CN105647425A - 一种阻燃防水高克重纸板的制备方法 - Google Patents

一种阻燃防水高克重纸板的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种阻燃防水高克重纸板的制备方法，其特征是包括以下步骤：（1）用两层200g/m2牛卡纸，两层175？g/m2挂面纸，其中两层挂面纸在一台单瓦机通过淀粉胶黏剂粘结，生成400？g/m2的复合纸，然后复合纸和两层200g/m2牛卡纸在双面机上通过淀粉胶黏剂粘合，干燥成900？g/m2纸板；（2）将上述的900？g/m2纸板正反两面分别刮涂上阻燃涂料，通过瓦楞纸板线的热板干燥后形成高克重防水阻燃纸板。本发明整个高克重阻燃防水纸板，都是在瓦楞纸板生产线上完成。

Description

一种阻燃防水高克重纸板的制备方法
技术领域
本发明涉及一种同时具有阻燃性能和防水性能的高克重纸板的制备方法。
背景技术
由于瓦楞纸板厂基本上没有自己的造纸厂，不能按照自己的用纸规格要求，来满足搭配用纸需求，只能通过与造纸厂协商来配合生产需要。市场上，所销售的高定量的瓦楞用纸一般在200～300克/m2之间，进口的高克重瓦楞用纸一般不超过440克/m2。对于某些特殊用途的高克重的用纸规格，瓦楞纸板厂只能求助与造纸厂而别无他法。
对于阻燃防水型瓦楞纸箱的阻燃方法之一是尽量减少在燃烧时氧气的提供。如果该新型的纸箱中间仍然采用波纹形瓦楞纸复合技术，就会增加在燃烧时氧气的供给，从而提高了达到阻燃效果的难度；如果采用高克重的纸板来代替，由于没有瓦楞波纹空间所含有的氧气和以瓦楞波纹为通道所形成的空气对流的可能性，这将会降低燃烧时氧气的供给。而且高克重的纸能够提高纸对阻燃剂的吸附量，达到更好的阻燃效果。
另外，单一功能的蜂窝型阻燃纸板的研究也有报道，其阻燃效果也是相当好的，但最大的缺陷是不能在瓦楞纸板厂实现连续化工业生产，瓦楞纸板生产线不能满足其生产要求。
采用高克重纸板作为纸箱的基材，可以克服以波纹形瓦楞为基材对阻燃效果的负面影响，降低了氧气的供给。
植物纤维原料纸质材料的燃烧主要是纤维素发生热降解反应并产生低分子挥发性气体，挥发性气体的扩散和热传导，使火焰蔓延到邻近的材料表面并将其加热到热降解温度，使燃烧不断进行下去。导致燃烧过程的发生需要三个条件：可燃物、温度和氧气。阻燃效果的获得主要是通过物理和化学的方法使上述燃烧的条件缺少一个或几个，来达到阻燃的目的。
阻燃剂的研制一直是阻燃纸的研究热点，相关的研究也屡见报道。但阻燃剂的复合配方没有详细的说明，只是报道其阻燃的效果，而且这类阻燃剂主要是添加在纸浆中，即是在造纸过程中添加的。但是瓦楞纸箱厂是不能随意按照自身的生产需求，来要求造纸厂生产提供符合其要求的产品。
防水剂产生防水效果主要是依靠防水剂中的功能团与纤维发生交联反应或利用防水剂中的碳氟烃的低表面能来达到防水效果。一般以交联反应达到的防水效果并不是真正意义上的防水，只是提高了纸张的湿强度，纸张还是会吸收一定量的水份，而且这些防水剂也都是添加到浆内使用的，是不符合研究要求的。目前，对防渗透的纸制品所用防水剂的研究主要集中在碳氟类防水剂这一方面，其防水效果一般认为是由于氟的最大电负性，半径略比氢大，能很好地遮蔽碳链，而且含氟烷基功能团定向排列在聚合物、空气界面的最外层，能在纤维外表面形成一层薄膜，是纤维表面张力显著降低，进而达到防水功能。这类防水剂的防水效果好，但成本相对较高，同时也时在浆内添加的，因而使用受到一定的限制。
阻燃剂和防水剂的添加主要有成纸前的浆内添加法和成纸后的浸渍法、涂布法和施胶压榨法等。上述方法各有优缺点。一般来说，阻燃剂是亲水的，防水剂是易燃的，要综合平衡两者的实际效果，在两者之间寻找平衡点。由于日常所用的纸箱与水接触的机会远大于与火接触，因而在寻找阻燃与防水效果的平衡点时，首先要考虑是满足足够的防水效果，然后再尽可能地提升其阻燃效果。故阻燃剂与防水剂添加方式的选择显得尤为重要。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种在复合高克重纸板的淀粉胶黏剂。
本发明的第二目的在于提供一种适合在单瓦机上使用的阻燃液。
本发明的第三个目的在于提供一种高克重纸板的生产方法。
本发明的第四个目的在于提供一种阻燃防水高克重纸板的生产方法。
本发明的第一个目的是通过以下技术方案实现的。
本发明所述的一种在复合高克重纸板的淀粉胶黏剂的配方（重量百分计）是：
玉米原淀粉20%~50%
烧碱8~25%
硼砂1~10%
改性氯化石蜡0.1~8%
改性二氧化硅0.1~8%
磷酸钠0.1~5%
无卤阻燃剂0.1~6%。
所述的阻燃淀粉胶黏剂的制备方法：（a）原淀粉和烧碱与水混合，搅拌30~50分钟，得到熟浆中间体。（b）原淀粉、硼砂、改性氯化石蜡、改性二氧化硅、磷酸钠、无卤阻燃剂与水混合，搅拌10分钟。（c）保持步骤（b）的搅拌，将步骤（a）的熟浆中间体缓慢加入到步骤（b）的混合液中，直至搅拌均匀，即得到淀粉胶黏剂。
