CN104448504B - 一种木纤维复合环保纸的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种木纤维复合环保纸的制造方法，其特征在于：先将木纤维用十八烷基异氰酸酯改性，再将高密度聚乙烯20～25份、十八烷基异氰酸酯改性的木纤维0.5～2.0份加入到密炼机中，经密炼至温度达到140～150℃时，再将重质碳酸钙75～80份、无水氯化钙0.3～1.5份、硬脂酸单甘油酯0.2～1.0份、抗氧剂1010为0.05～0.3份加入到密炼机中，经密炼至温度达到170～190℃；然后将密炼后的材料送入挤出机中，挤出熔体经T型模头送入到压延机中，在140～160℃的温度下压延成片材；压延机出来的片材用相对湿度为50～100%的空气冷却至50℃以下；然后将片材送入多辊拉伸机中，片材先预热至110～130℃，经2～5组拉伸，得到需要的环保纸。

Description

一种木纤维复合环保纸的制造方法
技术领域
本发明涉及一种木纤维复合环保纸的制造方法。
背景技术
过去的环保合成纸是以高分子聚合物为主要原料，碳酸钙为辅助原料，碳酸钙含量小于40%，所以不但成本相对较高，而且依赖于石油，其发展受到一定的限制。最近这一技术得到较大的发展，碳酸钙为主要原料，含量最高达到80%，高分子聚合物为辅助原料，含量小于30%，通过各种新技术的应用，使其同时具有塑料和纸的特性，但这种环保纸的强度比过去的合成纸有明显的降低。
中国发明专利CN102838796A公开了一种表面多孔的合成纸的制备方法，其特征在于先制备合成纸原纸，合成纸原纸的制备方法是：将高密度聚乙烯、活性重质碳酸钙、混合助剂通过各自的自动计量秤在线连续加入到连续密炼机中，混合助剂按重量份计，硬脂酸钠为55%，硬脂酸锌为40%，抗氧剂1010为5%，连续密炼机密炼段的温度控制在130～160℃；将连续密炼后的物料送入吹膜机系统，物料经螺杆挤出机，挤出熔体经O型模头形成膜管，膜管在120～130℃的温度下用压缩空气吹制出合成纸原纸；经切刀分割成两片，每片经电晕、涂布、烘干、浸入酸槽酸洗、浸入水洗槽水洗、烘干后分别收卷。
中国发明专利 CN102226022A公开了一种重质碳酸钙与聚乙烯复合环保纸的制造方法，其特征在于：将高密度聚乙烯、重质碳酸钙、吐温、油酸钠、抗氧剂1010加入到密炼机中，经密炼至温度达到160～190℃；然后将密炼后的材料送入挤出机中，挤出熔体经两辊开炼机送入到压延机中，调整压延机的工作参数，使出压延机的片材的纵、横向达到设定的断裂伸长率，压延机的温度控制在140～160℃，将片材切边、收卷；将收卷的片材装入放卷机，放卷后的片材送入多辊拉伸机中，片材在拉伸机中先预热至110～130℃，经2～5组拉伸辊拉伸，得到需要的环保纸。用本方法所得到的重质碳酸钙与聚乙烯复合环保纸的密度为0.9～1.5g/cm3。
由于环保纸是重质碳酸钙和高密度聚乙烯制作而成，且重质碳酸钙含量很高，接近75～80%，所以环保纸的强度不高，但有些使用场合要求更高的强度，比如，用环保纸做手提袋等。传统的纸张为了提高强度一般采用厚纸复塑料薄膜的办法，这样势必造成资源浪费、成本升高、回收麻烦等问题。目前环保纸生产方法主要为压延法和吹膜法，压延法工艺稳定、控制简单，可以生产200～400µm的厚纸，但缺点是纵横向强度差别较大，纵向强度大而横向强度小，横向容易撕裂；而吹膜法工艺稳定差、控制难，成本高、技术不成熟，但优点是纵横向强度差别小，可以生产100～200µm的薄纸；本发明采用在环保纸中加入木纤维，用木纤维提高环保纸的强度，改善压延法环保纸的纵横向强度差；由于木纤维表面含有大量的羟基极性较强，而高密度聚乙烯极性很弱，二者结合力差、相容性不好，为了提高木纤维与高密度聚乙烯之间的结合力，本发明采用对木纤维表面进行改性，十八烷基异氰酸酯含有一个十八个碳的碳氢长链和一个异氰酸酯基团，碳氢长链与高密度聚乙烯极性近似，所以它们之间相容性好、结合力强，而异氰酸酯基团可以与木纤维表面的羟基进行反应形成氨基甲酸酯，结合到木纤维表面，这样十八烷基异氰酸酯分子一端通过化学键与木纤维表面连接，另一端碳氢长链与高密度聚乙烯分子链通过分子间的作用力结合在一起，从而使木纤维能很好地分散到高密度聚乙烯中，复合了木纤维的高密度聚乙烯再用于环保纸的制备，从而使环保纸的强度得到提高。
