CN107476121B - 一种阻燃羊皮纸及其制备方法 - Google Patents

一种阻燃羊皮纸及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种阻燃羊皮纸及其制备方法。所述制备方法包括以下步骤：将纤维原料充分润湿，疏解分散，按一定比例配浆得到浆料；将混合浆料稀释到一定浓度，搅拌混合均匀，然后采用PFI磨浆机进行磨浆；取磨后浆，在抄纸机上抄造为纸张，压榨，干燥，即得原纸；将原纸在硫酸溶液中浸泡，纸张用清水洗涤，中和，之后用清水洗涤；在塑化剂溶液中软化处理；将软化处理后的纸张在阻燃剂溶液中浸渍，再自然风干，之后用烘缸干燥，得到所述阻燃羊皮纸。本发明将溶解浆作为植物纤维原料应用到羊皮纸的制备中，并且加入无毒无害的无卤阻燃剂提高羊皮纸的阻燃性能，可以得到羊皮化效果好，强度高并且阻燃性能优良的纸张。

Description

一种阻燃羊皮纸及其制备方法
技术领域
本发明属于造纸技术领域，具体涉及一种阻燃羊皮纸及其制备方法。
背景技术
羊皮纸是一种半透明的特种纸，原纸经过“羊皮化”作用，即硫酸溶液浸渍之后，改变纤维的性质，原纸中的纤维在酸的作用下发生膨胀并凝胶，纤维之间互相紧密的结合起来，使得纤维之间的间隙被填充，因此得到的纸张表面光滑平整，结构紧密，疏水防油性强，不透气，并且湿强度大。其生产过程包括原纸的生产和成纸的生产两个部分。原纸要求吸水性强、匀度好。成纸的生产主要包括羊皮化、脱酸洗涤、中和、软化等步骤。目前，用于生产羊皮纸的纤维原料主要是棉浆和漂白木浆，棉浆生产的羊皮纸性能优于漂白木浆的产品，但是它的价格较贵。
羊皮纸的应用领域广泛，可以作为机械零件、精密仪表、化工、医药行业的包装；冷冻食品、油脂、日用品的包装；还可以作为高档书写纸、印刷用纸。此外，它还可以作为灯罩材料。由于羊皮纸表面孔隙较小的特性，在燃烧过程中，会降低可燃性气体的释放量并且隔绝氧气，因此，羊皮纸本身具有一定的阻燃性，但是阻燃能力有限。随着人们对纸产品的要求越来越高，以及对火灾安全越来越重视，羊皮纸无论是作为包装材料，书写材料，还是灯罩材料，对它的阻燃性能都提出了新的要求。因此，开发一种羊皮化效果好且阻燃性能优良的羊皮纸非常具有现实意义。
发明内容
为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种阻燃羊皮纸的制备方法。
本发明的另一目的在于提供上述制备方法制得的阻燃羊皮纸。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种阻燃羊皮纸的制备方法，包括以下步骤：
(1)备料：将纤维原料充分润湿，疏解分散，按一定比例配浆得到浆料；
(2)磨浆：将混合浆料稀释到一定浓度，搅拌混合均匀，然后磨浆；
(3)原纸的抄造：取磨后浆，在抄纸机上抄造定量为80～200g/m2的纸张，压榨，干燥，即得原纸；
(4)羊皮化：将步骤(3)得到的原纸在硫酸溶液中浸泡3～9s；
(5)脱酸洗涤、中和：将经过步骤(4)的纸张用清水洗涤3～5次，在碱液中中和3～10s，之后用清水洗涤；
(6)软化：将经过步骤(5)的纸张在塑化剂溶液中软化处理2～10s；
(7)将步骤(6)得到的纸张在阻燃剂溶液中浸渍3～6min，再自然风干30～60min，之后用烘缸干燥即得所述阻燃羊皮纸。
优选的，步骤(1)中所述的纤维原料为溶解浆和漂白针叶木浆，浆料比例为溶解浆：漂白针叶木浆为30％～70％：70％～30％(按绝干质量百分比计)。
优选的，步骤(2)中所述的磨后浆料的打浆度为25～35°SR。
优选的，步骤(4)中所述的硫酸溶液的质量百分数为68％～75％，硫酸溶液的温度为15～25℃。
优选的，步骤(5)中所述的碱液为Na2CO3溶液，碱液质量百分数为0.2％～0.5％。
优选的，步骤(6)中所述的塑化剂溶液为甘油溶液，溶液质量浓度为10％～30％。
优选的，步骤(7)中所述的阻燃剂溶液为聚磷酸铵溶液，溶液的质量百分数为20％～30％。
一种阻燃羊皮纸，由以上方法制备得到。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
