CN109881528B - 一种利用阻燃植物纤维制备的阻燃装饰原纸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用阻燃植物纤维制备的阻燃装饰原纸及其制备方法,涉及阻燃材料领域。本发明的阻燃装饰原纸定量为45~50g/m2,极限氧指数≥28.5%。本发明的阻燃装饰原纸是将阻燃植物纤维、造纸助剂经混合、抄制、压榨、干燥、涂布、再干燥制得,其中:所述阻燃植物纤维是以植物纤维浆为反应原料,采用三聚氰胺多聚磷酸酯为反应型阻燃剂,以过硫酸盐为引发剂,在80~90℃、搅拌条件下发生阻燃接枝改性反应后经洗浆制得。本发明制得的装饰原纸阻燃性能好,物理性能优异,在保证阻燃性的同时,不影响装饰原纸的物理强度,且本发明将阻燃接枝改性后的废液用于配制阻燃涂料,可减少环境污染、降低生产成本,具有较广阔的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及阻燃材料领域,更具体地说,本发明涉及一种利用阻燃植物纤维制备的阻燃装饰原纸及其制备方法。
背景技术
全球性森林资源匮乏已促使饰面板的大量生产,作为饰面板表面装饰材料的装饰纸已成为家具业和建筑装修业广泛使用的装饰材料,广泛应用于地板、办公家具、衣柜、防火板等的装饰。随着社会发展和人们生活水平的提高,普通装饰原纸已经不能满足饰面板材料的要求,如从消防安全角度考虑,室内使用的装饰原纸一般均需要进行阻燃处理,从而降低其火灾隐患、延缓火焰的蔓延速度或趋势,减少火灾中的人员伤亡和财产损失,因此对高档饰面板材料用装饰原纸进行阻燃处理,提高其使用特性,对扩大装饰类强化地板、办公家具、衣柜、防火板等的应用范围,节约森林资源具有非常重要的意义。
本发明要解决的技术问题有以下几点:
1、解决植物纤维的阻燃性问题。
众所周知,植物纤维是一种易燃物质。各种植物纤维纸基材料,包括壁纸、装饰原纸等室内纸质装饰材料、纸箱等纸包装材料是引起火灾的一类易燃材料,一直都是消防工作的重点。对植物纤维纸进行阻燃处理可以降低火灾隐患、延缓火焰的蔓延速度或趋势,减少火灾中的人员伤亡和财产损失。阻燃处理后的植物纤维纸一般较难引燃或引燃时间长,能够抑制火焰的传播,其热释放速率也较低,被引燃的纸张可以自熄,或者可以延长闪燃时间,这样就给人员疏散和财产抢救等提供了更多的时间。所以对室内装饰用的装饰原纸而言,阻燃性是其必备的重要性能,其主要原料为植物纤维,所以对植物纤维进行阻燃是非常重要的环节。
2、解决纸张阻燃持久性问题。
目前很多装饰原纸的缺点是阻燃功能持久性不长,许多添加型阻燃剂以纸中会受到光、热、水分等的作用,会发生一系列的物理、化学变化,从而使阻燃剂的功效降低,造成装饰原纸的阻燃性能降低或消失,从而影响其使用效果和寿命。
3、解决添加阻燃剂对装饰原纸的物理强度性能影响问题。
目前装饰原纸阻燃常用的含氮、含磷类有机无机阻燃剂及氢氧化铝、氢氧化镁、水滑石等填料类阻燃剂均通过浆内或表面添加阻燃的方法来实现阻燃,但一般阻燃效率较低,需要加入大量的阻燃剂才有阻燃效果。其带来的问题是:由于加入量大,影响纤维间的结合,从而将严重削弱装饰原纸本身的物理强度,降低了其使用性能;另外加入量大,流失多,阻燃成本高;加入量大也增加了纸页的灰分,增加了纸机设备的磨损,增加了维护保养的费用,影响纸机运行效率。
基于上述理由,提出本申请。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种利用阻燃植物纤维制备的阻燃装饰原纸及其制备方法。
为达到上述第一个目的,本发明采取的技术方案是:
一种利用阻燃植物纤维制备阻燃装饰原纸,所述阻燃装饰原纸的定量范围为45~50g/m2,极限氧指数≥28.5%,纵向干抗张强度为20~23N/15mm,纵向湿抗张强度为6~7N/15mm。
本发明的第二个目的在于提供上述所述利用阻燃植物纤维制备阻燃装饰原纸的方法,具体步骤如下:
