CN108442177A - 一种低密度的石头纤维纸及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低密度的石头纤维纸，原料配比百分比含量为轻质碳酸钙35%~60%，纳米二氧化钛1%~10%，硅藻土25%~40%，低密度聚乙烯15%~30%，偶联剂0.5%~1.5%，分散剂0.1%~0.25%，增白剂0.5%~2%，抗静电剂0.05%~0.20%，溴化十六烷基三甲铵1.0%~1.5%，四甲基溴化铵0.0%~1.5%，聚丙烯酰胺0.1%~2%，Expancel微球发泡剂0.1%~2%；分别对碳酸钙混合物及硅藻土进行改性，然后加入呈熔融状态的低密度聚乙烯，混炼捏合后制得熔融物料，经过纤维拉丝得到纤维物料，然后加入Expancel微球发泡剂，进行物理发泡，混合、搅拌、加热，纤维物料膨胀发泡，经过混炼捏合、纤维拉丝、助剂混合搅拌、发泡、制备成品等工序制备低密度的石头纤维纸；本发明具有密度低，吸附性强、高强度、手感良好，质量轻、纸质柔软等特点。

Description

一种低密度的石头纤维纸及加工方法

技术领域

本发明属于石头纸领域，特别涉及使用矿物纤维制备的低密度的石头纤维纸，进一步涉及低密度石头纤维纸的加工方法。

背景技术

纸张是人类学习、工作、生活不可或缺的重要用品之一，随着社会文明的进步和人类生活水平的不断提高，纸产品的需求量及消费量不断的增加。传统造纸技术需要砍伐树木，好用大量宝贵的森林资源、水资源等，传统造纸过程产生所排放的废水、废弃、废物给空气、土壤、水体造成重大的污染，生态环境受到严重的破坏。

随着低碳经济、绿色经济的兴起，石头纸技术得到了快速的发展。石头纸技术不但解决了高能耗、高污染的问题，而且在很大程度上减小了对森林资源和水资源的浪费。石头纸具有防水、防潮、耐撕裂等优异性能，在生活、工作中得到了大量的应用。

我司研发了一种低密度的石头纤维纸及加工方法，具有密度低，吸附性强、高强度、手感良好，质轻等特点，解决了石头纸产品具有密度大的不足。

发明内容

为解决上述现有技术石头纸密度大、生产成本高、手感差、质重、纸质柔软等问题。本发明第一目的是提供一种低密度的石头纤维纸及；本发明的第二目的在于提供所述一种低密度的石头纤维纸的加工方法。

本发明提供一种低密度石头纤维纸，原料配比按以下百分比含量组成：

轻质碳酸钙35%~60%，

纳米二氧化钛1%~10%，

硅藻土25%~40%，

低密度聚乙烯15%~30%，

偶联剂0.5%~1.5%，

分散剂0.1%~0.25%，

增白剂0.5%~2%，

抗静电剂0.05%~0.20%，

溴化十六烷基三甲铵0.0%~1.5%

四甲基溴化铵0.0%~1.5%

聚丙烯酰胺0.1%~2%

Expancel微球发泡剂0.1%~2%。

本发明提供一种低密度石头纤维纸的加工方法，包括如下步骤，

A）纤维钙塑物料制备 将轻质碳酸钙、纳米二氧化钛放进搅拌机里进行混合均匀搅拌；加入偶联剂、分散剂、增白剂、抗静电剂对碳酸钙混合物进行改性，搅拌速度1500~2000r/min，搅拌20~30min后加入改性硅藻土，保持搅拌速度继续搅拌10~30min后，加入低密度聚乙烯，利用双螺杆进行捏合，在160-260℃条件下进行共聚混炼塑化，制得钙塑物料；将钙塑物料通过设有混炼段的单螺杆挤出机进行二次混炼，并挤出至均压箱体内得到最终的熔融物料；

B）硅藻土改性 将硅藻土筛选留下大于等于800目的，筛选过的硅藻土通过剥片后酸洗，硅藻土加入浓度为25-45% 的盐酸适当搅拌均匀，放置在已恒温150℃~200℃的电热恒温水浴锅内，保温1.5-2.5h，冷却，移入过滤装置内过滤，向过滤酸浸硅藻土的过滤器装置内加入一定量水洗涤硅藻土，直至酸浸硅藻土直至PH=6~6.5为止，用助剂以及聚丙烯酰胺与酸浸硅藻土进行混合均匀搅拌，得到改性硅藻土；

