帘式喷雾机涂布在纸基表面,涂布量5g/m2;
第四步将纸张热风干燥、压光后卷取、分切,即可得到所述一种不锈钢材防护垫纸。
其它条件同实施例一。
实施例四
改性高分子成膜剂选用羟丙基纤维素,其它条件同实施例一。
实施例五
改性高分子成膜剂选用羟丙基甲基纤维素,其它条件同实施例一。
如上所述,即可较好地实现本发明。
Claims (8)
1.一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法,其特征是,包括如下步骤和工艺条件:
第一步在纸浆中按质量百分比浓度0.1~0.3%添加非离子增强剂、按质量百分比浓度5~15%添加耐高温的改性硅灰石化合物,在长网多缸纸机上进行原纸抄造,压榨轻压;
第二步将如下成分按重量份数配比混合配制缓蚀剂:20~25份吗啉单元低聚型气相缓蚀剂、5~7份2-甲基哌嗪、5~8份乌洛托品、0.001~0.01份湖兰染料和60~70份去离子水;
第三步在缓蚀剂中按质量百分比浓度添加1~2%的氧化铝和有机硅化合物的混合物、1~2%的硅类多孔吸附材料、0.1~0.3%的聚丙烯酸分散剂和0.7~0.9%的改性高分子成膜剂后,保持温度30~60℃,通过帘式喷雾机或门辊式涂布机涂布在纸基表面,涂布量3~5g/m2;
第四步将纸张热风干燥、压光后卷取、分切,即得到所述一种不锈钢材防护垫纸。
2.根据权利要求1所述一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法,其特征是,所述纸浆在荷兰式打浆中进行半料打浆,在四台双盘磨中串联打成浆;其中,打半浆的打浆浓度为3~4%,打浆度为16~18°SR,湿重为7~8g,打浆后纸浆纤维平均长度为1.5~1.7mm,其中90%以上为0.8mm,0.2mm以下不超过5%;成浆的打浆浓度为3.5~5.5%,叩解度为25~35°SR,湿重为5~6g,打浆后纸浆纤维平均长度为1.2~1.4mm,其中80%以上为0.8mm,0.2mm以下不超过10%。
3.根据权利要求1所述一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法,其特征是,所述非离子增强剂包括聚丙烯酰胺。
4.根据权利要求1所述一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法,其特征是,所述吗啉单元低聚型气相缓蚀剂由吗啉单元、环己烷和正丁烷通过Mannich反应制备而成。
5.根据权利要求1所述一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法,其特征是,所述有机硅化合物包括有机硅树脂。
6.根据权利要求1所述一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法,其特征是,所述硅类多孔吸附材料包括胶体硅、烟法硅或纳米硅。
7.根据权利要求1所述一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法,其特征是,所述聚丙烯酸分散剂包括聚丙烯酸钠、聚丙烯酸胺或阳离子聚丙烯酸脂。
8.根据权利要求1所述一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法,其特征是,所述改性高分子成膜剂包括壳聚糖、羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素或羟丙基甲基纤维素。
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