将阻燃植物纤维、造纸助剂经混合、抄制、压榨、干燥、涂布、再干燥制得,其中:所述阻燃植物纤维是以植物纤维浆为反应原料,采用三聚氰胺多聚磷酸酯为反应型阻燃剂,以过硫酸盐为引发剂,在80~90℃、搅拌条件下发生阻燃接枝改性反应后经洗浆制得。
进一步,上述技术方案,所述阻燃接枝改性反应时间为12~15h。
进一步,上述技术方案,所述植物纤维浆由针叶木浆、阔叶木浆、磺化化机浆、损纸浆中的任意两种或三种组成,所述植物纤维浆的浓度为4~6wt%,打浆度为35~40°SR。
优选地,上述技术方案,所述植物纤维浆由质量份数比为1:0.5~1的针叶木浆和阔叶木浆组成。
优选地,上述技术方案,制备所述阻燃植物纤维的各原料配比如下:
植物纤维浆、过硫酸盐、三聚氰胺多聚磷酸酯的质量份数比为1.5~2:0.01~0.02:0.1~0.3。
进一步,上述技术方案,所述过硫酸盐引发剂为过硫酸钠,过硫酸钾或过硫酸铵中的任一种。
进一步,上述技术方案,所述造纸助剂包括增强剂、助留助滤剂,所述增强剂由聚丙烯酰胺(CPAM)和聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)组成;所述助留助滤剂由聚丙烯酰胺和硅溶胶组成。
优选地,上述技术方案,所述阻燃植物纤维与聚丙烯酰胺、聚酰胺环氧氯丙烷的质量份数比为1:0.001~0.003:0.001~0.003;所述阻燃植物纤维与聚丙烯酰胺、硅溶胶的质量份数比为1:0.002~0.004:0.002~0.004。
进一步,上述技术方案,所述涂布用涂料优选采用阻燃涂料,所述阻燃涂料由改性混合填料、聚乙烯醇和阻燃液组成,其中:所述阻燃液为阻燃接枝改性反应产生的废液,所述废液中含三聚氰胺多聚磷酸酯。
优选地,上述技术方案,所述混合填料由质量份数比为1:0.4~0.6的纳米级钛白粉、超细碳酸钙组成。
优选地,上述技术方案,所述改性混合填料由γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷偶联剂改性制得,所述混合填料、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷偶联剂的质量份数比为1:0.002~0.004:0.002~0.004。
优选地,上述技术方案,所述阻燃涂料各组分配比如下:
改性混合填料、聚乙烯醇和废液的质量份数比为2~6:1~3:5~15。
进一步,上述技术方案,所述阻燃涂料的涂布量为所述阻燃植物纤维质量的3~6%。
与现有技术相比,本发明涉及的一种利用阻燃植物纤维制备的阻燃装饰原纸及其制备方法具有如下有益效果:
(1)本发明采用反应型阻燃原理(而非添加型),通过阻燃剂与植物纤维中的组分发生接枝反应,真正成为了植物纤维的一部分,从而赋予植物纤维长期持久的阻燃效果。本发明采用反应型阻燃剂三聚氰胺多聚磷酸酯,将其以一定方法接枝改性植物纤维,从而制备阻燃型植物纤维,保证了植物纤维和其制备的阻燃装饰原纸阻燃的持久性。
(2)本发明采用反应型阻燃剂三聚氰胺多聚磷酸酯,将其以一定方法接枝改性植物纤维,从而使阻燃剂成为植物纤维的一部分,制备的阻燃植物纤维在抄纸时不会影响纤维间的结合,从而在保证阻燃性的同时,不影响装饰原纸的物理强度;不仅如此,三聚氰胺多聚磷酸酯还具有一定的交联作用,可以提高装饰原纸的物理强度。阻燃接枝改性后的废液用于配制阻燃涂料,其工艺简单、无污染、生产成本低,装饰原纸的阻燃性好、物理强度优异,具有较广阔的市场前景。
附图说明
图1为本发明利用阻燃植物纤维制备阻燃装饰原纸的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施案例和附图对本发明作进一步详细说明。本实施案例在以本发明技术为前提下进行实施,现给出详细的实施方式和具体的操作过程来说明本发明具有创造性,但本发明的保护范围不限于以下的实施案例。