C）、纤维拉丝：将熔融物料均匀地向喷丝板挤出并向下牵引，对牵引过程中的物料从两侧提供冷风并向下强制吸风，以形成纤维直径为1-50微米之间的纤维丝；

牵引后的纤维丝均匀地阻落平铺于第一承载网表面，并在所述第一承载网表面形成不规则的无纺布状纤维，将所述无纺布状纤维从所述第一承载网剥离后导入纤维切断机，被切断为长度1-5mm的短纤维，形成所述纤维物料；

D）发泡 在纤维物料加入适量的水和改性硅藻土及Expancel微球发泡剂，进行混合均匀搅拌，搅拌速度1500~2000r/min，搅拌15~30min后加热至100~250℃，纤维物料迅速发泡，迅速膨胀，膨胀原来物料的5~20倍；

E）成品制作 将步骤D得到的发泡物再通过螺杆泵抽送至流浆箱，并通过流浆箱均匀地喷洒于造纸成网机表面；

所述造纸成网机将其表面上的纤维浆料匀速地运转至另一张反向运转的输送网上；

将所述纸状纤维从所述造纸成网机表面剥离，并运送至第二承载网进行热风干燥，得到烘干后的发泡纸状纤维；

将烘干后的发泡纸状纤维导入刮刀式施胶机进行施胶处理，并将施胶处理后的纸状纤维进行热风干燥后，得到低密度的石头纤维纸。

作为对本发明的进一步改进，所述助剂为溴化十六烷基三甲铵、四甲基溴化铵任一一种或两种种混合。

本发明的有益效果在于：

其一、采用新配方制得的低密度的石头纤维纸，特别用了物理发泡方法，从根本上解决了石头纤维纸密度大的不足，有效降低石头纤维纸的密度，大大提高物理性能，吸附性强、手感好、高强度、质量轻、纸质柔软等特点。

其二、降低石头纤维纸的生产成本，生产过程中无污染，

其三、采用本发明的低密度石头纤维纸用途广泛，适用于工作和生活中的各种领域。

其四、利用物理发泡方法，石头纤维纸能保持闭孔的空心结构，具有很好的稳定性。

具体实施方式

下面详细说明本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

针对低密度的石头纸纤维纸使用的用途的差别，配方中各组分的具体份额也会有一些差异，针对不同的用途采用不同的配比更加有效的运用到生活中，下面就低密度的石头纤维纸用途的差异配方来具体说明。

实施例

轻质碳酸钙35%，

纳米二氧化钛5%，

硅藻土35%，

低密度聚乙烯20%，

偶联剂1%，

分散剂0.15%，

增白剂0.75%，

抗静电剂0.1%，

溴化十六烷基三甲铵1%，

四甲基溴化铵0.5%，

聚丙烯酰胺0.5%，

Expancel微球发泡剂1%。

将轻质碳酸钙、纳米二氧化钛放进搅拌机里进行混合均匀搅拌；加入偶联剂、分散剂、增白剂、抗静电剂对碳酸钙混合物进行改性，搅拌速度1500~2000r/min，搅拌20~30min后加入改性硅藻土，保持搅拌速度继续搅拌10~30min后，加入低密度聚乙烯，利用双螺杆进行捏合，在160-260℃条件下进行共聚混炼塑化，制得钙塑物料；将钙塑物料通过设有混炼段的单螺杆挤出机进行二次混炼，并挤出至均压箱体内得到最终的熔融物料。

将硅藻土筛选留下大于等于800目的，筛选过的硅藻土通过剥片后酸洗，硅藻土加入浓度为25-45% 的盐酸适当搅拌均匀，放置在已恒温150℃~200℃的电热恒温水浴锅内，保温1.5-2.5h，冷却，移入过滤装置内过滤，向过滤酸浸硅藻土的过滤器装置内加入一定量水洗涤硅藻土，直至酸浸硅藻土直至PH=6~6.5为止，用助剂以及聚丙烯酰胺与酸浸硅藻土进行混合均匀搅拌，得到改性硅藻土。

将熔融物料均匀地向喷丝板挤出并向下牵引，对牵引过程中的物料从两侧提供冷风并向下强制吸风，以形成纤维直径为1-50微米之间的纤维丝；

牵引后的纤维丝均匀地阻落平铺于第一承载网表面，并在所述第一承载网表面形成不规则的无纺布状纤维，将所述无纺布状纤维从所述第一承载网剥离后导入纤维切断机，被切断为长度1-5mm的短纤维，形成所述纤维物料。

