CN108035188B - 一种防静电功能复合纸的制备方法 - Google Patents

一种防静电功能复合纸的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防静电功能复合纸的制备方法，包括如下步骤：将小麦秸秆、废纸粉碎，加水，静置，沥水后置于氢氧化钾溶液中浸渍，隔水蒸制，干燥，湿法球磨，浓缩，打浆，抄纸得到坯纸；将废纸、氢氧化钾溶液混合，室温静置，然后升温搅拌，抽滤，滤饼洗涤，干燥至恒重，加入海泡石粉、十二烷基氯化铵、硝酸银溶液，调节体系pH值为6.4‑6.8，搅拌均匀，加入硅烷偶联剂KH‑550搅拌均匀，紫外辐照处理，过滤，去离子水洗涤，干燥，粉碎得到复合抗菌剂；将石墨、碳黑、椰壳碳粉和复合抗菌剂混合均匀后，再加入抗静电剂、分散剂、粘结剂混合均匀，接着浓缩，涂布在坯纸表面，干燥，然后双面施胶，成品烘干，卷纸。

Description

一种防静电功能复合纸的制备方法
技术领域
本发明涉及造纸技术领域，尤其涉及一种防静电功能复合纸的制备方法。
背景技术
随着电子产品不断的改变人们的生产和生活，电子半导体产品在长时间运输和储存的过程中易产生和积累静电，对电子产品的质量和使用寿命带来了一定的影响，由此对电子产品的包装提出了较高的要求，能够防止静电产生，并且具有较高强度的包装材料市场需求旺盛。
电子产品的包装通常是利用抗静电薄膜作为内包装，然后将纸盒作为外包装和运输包装材料，如果能够提高纸质包装材料通透性，能在一定的程度上利用空气中的水分子，将非抗静电的普通塑料包装材料中积累的静电及时导出，可以大大降低目前抗静电薄膜包装材料的使用，可以降低电子类产品的包装成本。抗静电薄膜材料不适用于大型器件的包装，使其具有局限性，如果能够将纸质包装材料制成具有一定防静电的材料，可以研制成多种大、中、小型包装产品，其应用领域十分广阔，而且现有纸质包装材料的抗菌性能差，导致使用寿命短。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种防静电功能复合纸的制备方法，所得复合纸的抗静电效果好，表面电阻率低，电子屏蔽功能好，而且抗菌性能优异，纤维强度高，同时原料易得，成本低廉，属于可再生和可循环利用范围之内，符合国家目前节能减排的要求，有利于发展我国循环经济。
本发明提出的一种防静电功能复合纸的制备方法，包括如下步骤：
S1、将小麦秸秆、废纸粉碎，加水，静置，沥水后置于氢氧化钾溶液中浸渍，隔水蒸制，干燥，湿法球磨，浓缩，打浆，抄纸得到坯纸；
S2、将废纸、氢氧化钾溶液混合，室温静置，然后升温搅拌，抽滤，滤饼洗涤，干燥至恒重，加入海泡石粉、十二烷基氯化铵、硝酸银溶液，调节体系pH值为6.4-6.8，搅拌均匀，加入硅烷偶联剂KH-550搅拌均匀，紫外辐照处理，过滤，去离子水洗涤，干燥，粉碎得到复合抗菌剂；
S3、将石墨、碳黑、椰壳碳粉和复合抗菌剂混合均匀后，再加入抗静电剂、分散剂、粘结剂混合均匀，接着浓缩，涂布在坯纸表面，干燥，然后双面施胶，成品烘干，卷纸。
优选地，S1中，小麦秸秆、废纸的重量比为50-60：30-40，氢氧化钾溶液的浓度为1-2mol/L。
优选地，S1中，静置时间为5-7d，浸渍时间为8-12d，隔水蒸制时间为20-40h。
优选地，S2中，室温静置时间为2-6d。
优选地，S2中，室温静置后，升温至70-80℃搅拌2-4h。
优选地，S2中，紫外辐照处理时间为5-15min，辐照波长为260-270nm，辐照距离为120-140mm。
优选地，S2中，氢氧化钾溶液浓度为0.8-1.2mol/L，硝酸银溶液浓度为0.5-1.2wt％。
优选地，S2中，废纸、氢氧化钾溶液、海泡石粉、十二烷基氯化铵、硝酸银溶液、硅烷偶联剂KH-550的重量比为10-20：50-100：30-40：1-2：80-120：0.2-0.6。
优选地，S3中，石墨、碳黑、椰壳碳粉和复合抗菌剂的重量比为1-2：0.3-0.6：0.4-0.8：2-4。
优选地，S3中，复合抗菌剂、抗静电剂、分散剂、粘结剂的重量比为2-4：0.01-0.05：0.1-0.2：0.2-0.4。