根据本申请包含的信息,对于本领域技术人员来说可以轻而易举地对本发明的精确描述进行各种改变,而不会偏离所附权利要求的精神和范围。应该理解,本发明的范围不局限于所限定的过程、性质或组分,因为这些实施方案以及其他的描述仅仅是为了示意性说明本发明的特定方面。实际上,本领域或相关领域的技术人员明显能够对本发明实施方式作出的各种改变都涵盖在所附权利要求的范围内。
为了更好地理解本发明而不是限制本发明的范围,在本申请中所用的表示用量、百分比的所有数字、以及其他数值,在所有情况下都应理解为以词语“大约”所修饰。因此,除非特别说明,否则在说明书和所附权利要求书中所列出的数字参数都是近似值,其可能会根据试图获得的理想性质的不同而加以改变。各个数字参数至少应被看作是根据所报告的有效数字和通过常规的四舍五入方法而获得的。
实施例1
本实施例的一种利用阻燃植物纤维制备阻燃装饰原纸的方法,包括如下步骤:
(1)制备阻燃植物纤维
(11)将针叶木浆、阔叶木浆混合,加入到水力碎浆机中,控制碎浆浓度为3.0%,碎浆时间为20min,然后出料,再采用针叶木浆和阔叶木浆用盘磨机2列2台串并联混合磨浆,得到打浆度为37°SR,浓度为5wt%的植物纤维浆,其中:所述植物纤维浆中针叶木浆和阔叶木浆的质量比为1:0.8。
(12)将所得植物纤维浆和过硫酸铵加入反应器中,保持85℃的温度加热搅拌1h,然后向反应器中加入三聚氰胺多聚磷酸酯,继续在85℃恒温条件下搅拌反应14h,最后取出纤维,进行洗浆,得到接枝改性的阻燃植物纤维;其中:所述植物纤维浆、过硫酸铵、三聚氰胺多聚磷酸酯的质量比为1.8:0.015:0.2。
(2)制备阻燃涂料
(21)按质量比1:0.5将纳米级钛白粉、超细碳酸钙混合均匀,获得混合填料,然后将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷偶联剂与所述混合填料混合均匀,制得改性混合填料,其中:所述混合填料、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷偶联剂的质量比为1:0.003:0.003。
(22)回收步骤(12)阻燃接枝改性反应产生的废液,废液中含三聚氰胺多聚磷酸酯,取适量所述废液与所述改性混合填料、聚乙烯醇混合均匀,即制得所述的阻燃涂料,其中:所述改性混合填料、聚乙烯醇和废液的质量比为2:1:5。
(3)制备阻燃装饰原纸
(31)按配比向配浆箱中加入步骤(12)制得的阻燃植物纤维、聚丙烯酰胺(CPAM)和聚酰胺环氧氯丙烷(PAE),混合均匀后进入成浆池,然后由成浆泵输送至高位箱中,稳定浆料的压力和流量,高位箱下来的浆料再经冲浆泵与白水混合调节纸浆浓度至0.5wt%;其中:所述阻燃植物纤维与聚丙烯酰胺、聚酰胺环氧氯丙烷的质量比为1:0.002:0.002。
(32)按配比在压力筛入口加入配比量的助留助滤剂的一种组分聚丙烯酰胺,与冲浆泵来的浆料混合均匀,在流浆箱前加入配比量的助留剂的另一组分硅溶胶后上网抄制成湿纸页,其中:所述聚丙烯酰胺、硅溶胶与阻燃植物纤维的质量比为0.003:0.003:1。
(33)将步骤(32)所得湿纸页经压榨干燥后用涂布机涂上配比量的阻燃涂料,涂布量为5%(相当于纸重量,即阻燃植物纤维重量),涂布浓度为60%,涂布后经150℃热风干燥后制得所述阻燃装饰原纸。
实施例2
本实施例的一种利用阻燃植物纤维制备阻燃装饰原纸的方法,包括如下步骤:
(1)制备阻燃植物纤维
(11)将针叶木浆、阔叶木浆、损纸浆混合,加入到水力碎浆机中,控制碎浆浓度为2.5%,碎浆时间为15min,然后出料,再采用针叶木浆和阔叶木浆用盘磨机2列2台串并联混合磨浆,得到打浆度为35°SR,浓度为4wt%的植物纤维浆,其中:所述植物纤维浆中针叶木浆、阔叶木浆和损纸浆的质量比为1:0.5:0.5,所述损纸浆的浓度为3.0wt%。
(12)将所得植物纤维浆和过硫酸钠加入反应器中,保持90℃的温度加热搅拌0.5h,然后向反应器中加入三聚氰胺多聚磷酸酯,继续在90℃恒温条件下搅拌反应12h,最后取出纤维,进行洗浆,得到接枝改性的阻燃植物纤维;其中:所述植物纤维浆、过硫酸钠、三聚氰胺多聚磷酸酯的质量比为2:0.01:0.1。
