CN107858864A - 一种阻燃蜂窝纸芯及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及材料技术领域，特别涉及一种阻燃蜂窝纸芯；包括以下按重量份计的原料：落叶松40～60、蔗渣15～25、香蕉茎秆20～30、炭黑12～18、聚乙酸乙烯酯乳液12～18、淀粉颗粒8～12、改性钠基膨润土8～12、阻燃剂8～12；通过阻燃剂的添加，有效的提高本发明蜂窝纸芯的燃点，使得本发明制备的蜂窝纸芯具有较好的防火阻燃性能，这将大大改善了蜂窝纸板的整体力学性能和阻燃性能上的不足，扩大了蜂窝纸芯的运用范围。

Description

一种阻燃蜂窝纸芯及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料技术领域，特别涉及一种阻燃蜂窝纸芯及其制备方法。
背景技术
在物流运输过程中，电子产品、机电设备、家用电器的能够承受外界的冲击较弱，通常会使用缓冲型包装材料进行防护。传统的缓冲型包装材料主要为泡沫塑料，然而其在自然环境下无法自然降解，带来严重的白色污染。在环境污染的日益严重的当今，消费者对缓冲型包装材料的要求越来越高。市场上应用最多的环保缓冲型包装材料主要为生物质缓冲包装材料、瓦楞纸板、蜂窝纸板等。由于蜂窝纸板独特的蜂窝夹芯结构，具有优异的缓冲性能，应用范围广，可满足大体积且防震缓冲要求高的家用电器、大型电子仪器及易碎物品的包装。然而作为全纸质材料的蜂窝纸板，其实际防火、阻燃性能是非常低的，如此在一定程度上限制了蜂窝纸板的应用。蜂窝纸板主要由两层蜂窝面纸和一层蜂窝纸芯粘结而成，其中蜂窝纸芯的防火、阻燃性能成为决定整个蜂窝纸板的性能的重要因素，因此，有必要对蜂窝纸芯进行改性，以提高其蜂窝纸板的整体防火、阻燃性能。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供了一种阻燃蜂窝纸芯及其制备方法。
具体是通过以下技术方案来实现的：
一种阻燃蜂窝纸芯，包括以下按重量份计的原料：落叶松40～60、蔗渣15～25、香蕉茎秆20～30、炭黑12～18、聚乙酸乙烯酯乳液12～18、淀粉颗粒8～12、改性钠基膨润土8～12、阻燃剂8～12；
所述的阻燃剂，包括以下按重量份计的原料：环状磷酸酯15～25、脂肪酸甘油酯6～12、石棉粉4～8、多聚磷酸铵12～18、磷酸二氢铵8～12。
包括以下按重量份计的原料：落叶松45～55、蔗渣18～22、香蕉茎秆22～28、炭黑12～18、聚乙酸乙烯酯乳液12～18、淀粉颗粒8～12、改性钠基膨润土8～12、阻燃剂8～12。
包括以下按重量份计的原料：落叶松50、蔗渣20、香蕉茎秆25、炭黑15、聚乙酸乙烯酯乳液15、淀粉颗粒10、改性钠基膨润土10、阻燃剂10。
所述的改性钠基膨润土，是将钠基膨润土和1.8～2.2mol/L的氢氧化钠按1：1.5～2的质量比混合，100～110℃恒温水浴下，磁力搅拌器搅拌35～55min，加入柠檬酸，调节pH值为7，过滤，将滤渣在612～622℃，氮气保护下，煅烧1～1.5h，粉碎过50～100目筛即可。
所述阻燃蜂窝纸芯的制备方法，包括以下步骤：
(1)原浆制备：按配方量将落叶松、蔗渣和香蕉茎秆混合，加入所述混合物质量的1～2倍的氢氧化钠溶液，浸泡12～16min，过滤，水洗滤渣pH值为7，将滤渣破碎、打浆、浓缩、除杂后得原浆；
