CN104530535A - 一种环保纸增强改性方法 - Google Patents

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Abstract

一种环保纸增强改性方法，其特征在于：先将木纤维用硬脂酸改性，再将高密度聚乙烯20～25份、硬脂酸改性的木纤维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、聚乙二醇0.5～2.0份、硬脂酸钠0.3～1.0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；压延机出来的片材送入冷水中冷却至5℃以下，然后片材经吹风机将其表面吹干；将表面吹干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，得到增强改性的环保纸。

Description

一种环保纸增强改性方法
技术领域
本发明涉及一种环保纸增强改性方法。
背景技术
过去的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 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。
中国发明专利CN102241847A公开了一种电厂脱硫石膏环保纸的制造方法，其特征在于：先将电厂脱硫石膏脱色；将高密度聚乙烯、脱色后的脱硫石膏、聚乙二醇、硬脂酸、抗氧剂1010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；压延机出来的片材送入冷水中冷却至5℃以下，然后片材经吹风机将其表面吹干；将表面吹干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。用本方法所得到的脱硫石膏环保纸的密度为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，硬脂酸含有一个十八个碳的碳氢长链和一个羧基，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，而羧基可以与木纤维表面的羟基进行酯化反应形成酯键，结合到木纤维表面，这样硬脂酸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，用NaOH对木纤维表面进行处理是使酯化反应更容易进行，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
一种环保纸增强改性方法，其特征在于：将木纤维分散于含0.2%NaOH的水中，木纤维在水中的含量为1～2%，将木纤维过滤出来，105℃下烘干备用；将硬脂酸溶于60℃度的无水乙醇中，硬脂酸在无水乙醇中的重量含量为0.5%，再将木纤维分散于溶解了0.5%硬脂酸的无水乙醇中，将木纤维过滤出来，85℃下烘干，再将烘干的木纤维在160℃下烘10分钟，得到硬脂酸改性的木纤维；
将高密度聚乙烯20～25份、硬脂酸改性的木纤维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、聚乙二醇0.5～2.0份、硬脂酸钠0.3～1.0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；压延机出来的片材送入冷水中冷却至5℃以下，然后片材经吹风机将其表面吹干；将表面吹干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，得到增强改性的环保纸；
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；
所述的聚乙二醇的平均分子量为200、300、400、600、800中的一种；
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70kg含0.2%NaOH的水中，搅拌分散1小时，然后将木纤维用气动隔膜泵送入板框压滤机中压干水分，然后在105℃下烘干；将0.35kg硬脂酸溶于70kg 60℃度的无水乙醇中，再将木纤维分散于其中，用气动隔膜泵将木纤维送入板框压滤机中压干水分，85℃下烘干，再将烘干的木纤维在160℃下烘10分钟，得到硬脂酸改性的木纤维；
将热熔融流动指数MFI为0.01的高密度聚乙烯20kg、硬脂酸改性的木纤维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80kg、平均分子量为200的聚乙二醇2.0kg、硬脂酸钠0.5kg、抗氧剂1010 0.3kg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，挤出温度控制在200℃，挤出熔体经T型模头送入到压延机中，在160℃的温度下压延成片材，片材的厚度为250µm，宽度为800mm；压延机出来的片材送入―5℃冷水中冷却至5℃，然后片材经吹风机将其表面吹干；将表面吹干的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130℃，经5组拉伸辊拉伸，拉伸倍数为3.0，得到的环保纸厚度200µm，纵向强度为14.8kN/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11.5kN/m、横向强度为1.1kN/m。
实施例2
将1.4kg木纤维分散于70kg含0.2%NaOH的水中，搅拌分散1小时，然后将木纤维用气动隔膜泵送入板框压滤机中压干水分，然后在105℃下烘干；将0.35kg硬脂酸溶于70kg 60℃度的无水乙醇中，再将木纤维分散于其中，用气动隔膜泵将木纤维送入板框压滤机中压干水分，85℃下烘干，再将烘干的木纤维在160℃下烘10分钟，得到硬脂酸改性的木纤维；