(2)制备阻燃涂料
(21)按质量比1:0.4将纳米级钛白粉、超细碳酸钙混合均匀,获得混合填料,然后将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷偶联剂与所述混合填料混合均匀,制得改性混合填料,其中:所述混合填料、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷偶联剂的质量比为1:0.002:0.002。
(22)回收步骤(12)阻燃接枝改性反应产生的废液,所述废液中含三聚氰胺多聚磷酸酯,取适量所述废液与所述改性混合填料、聚乙烯醇混合均匀,即制得所述的阻燃涂料,其中:所述改性混合填料、聚乙烯醇和废液的质量比为3:2:8。
(3)制备阻燃装饰原纸
(31)按配比向配浆箱中加入步骤(12)制得的阻燃植物纤维、聚丙烯酰胺(CPAM)和聚酰胺环氧氯丙烷(PAE),混合均匀后进入成浆池,然后由成浆泵输送至高位箱中,稳定浆料的压力和流量,高位箱下来的浆料再经冲浆泵与白水混合调节纸浆浓度至0.5wt%;其中:所述阻燃植物纤维与聚丙烯酰胺、聚酰胺环氧氯丙烷的质量比为1:0.001:0.001。
(32)按配比在压力筛入口加入配比量的助留助滤剂的一种组分聚丙烯酰胺,与冲浆泵来的浆料混合均匀,在流浆箱前加入配比量的助留剂的另一组分硅溶胶后上网抄制成湿纸页,其中:所述聚丙烯酰胺、硅溶胶与阻燃植物纤维的质量比为0.002:0.002:1。
(33)将步骤(32)所得湿纸页经压榨干燥后用涂布机涂上配比量的阻燃涂料,涂布量为3%(相当于纸重量,即阻燃植物纤维重量),涂布浓度为55%,涂布后经200℃热风干燥后制得阻燃装饰原纸。
实施例3
本实施例的一种利用阻燃植物纤维制备阻燃装饰原纸的方法,包括如下步骤:
(1)制备阻燃植物纤维
(11)将针叶木浆、阔叶木浆混合,加入到水力碎浆机中,控制碎浆浓度为3.5%,碎浆时间为30min,然后出料,再采用针叶木浆和阔叶木浆用盘磨机2列2台串并联混合磨浆,得到打浆度为40°SR,浓度为5wt%的植物纤维浆,其中:所述植物纤维浆中针叶木浆和阔叶木浆的质量比为1:0.5。
(12)将所得植物纤维浆和过硫酸钾加入反应器中,保持86℃的温度加热搅拌1.5h,然后向反应器中加入三聚氰胺多聚磷酸酯,继续在86℃恒温条件下搅拌反应15h,最后取出纤维,进行洗浆,得到接枝改性的阻燃植物纤维;其中:所述植物纤维浆、过硫酸钾、三聚氰胺多聚磷酸酯的质量比为1.5:0.015:0.2。
(2)制备阻燃涂料
(21)按质量比1:0.5将纳米级钛白粉、超细碳酸钙混合均匀,获得混合填料,然后将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷偶联剂与所述混合填料混合均匀,制得改性混合填料,其中:所述混合填料、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷偶联剂的质量比为1:0.003:0.003。
(22)回收步骤(12)阻燃接枝改性反应产生的废液,废液中含三聚氰胺多聚磷酸酯,取适量所述废液与所述改性混合填料、聚乙烯醇混合均匀,即制得所述的阻燃涂料,其中:所述改性混合填料、聚乙烯醇和废液的质量比为2:1:5。
(3)制备阻燃装饰原纸
(31)按配比向配浆箱中加入步骤(12)制得的阻燃植物纤维、聚丙烯酰胺(CPAM)和聚酰胺环氧氯丙烷(PAE),混合均匀后进入成浆池,然后由成浆泵输送至高位箱中,稳定浆料的压力和流量,高位箱下来的浆料再经冲浆泵与白水混合调节纸浆浓度至0.5wt%;其中:所述阻燃植物纤维与聚丙烯酰胺、聚酰胺环氧氯丙烷的质量比为1:0.002:0.002。
