CN104877291A - 一种环保合成纸制备的改进方法 - Google Patents
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Abstract
一种环保合成纸制备的改进方法，其特征在于：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，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双向拉伸机中，片材先进入纵向拉伸机，经辊筒加热至110～130℃，进行纵向拉伸；再进入横向拉伸机，经红外线加热至110～130℃，进行横向拉伸，得到需要的环保合成纸。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保合成纸制备的改进方法。
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。吸墨性几乎对所有品种的纸都非常重要，无论是书写还是印刷，都要求纸张能适应印刷或书写所要求的吸收性。作为新型的纸种，环保纸在印刷适应性上与传统的纸张还有明显的差距，随着其用途的拓展，对其吸墨性的要求就更加迫切，本发明就是要既解决环保纸的吸墨性问题又解决合成纸强度降低的问题，以适应更广阔的应用领域。
中国发明专利CN02157263提供了一种涉及多层合成纸技术领域，包括合成纸面层、中间层和内层三层分别挤出，再经三层共挤模头挤出经吹膜成型至成品，成型后的成品再经离线拉伸成型工艺，离线拉伸成型工艺包括预热、加热、拉伸、定型、冷却工序。本发明增加了离线拉伸成型工艺及其设备，在不同工艺段采用不同车速、温度、设备及拉伸比例，达到最好的效果，在拉伸整型过程中，由于温度的变化及外部拉力的作用，塑料分子的排列及结晶形态也发生变化，从而使产品表面平整度得以提高，也提高了产品质量。本发明工艺简单、合理，效果好，还可用于热塑性塑料薄膜的加工领域。
中国发明专利CN102212223A提供了一种复合环保纸的制造方法，其特征在于：先将碳酸钙晶须改性，将高密度聚乙烯、改性的碳酸钙晶须、无水氯化钙、十二烷基苯磺酸钠、抗氧剂1076加入到密炼机中，经密炼至温度达到150～180℃；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组拉伸辊拉伸，得到需要的环保纸。用本方法所得到的复合环保纸的密度为0.6～1.2 g/cm3。
中国发明专利CN1229719公开了一种制造环保纸的方法，包括：（１）将包括天然无机矿粉、聚乙烯和助剂的组合物经混合挤压混炼聚合制成颗粒状材料；（２）将颗粒状材料投入纸膜制造机，形成膜管；（３）向膜管内充压缩空气，同时进行膜管拉伸，制成具有双向组织强度的环保纸。该发明还涉及一种制造环保纸的组合物，其包括56至80重量％的天然无机矿粉、43至18重量％的聚乙烯以及１至２重量％的助剂。
本发明采用硬脂酸钠、硬脂酸锌加入到配方中，在密炼得过程中硬脂酸钠、硬脂酸锌会在高密度聚乙烯、重质碳酸钙的界面上形成界面层，使体系的流动性得到改善，加工性能更好；采用聚乙烯吡咯烷酮和羧甲基纤维素钠加入到配方中，聚乙烯吡咯烷酮和羧甲基纤维素钠极易吸水，片材在用水冷却的过程中吸水，而聚乙烯吡咯烷酮能锁住所吸的水分。随后片材进入到双向拉伸机中被加热到110～130℃，在此温度下水分蒸发，在片材中产生微孔隙，这种微孔隙在片材拉伸的过程中会发生扩大，产生较大的孔隙，从而使片材中的孔隙率增加，进一步降低了片材的密度。同时，片材在拉伸的过程中，聚乙烯分子链得以伸展，使片材变得有韧性、强度增加。加入高分子量的聚乙烯吡咯烷酮的另一目的是使片材变得柔软、有韧性，易于拉伸，拉伸过程中不易断裂， 由此制造的纸张力学性能良好。另外，本发明采用先进行纵向拉伸,再进行横向拉伸，这样得到的环保合成纸纵向强度和横向强度基本相同，消除环保合成纸的纵横向强度差，使得到的环保合成纸应用范围更广泛。
发明内容
一种环保合成纸制备的改进方法，其特征在于：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，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双向拉伸机中，片材先进入纵向拉伸机，经辊筒加热至110～130℃，进行纵向拉伸；再进入横向拉伸机，经红外线加热至110～130℃，进行横向拉伸，得到需要的环保合成纸；
上述所述的方法按重量份计高密度聚乙烯为20～35份、活性重质碳酸钙为65～80份、混合助剂为1.5～3.5份；
所述的混合助剂按重量份计，聚乙烯吡咯烷酮为25%，羧甲基纤维素钠为25%，硬脂酸钠为25%，硬脂酸锌为20%，抗氧剂1010为5%；
所述的活性重质碳酸钙的目数为400～2500目；
所述的聚乙烯吡咯烷酮的型号为：PVP K30、PVP K45、PVP K60；
所述的羧甲基纤维素钠的取代度为0.5～1.2；
所述的片材在双向拉伸机中的纵向拉伸比为1. 5～3.5，横向拉伸比为1. 5～3.5。
合成纸抗张强度按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
配制混合助剂：将聚乙烯吡咯烷酮PVP K30为25kg，取代度0.5羧甲基纤维素钠为25kg，硬脂酸钠25 kg，硬脂酸锌20 kg，抗氧剂1010为5kg加入到高混机中，进行高速搅拌混合均匀。
将高密度聚乙烯、400目的活性重质碳酸钙、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，控制自动计量秤使各物料的重量配比为：高密度聚乙烯为20份、活性重质碳酸钙为80份、混合助剂为1.5份。连续密炼机密炼段的温度控制在130℃；将连续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240µm，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双向拉伸机中，片材先进入纵向拉伸机，先经油加热辊预热至124℃，进行纵向拉伸，拉伸倍数为2.8；再进入横向拉伸机，经红外线加热至124℃，进行横向拉伸，拉伸倍数为2. 8，得到需要的环保合成纸，得到的合成纸厚度220µm，纵向强度为3.2kN/m、横向强度为3.3kN/m。
实施例2
配制混合助剂：将聚乙烯吡咯烷酮PVP K60为25kg，取代度0.8羧甲基纤维素钠为25kg，硬脂酸钠25 kg，硬脂酸锌20 kg，抗氧剂1010为5kg加入到高混机中，进行高速搅拌混合均匀。