(2)混料：先将原浆泵入反应桶内，加入泵入料质量的2～3倍的水，机械搅拌，加热至75～85℃时，停止加热，加入聚乙酸乙烯酯乳液，恒温搅拌2～3h，再加入炭黑，恒温搅拌1～2h，再加入改性钠基膨润土，恒温搅拌6～8h，停止搅拌，进行抄纸、榨纸、扫纸、揭纸，制得原料纸；
(3)将淀粉颗粒与水按1：2～3的质量比混合，置于另外一个反应桶内，加热至70～80℃，加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，搅拌1～2h，浓缩，再加入阻燃剂，搅拌1～2h，即制得浸液；
(4)制备纸芯：在50～60℃温度下，将原料纸浸入到浸液中并保持8～12min，取出后在120～130℃下烘干，再经过复卷、胶合、分切及粘结，即可。
所述的氢氧化钠溶液，其浓度为1.15～1.25mol/L。
所述的搅拌，转速为800～1200r/min。
所述的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵,其添加量为淀粉颗粒质量的5～15％。
综上所述，本发明的有益效果在于：通过阻燃剂的添加，有效的提高本发明蜂窝纸芯的燃点，使得本发明制备的蜂窝纸芯具有较好的防火阻燃性能，这将大大改善了蜂窝纸板的整体力学性能和阻燃性能上的不足，扩大了蜂窝纸芯的运用范围。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。
实施例1
一种阻燃蜂窝纸芯，包括以下按重量份计的原料：落叶松40kg、蔗渣15kg、香蕉茎秆20kg、炭黑12kg、聚乙酸乙烯酯乳液12kg、淀粉颗粒8kg、改性钠基膨润土8kg、阻燃剂8kg；所述的阻燃剂，包括以下按重量份计的原料：环状磷酸酯15kg、脂肪酸甘油酯6kg、石棉粉4kg、多聚磷酸铵12kg、磷酸二氢铵8kg；所述的改性钠基膨润土，是将钠基膨润土和1.8mol/L的氢氧化钠按1：1.5的质量比混合，100℃恒温水浴下，磁力搅拌器搅拌35min，加入柠檬酸，调节pH值为7，过滤，将滤渣在612℃，氮气保护下，煅烧1h，粉碎过50目筛即可。
所述阻燃蜂窝纸芯的制备方法，包括以下步骤：
(1)原浆制备：按配方量将落叶松、蔗渣和香蕉茎秆混合，加入所述混合物质量的1倍的浓度为1.15mol/L的氢氧化钠溶液，浸泡12min，过滤，水洗滤渣pH值为7，将滤渣破碎、打浆、浓缩、除杂后得原浆；
(2)混料：先将原浆泵入反应桶内，加入泵入料质量的2倍的水，在800r/min的转速下进行搅拌，加热至75℃时，停止加热，加入聚乙酸乙烯酯乳液，恒温搅拌2h，再加入炭黑，恒温搅拌1h，再加入改性钠基膨润土，恒温搅拌6h，停止搅拌，进行抄纸、榨纸、扫纸、揭纸，制得原料纸；
(3)将淀粉颗粒与水按1：2的质量比混合，置于另外一个反应桶内，加热至70℃，加入淀粉颗粒质量的5％的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，在800r/min的转速下搅拌1h，浓缩，再加入阻燃剂，在800r/min的转速下搅拌1h，即制得浸液；
(4)制备纸芯：在50℃温度下，将原料纸浸入到浸液中并保持8min，取出后在120℃下烘干，再经过复卷、胶合、分切及粘结，即可。
实施例2
一种阻燃蜂窝纸芯，包括以下按重量份计的原料：落叶松60kg、蔗渣25kg、香蕉茎秆30kg、炭黑18kg、聚乙酸乙烯酯乳液18kg、淀粉颗粒12kg、改性钠基膨润土12kg、阻燃剂12kg；所述的阻燃剂，包括以下按重量份计的原料：环状磷酸酯25kg、脂肪酸甘油酯12kg、石棉粉8kg、多聚磷酸铵18kg、磷酸二氢铵12kg；所述的改性钠基膨润土，是将钠基膨润土和2.2mol/L的氢氧化钠按1：2的质量比混合，110℃恒温水浴下，磁力搅拌器搅拌55min，加入柠檬酸，调节pH值为7，过滤，将滤渣在622℃，氮气保护下，煅烧1.5h，粉碎过100目筛即可。