(32)按配比在压力筛入口加入配比量的助留助滤剂的一种组分聚丙烯酰胺,与冲浆泵来的浆料混合均匀,在流浆箱前加入配比量的助留剂的另一组分硅溶胶后上网抄制成湿纸页,其中:所述聚丙烯酰胺、硅溶胶与阻燃植物纤维的质量比为0.003:0.003:1。
(33)将步骤(32)所得湿纸页经压榨干燥后用涂布机涂上配比量的阻燃涂料,涂布量为5%(相当于纸重量,即阻燃植物纤维重量),涂布浓度为60%,涂布后经150℃热风干燥后制得阻燃装饰原纸。
实施例4
本实施例的一种利用阻燃植物纤维制备阻燃装饰原纸的方法,包括如下步骤:
(1)制备阻燃植物纤维
(11)将针叶木浆、阔叶木浆、损纸浆混合,加入到水力碎浆机中,控制碎浆浓度为3.0%,碎浆时间为25min,然后出料,再采用针叶木浆和阔叶木浆用盘磨机2列2台串并联混合磨浆,得到打浆度为36°SR,浓度为4.5wt%的植物纤维浆,其中:所述植物纤维浆中针叶木浆、阔叶木浆和损纸浆的质量比为1:0.6:0.4,所述损纸浆的浓度为4.0wt%。
(12)将所得植物纤维浆和过硫酸铵加入反应器中,保持90℃的温度加热搅拌1h,然后向反应器中加入三聚氰胺多聚磷酸酯,继续在90℃恒温条件下搅拌反应13h,最后取出纤维,进行洗浆,得到接枝改性的阻燃植物纤维;其中:所述植物纤维浆、过硫酸铵、三聚氰胺多聚磷酸酯的质量比为2:0.015:0.15。
(2)制备阻燃涂料
(21)按质量比1:0.5将纳米级钛白粉、超细碳酸钙混合均匀,获得混合填料,然后将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷偶联剂与所述混合填料混合均匀,制得改性混合填料,其中:所述混合填料、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷偶联剂的质量比为1:0.0025:0.0025。
(22)回收步骤(12)阻燃接枝改性反应产生的废液,所述废液中含三聚氰胺多聚磷酸酯,取适量所述废液与所述改性混合填料、聚乙烯醇混合均匀,即制得所述的阻燃涂料,其中:所述改性混合填料、聚乙烯醇和废液的质量比为3:2:8。
(3)制备阻燃装饰原纸
(31)按配比向配浆箱中加入步骤(12)制得的阻燃植物纤维、聚丙烯酰胺(CPAM)和聚酰胺环氧氯丙烷(PAE),混合均匀后进入成浆池,然后由成浆泵输送至高位箱中,稳定浆料的压力和流量,高位箱下来的浆料再经冲浆泵与白水混合调节纸浆浓度至0.5wt%;其中:所述阻燃植物纤维与聚丙烯酰胺、聚酰胺环氧氯丙烷的质量比为1:0.001:0.001。
(32)按配比在压力筛入口加入配比量的助留助滤剂的一种组分聚丙烯酰胺,与冲浆泵来的浆料混合均匀,在流浆箱前加入配比量的助留剂的另一组分硅溶胶后上网抄制成湿纸页,其中:所述聚丙烯酰胺、硅溶胶与阻燃植物纤维的质量比为0.002:0.002:1。
(33)将步骤(32)所得湿纸页经压榨干燥后用涂布机涂上配比量的阻燃涂料,涂布量为4%(相当于纸重量,即阻燃植物纤维重量),涂布浓度为65%,涂布后经180℃热风干燥后制得阻燃装饰原纸。
对比例1
本对比例的一种利用植物纤维制备装饰原纸的方法,包括如下步骤:
(1)将针叶木浆、阔叶木浆混合,加入到水力碎浆机中,控制碎浆浓度为3.0%,碎浆时间为20min,然后出料,再采用针叶木浆和阔叶木浆用盘磨机2列2台串并联混合磨浆,得到打浆度为37°SR,浓度为5wt%的植物纤维浆,其中:所述植物纤维浆中针叶木浆和阔叶木浆的质量比为1:0.8;
(2)按配比向配浆箱中加入步骤(1)制得的植物纤维浆、聚丙烯酰胺(CPAM)和聚酰胺环氧氯丙烷(PAE),混合均匀后进入成浆池,然后由成浆泵输送至高位箱中,稳定浆料的压力和流量,高位箱下来的浆料再经冲浆泵与白水混合调节纸浆浓度至0.5wt%;其中:所述植物纤维浆与聚丙烯酰胺、聚酰胺环氧氯丙烷的质量比为1.8:0.002:0.002。