发明内容
一种木纤维复合环保纸的制造方法，其特征在于：将木纤维分散于二甲苯中，木纤维在二甲苯中的质量含量为3～5%，往水中加入十八烷基异氰酸酯，其加入量为木纤维质量的1～2%，继续搅拌30分钟，将木纤维过滤出来，105℃下烘干备用，得到十八烷基异氰酸酯改性的木纤维；
将高密度聚乙烯20～25份、十八烷基异氰酸酯改性的木纤维0.5～2.0份加入到密炼机中，经密炼至温度达到140～150℃时，再将重质碳酸钙75～80份、无水氯化钙0.3～1.5份、硬脂酸单甘油酯0.2～1.0份、抗氧剂1010为0.05～0.3份加入到密炼机中，经密炼至温度达到170～190℃；然后将密炼后的材料送入挤出机中，挤出熔体经T型模头送入到压延机中，在140～160℃的温度下压延成片材；压延机出来的片材用相对湿度为50～100%的空气冷却至50℃以下；然后将片材送入多辊拉伸机中，片材先预热至110～130℃，经2～5组拉伸，得到需要的环保纸。
所述的高密度聚乙烯的热熔融流动指数MFI为0.01～0.5；
所述的重质碳酸钙的目数为400～1000目；
所述的片材在多辊拉伸机中的拉伸倍数为1. 2～3.0。
环保纸抗张强度按GB/T T12914-2008«纸和纸板抗张强度的测定»进行测试。
具体实施方式
实施例1
将1kg木纤维分散于30kg的二甲苯中，搅拌分散，往二甲苯中加入十八烷基异氰酸酯20g，搅拌30分钟，然后将木纤维用气动隔膜泵送入板框压滤机中压干，然后在105℃下烘干，得到十八烷基异氰酸酯改性的木纤维；
将热熔融流动指数MFI为0.1的高密度聚乙烯25kg、十八烷基异氰酸酯改性的木纤维1kg加入到密炼机中，经密炼至温度达到140℃时，再将 400目重质碳酸钙75kg、无水氯化钙1.0kg、硬脂酸单甘油酯0.6kg、抗氧剂1010 0.3kg加入到密炼机中，继续密炼至温度达到180℃时，停止密炼；将密炼后的材料送入挤出机中，挤出机的挤出温度为200℃，挤出熔体经T型模头送入到压延机中，在150℃的温度下压延成片材，片材的厚度为240µm，宽度为800mm；压延机出来的片材用相对湿度为50%的空气冷却至30℃；然后将片材送入多辊拉伸机中，片材在拉伸机中先经油加热辊预热至124℃，经4组拉伸辊拉伸，拉伸倍数为2.5，得到的环保纸厚度200µm，纵向强度为14.7kN/m、横向强度为5.8kN/m。对比实施例：其他条件相同，只是没加木纤维, 得到的环保纸厚度200µm，纵向强度为11.2kN/m、横向强度为1.1kN/m。
实施例2
将1.4kg木纤维分散于30kg的二甲苯中，搅拌分散，往二甲苯中加入十八烷基异氰酸酯15g，搅拌30分钟，然后将木纤维用气动隔膜泵送入板框压滤机中压干，然后在105℃下烘干，得到十八烷基异氰酸酯改性的木纤维；
将热熔融流动指数MFI为0.2的高密度聚乙烯20kg、十八烷基异氰酸酯改性的木纤维1.4kg加入到密炼机中，经密炼至温度达到150℃时，再将 800目重质碳酸钙80kg、无水氯化钙1.5kg、硬脂酸单甘油酯0.2kg、抗氧剂1010 0.05kg加入到密炼机中，继续密炼至温度达到190℃时，停止密炼；将密炼后的材料送入挤出机中，挤出机的挤出温度为200℃，挤出熔体经T型模头送入到压延机中，在155℃的温度下压延成片材，片材的厚度为220µm，宽度为800mm；压延机出来的片材用相对湿度为100%的空气冷却至45℃；然后将片材送入多辊拉伸机中，片材在拉伸机中先经油加热辊预热至124℃，经5组拉伸辊拉伸，拉伸倍数为3.0，得到的环保纸厚度180µm，纵向强度为12.8kN/m、横向强度为4.5kN/m。对比实施例：其他条件相同，只是没加木纤维, 得到的环保纸厚度180µm，纵向强度为10.1kN/m、横向强度为0.8kN/m。