所述阻燃蜂窝纸芯的制备方法，包括以下步骤：
(1)原浆制备：按配方量将落叶松、蔗渣和香蕉茎秆混合，加入所述混合物质量的1～2倍的浓度为1.25mol/L的氢氧化钠溶液，浸泡16min，过滤，水洗滤渣pH值为7，将滤渣破碎、打浆、浓缩、除杂后得原浆；
(2)混料：先将原浆泵入反应桶内，加入泵入料质量的3倍的水，在1200r/min的转速下进行搅拌，加热至85℃时，停止加热，加入聚乙酸乙烯酯乳液，恒温搅拌3h，再加入炭黑，恒温搅拌2h，再加入改性钠基膨润土，恒温搅拌8h，停止搅拌，进行抄纸、榨纸、扫纸、揭纸，制得原料纸；
(3)将淀粉颗粒与水按1：3的质量比混合，置于另外一个反应桶内，加热至80℃，加入淀粉颗粒质量的15％的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，在1200r/min的转速下搅拌2h，浓缩，再加入阻燃剂，在1200r/min的转速下搅拌2h，即制得浸液；
(4)制备纸芯：在60℃温度下，将原料纸浸入到浸液中并保持12min，取出后在130℃下烘干，再经过复卷、胶合、分切及粘结，即可。
实施例3
一种阻燃蜂窝纸芯，包括以下按重量份计的原料：落叶松50kg、蔗渣20kg、香蕉茎秆25kg、炭黑15kg、聚乙酸乙烯酯乳液15kg、淀粉颗粒10kg、改性钠基膨润土10kg、阻燃剂10kg；所述的阻燃剂，包括以下按重量份计的原料：环状磷酸酯20kg、脂肪酸甘油酯10kg、石棉粉6kg、多聚磷酸铵15kg、磷酸二氢铵10kg；所述的改性钠基膨润土，是将钠基膨润土和2mol/L的氢氧化钠按1：1.8的质量比混合，105℃恒温水浴下，磁力搅拌器搅拌45min，加入柠檬酸，调节pH值为7，过滤，将滤渣在615℃，氮气保护下，煅烧1.3h，粉碎过80目筛即可。
所述阻燃蜂窝纸芯的制备方法，包括以下步骤：
(1)原浆制备：按配方量将落叶松、蔗渣和香蕉茎秆混合，加入所述混合物质量的1.5倍的浓度为1.2mol/L的氢氧化钠溶液，浸泡14min，过滤，水洗滤渣pH值为7，将滤渣破碎、打浆、浓缩、除杂后得原浆；
(2)混料：先将原浆泵入反应桶内，加入泵入料质量的2.5倍的水，在1000r/min的转速下进行搅拌，加热至80℃时，停止加热，加入聚乙酸乙烯酯乳液，恒温搅拌2.5h，再加入炭黑，恒温搅拌1～2h，再加入改性钠基膨润土，恒温搅拌7h，停止搅拌，进行抄纸、榨纸、扫纸、揭纸，制得原料纸；
(3)将淀粉颗粒与水按1：2.5的质量比混合，置于另外一个反应桶内，加热至75℃，加入淀粉颗粒质量的10％的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，在1000r/min的转速下搅拌1.5h，浓缩，再加入阻燃剂，在1000r/min的转速下搅拌1.5h，即制得浸液；
(4)制备纸芯：在55℃温度下，将原料纸浸入到浸液中并保持10min，取出后在125℃下烘干，再经过复卷、胶合、分切及粘结，即可。
实施例4