本发明S1中，采用小麦秸秆、废纸进行制浆，由于木质素含量较低，容易制浆，碳酸钙含量高，有利于提高复合纸的润磨性能，纤维细胞壁厚，微纤丝多，使复合纸的吸墨性能良好，而且原料来源广，成本较低；S2中，废纸经过氢氧化钾适当降解，一方面可有效去除内部杂质，另一方面可将长纤维打断变为短纤维，而且表面活性高，与海泡石粉的分散程度高，而海泡石粉分散在硝酸银溶液中，层链状结构打开，形成短纤维可进入层状架构内部，在十二烷基氯化铵的配合下，稳定的分散在硝酸银溶液中，配合硅烷偶联剂经辐照处理，相互间结合程度极高，纸浆形成的短纤维可与海泡石表面活性基团结合，而银离子分散其中，相互间形成以价键形式结合的多重抗菌层，不仅抗菌性好，而且抗菌时效长；S3中，采用石墨、碳黑、椰壳碳粉和复合抗菌剂配合涂布在坯纸表面，使本发明所得复合纸具有很好的通透性、吸附能力，抗菌性能优异，而且兼具电子屏蔽功能，同时能够在一定程度上增加产品的结构强度，能够延长电子产品的使用寿命，而抗静电剂、分散剂和粘结剂配合，促进石墨、碳黑、椰壳碳粉和复合抗菌剂分散均匀，有利于产品质量的稳定。
本发明所用碳基填料都可以从废料中获得，符合国家目前节能减排的要求，能够在一定程度上避免我国森林资源的浪费，而且减少包装材料对石油产品的依赖，符合国家减少塑料包装材料的有关政策和法规，拓宽了纸质包装材料的使用功能和应用领域，另外可在一定程度上降低电子类产品的包装费用，同时降低了废弃包装材料的处理成本，同时生产所用材料及其产品使用废弃后的包装基本上都在可再生和可循环利用范围之内，有利于发展我国循环经济。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种防静电功能复合纸的制备方法，包括如下步骤：
S1、将50kg小麦秸秆、40kg废纸粉碎，加水至含水量为90wt％，静置5d，沥水后置于浓度为1mol/L的氢氧化钾溶液中浸渍12d，隔水蒸制20h，干燥，湿法球磨，浓缩，打浆，抄纸得到坯纸；
S2、将20kg废纸、50kg浓度为1.2mol/L氢氧化钾溶液混合，室温静置2d，然后升温至80℃搅拌2h，抽滤，滤饼洗涤，80℃干燥至恒重，加入30kg海泡石粉、2kg十二烷基氯化铵、80kg浓度为1.2wt％硝酸银溶液，调节体系pH值为6.4-6.8，搅拌均匀，加入0.2kg硅烷偶联剂KH-550搅拌均匀，紫外辐照处理15min，辐照波长为260nm，辐照距离为140mm，过滤，去离子水洗涤，干燥，粉碎得到复合抗菌剂；
S3、将2kg石墨、0.3kg碳黑、0.8kg椰壳碳粉和2kg复合抗菌剂混合均匀后，再加入0.05kg抗静电剂、0.1kg分散剂、0.4kg粘结剂混合均匀，接着浓缩，涂布在坯纸表面，干燥，然后双面施胶，成品烘干，卷纸。
实施例2
一种防静电功能复合纸的制备方法，包括如下步骤：
S1、将60kg小麦秸秆、30kg废纸粉碎，加水至含水量为80wt％，静置7d，沥水后置于浓度为2mol/L的氢氧化钾溶液中浸渍8d，隔水蒸制40h，干燥，湿法球磨，浓缩，打浆，抄纸得到坯纸；
S2、将10kg废纸、100kg浓度为0.8mol/L氢氧化钾溶液混合，室温静置6d，然后升温至70℃搅拌4h，抽滤，滤饼洗涤，70℃干燥至恒重，加入40kg海泡石粉、1kg十二烷基氯化铵、120kg浓度为0.5wt％硝酸银溶液，调节体系pH值为6.4-6.8，搅拌均匀，加入0.6kg硅烷偶联剂KH-550搅拌均匀，紫外辐照处理5min，辐照波长为270nm，辐照距离为120mm，过滤，去离子水洗涤，干燥，粉碎得到复合抗菌剂；
S3、将1kg石墨、0.6kg碳黑、0.4kg椰壳碳粉和4kg复合抗菌剂混合均匀后，再加入0.01kg抗静电剂、0.2kg分散剂、0.2kg粘结剂混合均匀，接着浓缩，涂布在坯纸表面，干燥，然后双面施胶，成品烘干，卷纸。
实施例3
一种防静电功能复合纸的制备方法，包括如下步骤：
S1、将52kg小麦秸秆、38kg废纸、10kg粉碎，加水至含水量为88wt％，静置5.5d，沥水后置于浓度为1.4mol/L的氢氧化钾溶液中浸渍10d，隔水蒸制25h，干燥，湿法球磨，浓缩，打浆，抄纸得到坯纸；