将热熔融流动指数MFI为0.2的高密度聚乙烯25kg、硬脂酸改性的木纤维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75kg、平均分子量为800的聚乙二醇1.0kg、硬脂酸钠1.0kg、抗氧剂1010 0.05kg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，挤出温度控制在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270µm，宽度为800mm；压延机出来的片材送入―5℃冷水中冷却至4℃，然后片材经吹风机将其表面吹干；将表面吹干的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110℃，经4组拉伸辊拉伸，拉伸倍数为2.5，得到的环保纸厚度210µm，纵向强度为15.1kN/m、横向强度为6.1kN/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210µm，纵向强度为11.7kN/m、横向强度为1.2kN/m。
实施例3
将0.8kg木纤维分散于70kg含0.2%NaOH的水中，搅拌分散1小时，然后将木纤维用气动隔膜泵送入板框压滤机中压干水分，然后在105℃下烘干；将0.35kg硬脂酸溶于70kg 60℃度的无水乙醇中，再将木纤维分散于其中，用气动隔膜泵将木纤维送入板框压滤机中压干水分，85℃下烘干，再将烘干的木纤维在160℃下烘10分钟，得到硬脂酸改性的木纤维；
将热熔融流动指数MFI为0.5的高密度聚乙烯22kg、硬脂酸改性的木纤维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、平均分子量为400的聚乙二醇1.0kg、硬脂酸钠0.3kg、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，挤出温度控制在200℃，挤出熔体经T型模头送入到压延机中，在145℃的温度下压延成片材，片材的厚度为210µm，宽度为800mm；压延机出来的片材送入―5℃冷水中冷却至2℃，然后片材经吹风机将其表面吹干；将表面吹干的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125℃，经2组拉伸辊拉伸，拉伸倍数为1.2，得到的环保纸厚度180µm，纵向强度为13.4kN/m、横向强度为4.7kN/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9.7kN/m、横向强度为0.8kN/m。
实施例4
将1.2kg木纤维分散于70kg含0.2%NaOH的水中，搅拌分散1小时，然后将木纤维用气动隔膜泵送入板框压滤机中压干水分，然后在105℃下烘干；将0.35kg硬脂酸溶于70kg 60℃度的无水乙醇中，再将木纤维分散于其中，用气动隔膜泵将木纤维送入板框压滤机中压干水分，85℃下烘干，再将烘干的木纤维在160℃下烘10分钟，得到硬脂酸改性的木纤维；
将热熔融流动指数MFI为0.05的高密度聚乙烯21kg、硬脂酸改性的木纤维1.2kg加入到密炼机中，经密炼至温度达到148℃时，再将 1000目重质碳酸钙79kg、平均分子量为300的聚乙二醇0.7kg、硬脂酸钠0.6kg、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230µm，宽度为800mm；压延机出来的片材送入―5℃冷水中冷却至3℃，然后片材经吹风机将其表面吹干；将表面吹干的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118℃，经3组拉伸辊拉伸，拉伸倍数为1.8，得到的环保纸厚度190µm，纵向强度为13.9kN/m、横向强度为4.9kN/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190µm，纵向强度为10.4kN/m、横向强度为0.9kN/m。

Claims (1)

1.一种环保纸增强改性方法，其特征在于：将木纤维分散于含0.2%NaOH的水中，木纤维在水中的含量为1～2%，将木纤维过滤出来，105℃下烘干备用；将硬脂酸溶于60℃度的无水乙醇中，硬脂酸在无水乙醇中的重量含量为0.5%，再将木纤维分散于溶解了0.5%硬脂酸的无水乙醇中，将木纤维过滤出来，85℃下烘干，再将烘干的木纤维在160℃下烘10分钟，得到硬脂酸改性的木纤维；
将高密度聚乙烯20～25份、硬脂酸改性的木纤维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、聚乙二醇0.5～2.0份、硬脂酸钠0.3～1.0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；压延机出来的片材送入冷水中冷却至5℃以下，然后片材经吹风机将其表面吹干；将表面吹干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，得到增强改性的环保纸；
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；
所述的聚乙二醇的平均分子量为200、300、400、600、800中的一种；
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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