一种阻燃蜂窝纸芯，包括以下按重量份计的原料：落叶松40kg、蔗渣25kg、香蕉茎秆20kg、炭黑18kg、聚乙酸乙烯酯乳液12kg、淀粉颗粒12kg、改性钠基膨润土8kg、阻燃剂12kg；所述的阻燃剂，包括以下按重量份计的原料：环状磷酸酯15kg、脂肪酸甘油酯12kg、石棉粉4kg、多聚磷酸铵18kg、磷酸二氢铵8kg；所述的改性钠基膨润土，是将钠基膨润土和1.8mol/L的氢氧化钠按1：2的质量比混合，100℃恒温水浴下，磁力搅拌器搅拌35min，加入柠檬酸，调节pH值为7，过滤，将滤渣在622℃，氮气保护下，煅烧1h，粉碎过100目筛即可。
所述阻燃蜂窝纸芯的制备方法，包括以下步骤：
(1)原浆制备：按配方量将落叶松、蔗渣和香蕉茎秆混合，加入所述混合物质量的1倍的浓度为1.15mol/L的氢氧化钠溶液，浸泡16min，过滤，水洗滤渣pH值为7，将滤渣破碎、打浆、浓缩、除杂后得原浆；
(2)混料：先将原浆泵入反应桶内，加入泵入料质量的2倍的水，在1200r/min的转速下进行搅拌，加热至75℃时，停止加热，加入聚乙酸乙烯酯乳液，恒温搅拌3h，再加入炭黑，恒温搅拌1h，再加入改性钠基膨润土，恒温搅拌8h，停止搅拌，进行抄纸、榨纸、扫纸、揭纸，制得原料纸；
(3)将淀粉颗粒与水按1：2的质量比混合，置于另外一个反应桶内，加热至80℃，加入淀粉颗粒质量的15％的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，在800r/min的转速下搅拌2h，浓缩，再加入阻燃剂，在1200r/min的转速下搅拌1h，即制得浸液；
(4)制备纸芯：在50℃温度下，将原料纸浸入到浸液中并保持12min，取出后在120℃下烘干，再经过复卷、胶合、分切及粘结，即可。
实施例5
一种阻燃蜂窝纸芯，包括以下按重量份计的原料：落叶松60kg、蔗渣15kg、香蕉茎秆30kg、炭黑12kg、聚乙酸乙烯酯乳液18kg、淀粉颗粒8kg、改性钠基膨润土12kg、阻燃剂8kg；所述的阻燃剂，包括以下按重量份计的原料：环状磷酸酯25kg、脂肪酸甘油酯6kg、石棉粉8kg、多聚磷酸铵12kg、磷酸二氢铵12kg；所述的改性钠基膨润土，是将钠基膨润土和2.2mol/L的氢氧化钠按1：1.5的质量比混合，110℃恒温水浴下，磁力搅拌器搅拌35min，加入柠檬酸，调节pH值为7，过滤，将滤渣在622℃，氮气保护下，煅烧1h，粉碎过100目筛即可。
所述阻燃蜂窝纸芯的制备方法，包括以下步骤：
(1)原浆制备：按配方量将落叶松、蔗渣和香蕉茎秆混合，加入所述混合物质量的1～2倍的浓度为1.25mol/L的氢氧化钠溶液，浸泡12min，过滤，水洗滤渣pH值为7，将滤渣破碎、打浆、浓缩、除杂后得原浆；
(2)混料：先将原浆泵入反应桶内，加入泵入料质量的3倍的水，在800r/min的转速下进行搅拌，加热至85℃时，停止加热，加入聚乙酸乙烯酯乳液，恒温搅拌2h，再加入炭黑，恒温搅拌2h，再加入改性钠基膨润土，恒温搅拌6h，停止搅拌，进行抄纸、榨纸、扫纸、揭纸，制得原料纸；
(3)将淀粉颗粒与水按1：3的质量比混合，置于另外一个反应桶内，加热至70℃，加入淀粉颗粒质量的15％的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，在1200r/min的转速下搅拌1h，浓缩，再加入阻燃剂，在800r/min的转速下搅拌2h，即制得浸液；
(4)制备纸芯：在60℃温度下，将原料纸浸入到浸液中并保持8min，取出后在130℃下烘干，再经过复卷、胶合、分切及粘结，即可。