S2、将18kg废纸、90kg浓度为1.1mol/L氢氧化钾溶液混合，室温静置3d，然后升温至78℃搅拌2h，抽滤，滤饼洗涤，76℃干燥至恒重，加入33kg海泡石粉、1.8kg十二烷基氯化铵、90kg浓度为1wt％硝酸银溶液，调节体系pH值为6.4-6.8，搅拌均匀，加入0.3kg硅烷偶联剂KH-550搅拌均匀，紫外辐照处理12min，辐照波长为265nm，辐照距离为130mm，过滤，去离子水洗涤，干燥，粉碎得到复合抗菌剂；
S3、将1.8kg石墨、0.4kg碳黑、0.7kg椰壳碳粉和2.5kg复合抗菌剂混合均匀后，再加入0.04kg抗静电剂、0.12kg分散剂、0.35kg粘结剂混合均匀，接着浓缩，涂布在坯纸表面，干燥，然后双面施胶，成品烘干，卷纸。
实施例4
一种防静电功能复合纸的制备方法，包括如下步骤：
S1、将58kg小麦秸秆、32kg废纸、14kg粉碎，加水至含水量为82wt％，静置6.5d，沥水后置于浓度为1.6mol/L的氢氧化钾溶液中浸渍9d，隔水蒸制35h，干燥，湿法球磨，浓缩，打浆，抄纸得到坯纸；
S2、将12kg废纸、80kg浓度为0.9mol/L氢氧化钾溶液混合，室温静置5d，然后升温至72℃搅拌4h，抽滤，滤饼洗涤，74℃干燥至恒重，加入37kg海泡石粉、1.2kg十二烷基氯化铵、110kg浓度为0.6wt％硝酸银溶液，调节体系pH值为6.4-6.8，搅拌均匀，加入0.5kg硅烷偶联剂KH-550搅拌均匀，紫外辐照处理8min，辐照波长为265nm，辐照距离为130mm，过滤，去离子水洗涤，干燥，粉碎得到复合抗菌剂；
S3、将1.2kg石墨、0.5kg碳黑、0.2kg椰壳碳粉和3.5kg复合抗菌剂混合均匀后，再加入0.02kg抗静电剂、0.18kg分散剂、0.25kg粘结剂混合均匀，接着浓缩，涂布在坯纸表面，干燥，然后双面施胶，成品烘干，卷纸。
采用实施例4所得防静电功能复合纸和市售纸质包装材料进行性能测试，其结果如下：
Figure GDA0002456317690000061
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种防静电功能复合纸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将小麦秸秆、废纸粉碎，加水，静置，沥水后置于氢氧化钾溶液中浸渍，隔水蒸制，干燥，湿法球磨，浓缩，打浆，抄纸得到坯纸；
S2、将废纸、氢氧化钾溶液混合，室温静置2-6d，然后升温至70-80℃搅拌2-4h，抽滤，滤饼洗涤，干燥至恒重，加入海泡石粉、十二烷基氯化铵、硝酸银溶液，调节体系pH值为6.4-6.8，搅拌均匀，加入硅烷偶联剂KH-550搅拌均匀，紫外辐照处理，过滤，去离子水洗涤，干燥，粉碎得到复合抗菌剂；
S3、将石墨、碳黑、椰壳碳粉和复合抗菌剂混合均匀后，再加入抗静电剂、分散剂、粘结剂混合均匀，接着浓缩，涂布在坯纸表面，干燥，然后双面施胶，成品烘干，卷纸；
S2中，紫外辐照处理时间为5-15min，辐照波长为260-270nm，辐照距离为120-140mm；废纸、氢氧化钾溶液、海泡石粉、十二烷基氯化铵、硝酸银溶液、硅烷偶联剂KH-550的重量比为10-20：50-100：30-40：1-2：80-120：0.2-0.6，氢氧化钾溶液浓度为0.8-1.2mol/L，硝酸银溶液浓度为0.5-1.2wt％。
2.根据权利要求1所述防静电功能复合纸的制备方法，其特征在于，S1中，小麦秸秆、废纸的重量比为50-60：30-40，氢氧化钾溶液的浓度为1-2mol/L。
3.根据权利要求1或2所述防静电功能复合纸的制备方法，其特征在于，S1中，静置时间为5-7d，浸渍时间为8-12d，隔水蒸制时间为20-40h。
4.根据权利要求1所述防静电功能复合纸的制备方法，其特征在于，S3中，石墨、碳黑、椰壳碳粉和复合抗菌剂的重量比为1-2：0.3-0.6：0.4-0.8：2-4。
5.根据权利要求1所述防静电功能复合纸的制备方法，其特征在于，S3中，复合抗菌剂、抗静电剂、分散剂、粘结剂的重量比为2-4：0.01-0.05：0.1-0.2：0.2-0.4。
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