(1)目前常用于制作羊皮纸的原料一般为棉浆或漂白木浆。本发明将溶解浆应用到羊皮纸的制作当中，利用了它纤维素含量高的特点，羊皮化容易。但是单纯的使用溶解浆来制备羊皮纸，最终纸张的强度性能得不到保证。因此，本发明将溶解浆和漂白针叶木浆按一定比例混合来制作羊皮纸，得到的羊皮纸的透明度可以达到45％以上，而市面羊皮纸的透明度一般在40％左右，其透明度更高，并且具有很好的强度性能，塑性更好。
(2)将羊皮纸在阻燃剂溶液中浸渍，赋予了羊皮纸阻燃的特性，提高了羊皮纸的应用性能。羊皮纸本身的阻隔性，使得在浸渍过程中不会吸收过多的阻燃剂，也不会只在表面吸附。此外，由于聚磷酸铵阻燃剂吸湿性很高，在普通纸张中添加聚磷酸铵阻燃剂会影响纸张的物理性能，但是也正是由于它的吸湿性，使得它在阻燃羊皮纸的生产中起到软化剂的作用，不但不会影响羊皮纸的物理强度，反而有利于提高羊皮纸的塑性和透明度。
(3)本发明使用无卤阻燃剂，无毒无害，对环境友好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。本发明实施例中所用到的浆板均由深圳市裕同包装科技股份有限公司提供。
实施例1
(1)取适量的溶解浆板、漂白针叶木浆板，泡4h以上，撕碎，用疏解机疏解5000r，挤浆，平衡水分24h后，测两种浆样水分。按照溶解浆:漂白针叶木浆绝干质量百分比为30％:70％的比例取相当于30g绝干浆的浆样于500mL烧杯中。
(2)将混合浆料稀释到10％的质量浓度，搅拌混合均匀，然后采用PFI磨浆机磨浆至浆料打浆度为30°SR。
(3)取磨后浆，在抄纸机上抄造定量为80g/m2的纸张，压榨，干燥，即得原纸。
(4)将步骤(3)得到的原纸在25℃的70％质量浓度硫酸溶液中浸泡9s，得到羊皮纸；之后用清水洗涤脱酸3次，再在0.2％质量浓度的Na2CO3溶液中浸渍中和6s，之后用清水洗涤；中和完成后的纸张再在10％质量浓度的甘油溶液中浸渍软化处理6s。
(5)将步骤(4)得到的纸张在质量分数为20％的聚磷酸铵溶液中浸渍4min，再自然风干30min，之后用烘缸干燥，得到阻燃羊皮纸。将所得阻燃羊皮纸纸样平衡24h后，物检，结果如表1所示。
实施例2
(1)取适量的溶解浆板、漂白针叶木浆板，泡4h以上，撕碎，用疏解机疏解5000r，挤浆，平衡水分24h后，测两种浆样水分。按照溶解浆:漂白针叶木浆绝干质量百分比为50％:50％的比例取相当于30g绝干浆的浆样于500mL烧杯中。
(2)将混合浆料稀释到10％的质量浓度，搅拌混合均匀，然后采用PFI磨浆机磨浆至浆料打浆度为35°SR。
(3)取磨后浆，在抄纸机上抄造定量为100g/m2的纸张，压榨，干燥，即得原纸。
(4)将步骤(3)得到的原纸在20℃的72％质量浓度硫酸溶液中浸泡9s，得到羊皮纸；之后用清水洗涤脱酸4次，再在0.3％质量浓度的Na2CO3溶液中浸渍中和8s，之后用清水洗涤；中和完成后的纸张再在20％质量浓度的甘油溶液中浸渍软化处理8s；
(5)将步骤(4)得到的纸张在质量分数为25％的聚磷酸铵溶液中浸渍5min，再自然风干45min，之后用烘缸干燥，得到阻燃羊皮纸。将所得阻燃羊皮纸纸样平衡24h后，物检，结果如表1所示。
实施例3
(1)取适量的溶解浆板、漂白针叶木浆板，泡4h以上，撕碎，用疏解机疏解5000r，挤浆，平衡水分24h后，测两种浆样水分。按照溶解浆:漂白针叶木浆绝干质量百分比为70％:30％的比例取相当于30g绝干浆的浆样于500mL烧杯中。
(2)将混合浆料稀释到10％的质量浓度，搅拌混合均匀，然后采用PFI磨浆机磨浆至浆料打浆度为30°SR。
(3)取磨后浆，在抄纸机上抄造定量为80g/m2的纸张，压榨，干燥，即得原纸。
(4)将步骤(3)得到的原纸在20℃的75％质量浓度硫酸溶液中浸泡6s，得到羊皮纸；之后用清水洗涤脱酸5次，再在0.2％质量浓度的Na2CO3溶液中浸渍中和10s，之后用清水洗涤；中和完成后的纸张再在10％质量浓度的甘油溶液中浸渍软化处理10s；
(5)将步骤(4)得到的纸张在质量分数为30％的聚磷酸铵溶液中浸渍6min，再自然风干60min，之后用烘缸干燥，得到阻燃羊皮纸。将所得阻燃羊皮纸纸样平衡24h后，物检，结果如表1所示。