燃烧性检测，将该蜂窝纸芯用明火点燃，在0.5min时该蜂窝纸芯没被点燃，只有少量烟冒出，2min后，该复合保温材料上有火点，但是无明火产生，可见本发明制备的蜂窝纸芯具有较好的防火阻燃性能。

Claims (8)

1.一种阻燃蜂窝纸芯，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：落叶松40～60、蔗渣15～25、香蕉茎秆20～30、炭黑12～18、聚乙酸乙烯酯乳液12～18、淀粉颗粒8～12、改性钠基膨润土8～12、阻燃剂8～12；
所述的阻燃剂，包括以下按重量份计的原料：环状磷酸酯15～25、脂肪酸甘油酯6～12、石棉粉4～8、多聚磷酸铵12～18、磷酸二氢铵8～12。
2.如权利要求1所述的阻燃蜂窝纸芯，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：落叶松45～55、蔗渣18～22、香蕉茎秆22～28、炭黑12～18、聚乙酸乙烯酯乳液12～18、淀粉颗粒8～12、改性钠基膨润土8～12、阻燃剂8～12。
3.如权利要求1所述的阻燃蜂窝纸芯，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：落叶松50、蔗渣20、香蕉茎秆25、炭黑15、聚乙酸乙烯酯乳液15、淀粉颗粒10、改性钠基膨润土10、阻燃剂10。
4.如权利要求1所述的阻燃蜂窝纸芯，其特征在于，所述的改性钠基膨润土，是将钠基膨润土和1.8～2.2mol/L的氢氧化钠按1：1.5～2的质量比混合，100～110℃恒温水浴下，磁力搅拌器搅拌35～55min，加入柠檬酸，调节pH值为7，过滤，将滤渣在612～622℃，氮气保护下，煅烧1～1.5h，粉碎过50～100目筛即可。
5.如权利要求1所述阻燃蜂窝纸芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原浆制备：按配方量将落叶松、蔗渣和香蕉茎秆混合，加入所述混合物质量的1～2倍的氢氧化钠溶液，浸泡12～16min，过滤，水洗滤渣pH值为7，将滤渣破碎、打浆、浓缩、除杂后得原浆；
(2)混料：先将原浆泵入反应桶内，加入泵入料质量的2～3倍的水，机械搅拌，加热至75～85℃时，停止加热，加入聚乙酸乙烯酯乳液，恒温搅拌2～3h，再加入炭黑，恒温搅拌1～2h，再加入改性钠基膨润土，恒温搅拌6～8h，停止搅拌，进行抄纸、榨纸、扫纸、揭纸，制得原料纸；
(3)将淀粉颗粒与水按1：2～3的质量比混合，置于另外一个反应桶内，加热至70～80℃，加入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，搅拌1～2h，浓缩，再加入阻燃剂，搅拌1～2h，即制得浸液；
(4)制备纸芯：在50～60℃温度下，将原料纸浸入到浸液中并保持8～12min，取出后在120～130℃下烘干，再经过复卷、胶合、分切及粘结，即可。
6.如权利要求5所述阻燃蜂窝纸芯的制备方法，其特征在于，所述的氢氧化钠溶液，其浓度为1.15～1.25mol/L。
7.如权利要求5所述阻燃蜂窝纸芯的制备方法，其特征在于，所述的搅拌，转速为800～1200r/min。
8.如权利要求5所述阻燃蜂窝纸芯的制备方法，其特征在于，所述的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵,其添加量为淀粉颗粒质量的5～15％。
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