在纤维物料加入适量的水和改性硅藻土及Expancel微球发泡剂，进行混合均匀搅拌，搅拌速度1500~2000r/min，搅拌15~30min后加热至100~250℃，纤维物料迅速发泡，迅速膨胀，膨胀原来物料的5~20倍。

将上述所得到的发泡物再通过螺杆泵抽送至流浆箱，并通过流浆箱均匀地喷洒于造纸成网机表面；

造纸成网机将其表面上的纤维浆料匀速地运转至另一张反向运转的输送网上；

将所述纸状纤维从所述造纸成网机表面剥离，并运送至第二承载网进行热风干燥，得到烘干后的发泡纸状纤维；

将烘干后的发泡纸状纤维导入刮刀式施胶机进行施胶处理，并将施胶处理后的纸状纤维进行热风干燥后，得到低密度的石头纤维纸。

上述实施例并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (3)

1.一种低密度的石头纤维纸，其特征在于：所述低密度的石头纤维纸的原料配比按以下百分比含量组成：

轻质碳酸钙35%~60%，

纳米二氧化钛1%~10%，

硅藻土25%~40%，

低密度聚乙烯15%~30%，

偶联剂0.5%~1.5%，

分散剂0.1%~0.25%，

增白剂0.5%~2%，

抗静电剂0.05%~0.20%，

溴化十六烷基三甲铵0.0%~1.5%

四甲基溴化铵0.0%~1.5%

聚丙烯酰胺0.1%~2%

Expancel微球发泡剂0.1%~2%。

2.一种低密度石头纤维纸加工方法，其特征在于：包括如下步骤，A）纤维钙塑物料制备将轻质碳酸钙、纳米二氧化钛放进搅拌机里进行混合均匀搅拌；加入偶联剂、分散剂、增白剂、抗静电剂对碳酸钙混合物进行改性，搅拌速度1500~2000r/min，搅拌20~30min后加入改性硅藻土，保持搅拌速度继续搅拌10~30min后，加入低密度聚乙烯，利用双螺杆进行捏合，在160-260℃条件下进行共聚混炼塑化，制得钙塑物料；将钙塑物料通过设有混炼段的单螺杆挤出机进行二次混炼，并挤出至均压箱体内得到最终的熔融物料；

B）硅藻土改性 将硅藻土筛选留下大于等于800目的，筛选过的硅藻土通过剥片后酸洗，硅藻土加入浓度为25-45% 的盐酸适当搅拌均匀，放置在已恒温150℃~200℃的电热恒温水浴锅内，保温1.5-2.5h，冷却，移入过滤装置内过滤，向过滤酸浸硅藻土的过滤器装置内加入一定量水洗涤硅藻土，直至酸浸硅藻土直至PH=6~6.5为止，用助剂以及聚丙烯酰胺与酸浸硅藻土进行混合均匀搅拌，得到改性硅藻土；

C）、纤维拉丝：将熔融物料均匀地向喷丝板挤出并向下牵引，对牵引过程中的物料从两侧提供冷风并向下强制吸风，以形成纤维直径为1-50微米之间的纤维丝；

牵引后的纤维丝均匀地阻落平铺于第一承载网表面，并在所述第一承载网表面形成不规则的无纺布状纤维，将所述无纺布状纤维从所述第一承载网剥离后导入纤维切断机，被切断为长度1-5mm的短纤维，形成所述纤维物料；

D）发泡 在纤维物料加入适量的水和改性硅藻土及Expancel微球发泡剂，进行混合均匀搅拌，搅拌速度1500~2000r/min，搅拌15~30min后加热至100~250℃，纤维物料迅速发泡，迅速膨胀，膨胀原来物料的5~20倍；

E）成品制作 将步骤D得到的发泡物再通过螺杆泵抽送至流浆箱，并通过流浆箱均匀地喷洒于造纸成网机表面；

所述造纸成网机将其表面上的纤维浆料匀速地运转至另一张反向运转的输送网上；

将所述纸状纤维从所述造纸成网机表面剥离，并运送至第二承载网进行热风干燥，得到烘干后的发泡纸状纤维；

将烘干后的发泡纸状纤维导入刮刀式施胶机进行施胶处理，并将施胶处理后的纸状纤维进行热风干燥后，得到低密度的石头纤维纸。

3.根据权利要求2所述的低密度石头纤维纸加工方法，其特征在于：所述助剂为溴化十六烷基三甲铵、四甲基溴化铵任一一种或两种种混合。