分别用可勃吸水性测定仪、残余油墨\白度测定仪、L&W抗张强度仪、临界氧指数分析仪对上述实施例1-3及对比例1-2中得到的纸张的吸水性、不透明度、抗张强度、伸长率和氧指数进行检测，结果如表1所示。其中，对比例1中所用浆料为漂白针叶木浆；对比例2中所用浆料为溶解浆，其他条件与实施例3保持一致。
从表1可以看出，羊皮化之后的纸张的抗水性能明显提高了，不透明度降低了，纸张的抗张指数和伸长率都有不同程度的提高，氧指数也略有上升；阻燃处理之后，纸张的抗水性和抗张指数变化不大，说明阻燃剂的使用并没有影响羊皮纸的抗水和强度性能，并且由于阻燃剂的吸湿性，羊皮纸的伸长率和透明度反而有所增加。实施例1中羊皮纸伸长率从8.21％增加到了9.35％，增加了13.89％，实施例2伸长率从10.72％增加到了12.22％，增加了13.99％，实施例3伸长率从8.11％增加到了9.41％，增加了16.03％。羊皮纸的阻燃性能有明显的提高，实施例1中羊皮纸氧指数从19.8％上升到了32.2％，实施例2中从21.3％上升到了36.6％，实施例3中从20.6％上升到了37.4，达到了难燃或不燃级别。从对比例1和对比例2可以看出，与漂白针叶木浆为原料所得的羊皮纸相比，以溶解浆为原料所得的羊皮纸的伸长率、抗水性和透明度明显更高，但是其抗张强度下降也很显著；对比例1与实施例3相比，其抗张指数增加明显，但是抗水性能、透明度和伸长率均有不同程度的下降；对比例2与实施例3相比，抗水性、不透明度变化不大，伸长率略有增加，但是抗张指数下降明显，说明溶解浆和漂白针叶木浆应以合适比例混合。
表1纸张性能检测结果
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种阻燃羊皮纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)备料：将纤维原料充分润湿，疏解分散，按一定比例配浆得到浆料；所述的纤维原料为溶解浆和漂白针叶木浆，按绝干质量百分比计，浆料比例为溶解浆：漂白针叶木浆为30％～70％：70％～30％；
(2)磨浆：将混合浆料稀释到一定浓度，搅拌混合均匀，然后磨浆；
(3)原纸的抄造：取磨后浆，在抄纸机上抄造定量为80～200g/m2的纸张，压榨，干燥，即得原纸；
(4)羊皮化：将步骤(3)得到的原纸在硫酸溶液中浸泡3～9s；
(5)脱酸洗涤、中和：将经过步骤(4)的纸张用清水洗涤3～5次，在碱液中中和3～10s，之后用清水洗涤；
(6)软化：将经过步骤(5)的纸张在塑化剂溶液中软化处理2～10s；
(7)将步骤(6)得到的纸张在阻燃剂溶液中浸渍3～6min，所述的阻燃剂溶液是质量百分数为20-30％的聚磷酸铵溶液；再自然风干30～60min，之后用烘缸干燥，得到所述阻燃羊皮纸。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃羊皮纸的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述磨浆后浆料的打浆度为25～35°SR。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃羊皮纸的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述的硫酸溶液的质量百分数为68％～75％，硫酸溶液的温度为15～25℃。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃羊皮纸的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述的碱液为Na2CO3溶液，碱液质量百分数为0.2％～0.5％。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃羊皮纸的制备方法，其特征在于，步骤(6)中所述的塑化剂溶液为甘油溶液，溶液质量浓度为10％～30％。
6.一种阻燃羊皮纸，其特征在于，其由权利要求1至5任一项所述的一种阻燃羊皮纸的制备方法制备得到。
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