本发明的第二个目的是通过以下技术方案实现的。
本发明所述的一种适合在单瓦机上使用的阻燃液配方（重量百分计）是：
12-烷基磺酸钠0.5~20%
改性氯化石蜡0.1~30%
改性二氧化硅0.1~25%
磷酸氢钠0.1~15%
磷酸二氢钠0.1~15%
无卤阻燃剂0.1~30%。
阻燃液的制备方法：所述的阻燃液，按上述配方与水混合，搅拌20~30分钟即可。
本发明的第三个目的是通过以下技术方案实现的。
一种高克重纸板的生产方法，用两层200g/m2牛卡纸，两层175g/m2挂面纸。其中两层挂面纸在一台单瓦机通过淀粉胶黏剂粘结，生成400g/m2的复合纸，然后复合纸和两层200g/m2牛卡纸在双面机上通过淀粉胶黏剂粘合，干燥成900g/m2纸板。
本发明的第四个目的是通过以下技术方案实现的。
一种阻燃防水高克重纸板的生产方法，将上述的900g/m2纸板正反两面分别刮涂上防水阻燃涂料，通过瓦楞纸板线的热板干燥后形成高克重防水阻燃纸板。
整个高克重阻燃防水纸板，都是在瓦楞纸板生产线上完成的。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：高克重的阻燃防水纸箱。
淀粉胶黏剂的制备方法。
（1）25kg原淀粉和8kg烧碱与250kg水混合，搅拌30~50分钟，得到熟浆中间体。
（2）250kg原淀粉、4.3kg硼砂、8kg改性氯化石蜡、8kg改性二氧化硅、5kg磷酸钠、5kg无卤阻燃剂与625kg水混合，搅拌10分钟。
（3）保持步骤（2）的搅拌，将步骤（1）的熟浆中间体缓慢加入到步骤（2）中，直至搅拌均匀，即得到淀粉胶黏剂。
阻燃液的制备方法：将12-烷基磺酸钠15kg、改性氯化石蜡20kg、改性二氧化硅18kg、磷酸钠10kg、无卤阻燃剂25kg与140kg的水混合，搅拌20~30分钟，即可。
阻燃防水纸板的制备方法。
400g/m2复合纸在复合前通过喷涂方式将25g/m2阻燃液，喷涂在175g/m2的挂面纸上，并通过预热缸干燥，然后再用30g/m2淀粉胶黏剂粘合成400g/m2的复合纸。
两层200g/m2的牛卡纸同样通过喷涂方式将10g/m2阻燃液喷涂在牛卡纸上，同时在喷涂的背面刮涂上10g/m2阻燃防水涂料，通过预热缸干燥。
将上述复合纸和两层牛卡纸在双面机上使用30g/m2阻燃淀粉胶黏剂粘合，干燥成900g/m2阻燃防水纸板。
燃烧试验条件：火源：250ml的酒精灯，控制火焰高度为40mm。场所：长宽高为200*150*300mm一面敞开的容器中，室温为25oC，相对湿度60±2％。
将双面涂布、80mm×80mm的试样在测试场所平衡水份6小时。测试时纸面垂直接触黄色外焰部分，开始记时，直至试样背面涂层变色，将试样移开火源。试样应不燃烧，并观察试样上的火焰接触点炭化情况，炭化后试样表面应保持光滑、无龟裂。
检测指标：按上述燃烧条件，防水纸板阻燃时间不小于18秒，防水要求按GB/T1540-2002，阻燃防水涂料涂布量为10.9g/m2，吸水量为0.189克。
阻燃防水纸板耐折度
。
阻燃防水纸板的层间结合力为
。
实施例2：高克重的阻燃防水纸箱。
淀粉胶黏剂的制备方法。
（1）40kg原淀粉和8kg烧碱与250kg水混合，搅拌30~50分钟，得到熟浆中间体。
（2）250kg原淀粉、4.3kg硼砂、8kg改性氯化石蜡、8kg改性二氧化硅、5kg磷酸钠、5kg无卤阻燃剂与625kg水混合，搅拌10分钟。
（3）保持步骤（2）的搅拌，将步骤（1）的熟浆中间体缓慢加入到步骤（2）中，直至搅拌均匀，即得到淀粉胶黏剂。
阻燃液的制备方法：将12-烷基磺酸钠15kg、改性氯化石蜡20kg、改性二氧化硅18kg、磷酸钠10kg、无卤阻燃剂25kg与140kg的水混合，搅拌20~30分钟，即可。
阻燃防水纸板的制备方法。
400g/m2复合纸在复合前通过喷涂方式将20g/m2阻燃液，喷涂在175g/m2的挂面纸上，并通过预热缸干燥，然后再用20g/m2淀粉胶黏剂粘合成400g/m2的复合纸。
两层200g/m2的牛卡纸同样通过喷涂方式将20g/m2阻燃液喷涂在牛卡纸上，同时在喷涂的背面刮涂上15g/m2阻燃防水涂料，通过预热缸干燥。
将上述复合纸和两层牛卡纸在双面机上使用20g/m2阻燃淀粉胶黏剂粘合，干燥成900g/m2阻燃防水纸板。
燃烧试验条件。
火源：250ml的酒精灯，控制火焰高度为40mm。
场所：长宽高为200*150*300mm一面敞开的容器中，室温为25oC，相对湿度60±2％。
将双面涂布、80mm×80mm的试样在测试场所平衡水份6小时。测试时纸面垂直接触黄色外焰部分，开始记时，直至试样背面涂层变色，将试样移开火源。试样应不燃烧，并观察试样上的火焰接触点炭化情况，炭化后试样表面应保持光滑、无龟裂。
检测指标：按上述燃烧条件，防水纸箱阻燃时间不小于18秒，防水要求按GB/T1540-2002，阻燃防水涂料涂布量为14.8g/m2，吸水量为0.166克。
阻燃防水纸板耐折度
。
阻燃防水纸板的层间结合力为
。