将高密度聚乙烯、800目的活性重质碳酸钙、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，控制自动计量秤使各物料的重量配比为：高密度聚乙烯为35份、800目活性重质碳酸钙为65份、混合助剂为3.5份。连续密炼机密炼段的温度控制在160℃；将连续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155℃的温度下压延成片材，片材的厚度为195µm，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双向拉伸机中，片材先进入纵向拉伸机，先经油加热辊预热至120℃，进行纵向拉伸，拉伸倍数为2.6；再进入横向拉伸机，经红外线加热至120℃，进行横向拉伸，拉伸倍数为2.8，得到需要的环保合成纸，得到的合成纸厚度180µm，纵向强度为2.8kN/m、横向强度为2.6kN/m。
实施例3
配制混合助剂：将聚乙烯吡咯烷酮PVP K45为25kg，取代度1.2羧甲基纤维素钠为25kg，硬脂酸钠25 kg，硬脂酸锌20 kg，抗氧剂1010为5kg加入到高混机中，进行高速搅拌混合均匀。
将高密度聚乙烯、2500目的活性重质碳酸钙、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，控制自动计量秤使各物料的重量配比为：高密度聚乙烯为25份、2500目活性重质碳酸钙为75份、混合助剂为2.5份。连续密炼机密炼段的温度控制在140℃；将连续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219µm，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双向拉伸机中，片材先进入纵向拉伸机，先经油加热辊预热至125℃，进行纵向拉伸，拉伸倍数为3. 0；再进入横向拉伸机，经红外线加热至125℃，进行横向拉伸，拉伸倍数为3. 0，得到需要的环保合成纸，得到的合成纸厚度190µm，纵向强度为2.9kN/m、横向强度为2.9kN/m。
实施例4
配制混合助剂：将聚乙烯吡咯烷酮PVP K30为25kg，取代度1.0羧甲基纤维素钠为25kg，硬脂酸钠25 kg，硬脂酸锌20 kg，抗氧剂1010为5kg加入到高混机中，进行高速搅拌混合均匀。
将高密度聚乙烯、1500目的活性重质碳酸钙、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，控制自动计量秤使各物料的重量配比为：高密度聚乙烯为30份、1500目活性重质碳酸钙为70份、混合助剂为2.0份。连续密炼机密炼段的温度控制在150℃；将连续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140℃的温度下压延成片材，片材的厚度为218µm，宽度为800mm；压延机出来的片材送入―5℃冷水中冷却至0℃，然后片材经吹风机将其表面吹干；将表面吹干的片材送入双向拉伸机中，片材先进入纵向拉伸机，先经油加热辊预热至120℃，进行纵向拉伸，拉伸倍数为1. 6；再进入横向拉伸机，经红外线加热至120℃，进行横向拉伸，拉伸倍数为1. 6，得到需要的环保合成纸，得到的合成纸厚度210µm，纵向强度为3.3kN/m、横向强度为3.4kN/m。
实施例5
配制混合助剂：将聚乙烯吡咯烷酮PVP K60为25kg，取代度0.9羧甲基纤维素钠为25kg，硬脂酸钠25 kg，硬脂酸锌20 kg，抗氧剂1010为5kg加入到高混机中，进行高速搅拌混合均匀。
将高密度聚乙烯、2000目的活性重质碳酸钙、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，控制自动计量秤使各物料的重量配比为：高密度聚乙烯为22份、2000目活性重质碳酸钙为78份、混合助剂为2.7份。连续密炼机密炼段的温度控制在155℃；将连续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235µm，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双向拉伸机中，片材先进入纵向拉伸机，先经油加热辊预热至110℃，进行纵向拉伸，拉伸倍数为2.6；再进入横向拉伸机，经红外线加热至110℃，进行横向拉伸，拉伸倍数为2.6，得到需要的环保合成纸，得到的合成纸厚度220µm，纵向强度为3.6kN/m、横向强度为3.7kN/m。
Claims (1)
1.一种环保合成纸制备的改进方法，其特征在于：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，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双向拉伸机中，片材先进入纵向拉伸机，经辊筒加热至110～130℃，进行纵向拉伸；再进入横向拉伸机，经红外线加热至110～130℃，进行横向拉伸，得到需要的环保合成纸；
上述所述的方法按重量份计高密度聚乙烯为20～35份、活性重质碳酸钙为65～80份、混合助剂为1.5～3.5份；
所述的混合助剂按重量份计，聚乙烯吡咯烷酮为25%，羧甲基纤维素钠为25%，硬脂酸钠为25%，硬脂酸锌为20%，抗氧剂1010为5%；
所述的活性重质碳酸钙的目数为400～2500目；
所述的聚乙烯吡咯烷酮的型号为：PVP K30、PVP K45、PVP K60；
所述的羧甲基纤维素钠的取代度为0.5～1.2；
所述的片材在双向拉伸机中的纵向拉伸比为1. 5～3.5，横向拉伸比为1. 5～3.5。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2022082298A1 (en) * | 2020-10-21 | 2022-04-28 | National Research Council Of Canada | Process for production of cellulose particles |
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2015
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