实施例3
将0.8kg木纤维分散于30kg的二甲苯中，搅拌分散，往二甲苯中加入十八烷基异氰酸酯12g，搅拌30分钟，然后将木纤维用气动隔膜泵送入板框压滤机中压干，然后在105℃下烘干，得到十八烷基异氰酸酯改性的木纤维；
将热熔融流动指数MFI为0.5的高密度聚乙烯22kg、十八烷基异氰酸酯改性的木纤维0.8kg加入到密炼机中，经密炼至温度达到145℃时，再将 600目重质碳酸钙78kg、无水氯化钙0.3kg、硬脂酸单甘油酯1.0kg、抗氧剂1010 0.1kg加入到密炼机中，继续密炼至温度达到170℃时，停止密炼；将密炼后的材料送入挤出机中，挤出机的挤出温度为200℃，挤出熔体经T型模头送入到压延机中，在150℃的温度下压延成片材，片材的厚度为220µm，宽度为800mm；压延机出来的片材用相对湿度为90%的空气冷却至50℃；然后将片材送入多辊拉伸机中，片材在拉伸机中先经油加热辊预热至120℃，经2组拉伸辊拉伸，拉伸倍数为1.2，得到的环保纸厚度200µm，纵向强度为15.8kN/m、横向强度为5.9kN/m。对比实施例：其他条件相同，只是没加木纤维, 得到的环保纸厚度200µm，纵向强度为11.7kN/m、横向强度为1.4kN/m。
实施例4
将1.2kg木纤维分散于30kg的二甲苯中，搅拌分散，往二甲苯中加入十八烷基异氰酸酯20g，搅拌30分钟，然后将木纤维用气动隔膜泵送入板框压滤机中压干，然后在105℃下烘干，得到十八烷基异氰酸酯改性的木纤维；
将热熔融流动指数MFI为0.05的高密度聚乙烯23kg、十八烷基异氰酸酯改性的木纤维1.2kg加入到密炼机中，经密炼至温度达到142℃时，再将 600目重质碳酸钙77kg、无水氯化钙0.9kg、硬脂酸单甘油酯0.8kg、抗氧剂1010 0.09kg加入到密炼机中，继续密炼至温度达到182℃时，停止密炼；将密炼后的材料送入挤出机中，挤出温度控制在200℃，挤出熔体经T型模头送入到压延机中，在148℃的温度下压延成片材，片材的厚度为240µm，宽度为800mm；压延机出来的片材用相对湿度为80%的空气冷却至35℃；然后将片材送入多辊拉伸机中，片材在拉伸机中先经油加热辊预热至117℃，经3组拉伸辊拉伸，拉伸倍数为1.9，得到的环保纸厚度200µm，纵向强度为14.9kN/m、横向强度为6.0kN/m。对比实施例：其他条件相同，只是没加木纤维, 得到的环保纸厚度200µm，纵向强度为11.2kN/m、横向强度为1.3kN/m。

Claims (1)

1.一种木纤维复合环保纸的制造方法，其特征在于：将木纤维分散于二甲苯中，木纤维在二甲苯中的质量含量为3～5％，往二甲苯中加入十八烷基异氰酸酯，其加入量为木纤维质量的1～2％，继续搅拌30分钟，将木纤维过滤出来，105℃下烘干备用，得到十八烷基异氰酸酯改性的木纤维；
将高密度聚乙烯20～25份、十八烷基异氰酸酯改性的木纤维0.5～2.0份加入到密炼机中，经密炼至温度达到140～150℃时，再将重质碳酸钙75～80份、无水氯化钙0.3～1.5份、硬脂酸单甘油酯0.2～1.0份、抗氧剂1010为0.05～0.3份加入到密炼机中，经密炼至温度达到170～190℃；然后将密炼后的材料送入挤出机中，挤出熔体经T型模头送入到压延机中，在140～160℃的温度下压延成片材；压延机出来的片材用相对湿度为50～100％的空气冷却至50℃以下；然后将片材送入多辊拉伸机中，片材先预热至110～130℃，经2～5组拉伸，得到需要的环保纸；
所述的高密度聚乙烯的热熔融流动指数MFI为0.01～0.5；
所述的重质碳酸钙的目数为400～1000目；
所述的片材在多辊拉伸机中的拉伸倍数为1.2～3.0。
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