Claims (1)

1.一种阻燃防水高克重纸板的制备方法，其特征是包括以下步骤：
（1）用两层200g/m2牛卡纸，两层175g/m2挂面纸，其中两层挂面纸在一台单瓦机通过淀粉胶黏剂粘结，生成400g/m2的复合纸，然后复合纸和两层200g/m2牛卡纸在双面机上通过淀粉胶黏剂粘合，干燥成900g/m2纸板；
（2）将上述的900g/m2纸板正反两面分别刮涂上阻燃涂料，通过瓦楞纸板线的热板干燥后形成高克重防水阻燃纸板；
整个高克重阻燃防水纸板，在瓦楞纸板生产线上完成；
所述的淀粉胶黏剂按重量百分计，配方是：
玉米原淀粉20%~50%
烧碱8~25%
硼砂1~10%
改性氯化石蜡0.1~8%
改性二氧化硅0.1~8%
磷酸钠0.1~5%
无卤阻燃剂0.1~6%
所述的淀粉胶黏剂的制备方法：（a）原淀粉和烧碱与水混合，搅拌30~50分钟，得到熟浆中间体；（b）原淀粉、硼砂、改性氯化石蜡、改性二氧化硅、磷酸钠、无卤阻燃剂与水混合，搅拌10分钟；（c）保持步骤（b）的搅拌，将步骤（a）的熟浆中间体缓慢加入到步骤（b）的混合液中，直至搅拌均匀，即得到淀粉胶黏剂；
所述的阻燃液按重量百分计，配方是：
12-烷基磺酸钠0.5~20%
改性氯化石蜡0.1~30%
改性二氧化硅0.1~25%
磷酸氢钠0.1~15%
磷酸二氢钠0.1~15%
无卤阻燃剂0.1~30%
所述的阻燃液的制备方法：按上述配方与水混合，搅拌20~30分钟即可。
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