(3)按配比在压力筛入口加入配比量的助留助滤剂的一种组分聚丙烯酰胺,与冲浆泵来的浆料混合均匀,在流浆箱前加入配比量的助留剂的另一组分硅溶胶后上网抄制成湿纸页,其中:所述聚丙烯酰胺、硅溶胶与植物纤维浆的质量比为0.003:0.003:1。
(4)将步骤(3)所得湿纸页经压榨干燥后用涂布机涂上配比量的涂料,涂布量为5%(相当于纸重量,植物纤维浆重量),涂布浓度为60%,涂布后经150℃热风干燥后制得所述装饰原纸;
其中:涂料采用如下方法制得:按质量比1:0.5将纳米级钛白粉、超细碳酸钙混合均匀,获得混合填料;然后将γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷偶联剂与所述混合填料混合均匀,制得改性混合填料,其中:所述混合填料、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷偶联剂的质量比为1:0.003:0.003;再取适量白水,与所述改性混合填料、聚乙烯醇混合均匀,即制得所述的涂料,其中:所述改性混合填料、聚乙烯醇和白水的质量比为3:2:8。
将实施例1~4制得的阻燃装饰原纸和对比例1制得的装饰原纸的主要性能指标进行测试。阻燃性采用氧指数仪按照ASTM D2863标准测试,物理性能以《纸和纸板抗张强度的测定》国家标准GB T 12914-2008为依据进行检测,测试结果如表1所示。
表1实施例1~4制得的阻燃装饰原纸的主要性能指标测试结果表
技术指标 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例1 |
定量g/m<sup>2</sup> | 45 | 50 | 48 | 46 | 45 |
阻燃性(极限氧指数%) | 28.5 | 30.6 | 29.5 | 30.2 | 22 |
纵向干抗张强度N/15mm | 20 | 23 | 21 | 22.5 | 18 |
纵向湿抗张强度N/15mm | 6 | 7 | 6.2 | 6.4 | 5 |
由表1结果可知,本发明采用阻燃植物纤维制备的装饰原纸阻燃性良好、持久,无卤、无毒,其极限氧指数均大于28%,达到难燃等级,而且本发明的阻燃装饰原纸还具有良好的物理强度,未削弱装饰原纸本身的物理强度。另外,本发明将接枝改性后的废液用于配制阻燃涂料,其工艺简单、还可减少环境污染、降低生产成本,具有较广阔的市场前景。
Claims (6)
1.一种利用阻燃植物纤维制备的阻燃装饰原纸,其特征在于:所述阻燃装饰原纸的定量范围为45~50g/m2,极限氧指数≥28.5%,纵向干抗张强度为20~23 N/15mm,纵向湿抗张强度为6~7N/15mm;
所述阻燃装饰原纸采用下述方法制得,步骤如下:将阻燃植物纤维、造纸助剂经混合、抄制、压榨、干燥、涂布、再干燥制得,其中:所述阻燃植物纤维是以植物纤维浆为反应原料,采用三聚氰胺多聚磷酸酯为反应型阻燃剂,以过硫酸盐为引发剂,在80~90℃、搅拌条件下发生阻燃接枝改性反应后经洗浆制得,所述造纸助剂包括增强剂、助留助滤剂,所述增强剂由聚丙烯酰胺和聚酰胺环氧氯丙烷组成;所述助留助滤剂由聚丙烯酰胺和硅溶胶组成;
所述阻燃接枝改性反应时间为12~15h;
制备所述阻燃植物纤维的各原料配比如下:
植物纤维浆、过硫酸盐、三聚氰胺多聚磷酸酯的质量份数比为1.5~2:0.01~0.02:0.1~0.3;
所述涂布采用阻燃涂料,所述阻燃涂料由质量份数比为2~6:1~3:5~15的改性混合填料、聚乙烯醇和阻燃液组成,其中:所述阻燃液为阻燃接枝改性反应产生的废液,所述废液中含三聚氰胺多聚磷酸酯。
2.根据权利要求1所述的利用阻燃植物纤维制备的阻燃装饰原纸,其特征在于:所述植物纤维浆由针叶木浆、阔叶木浆、磺化化机浆、损纸浆中的任意两种或三种组成,所述植物纤维浆的浓度为4~6wt%,打浆度为35~40°SR。
3.根据权利要求1所述的利用阻燃植物纤维制备的阻燃装饰原纸,其特征在于:所述过硫酸盐引发剂为过硫酸钠,过硫酸钾或过硫酸铵中的任一种。
4.根据权利要求3所述的利用阻燃植物纤维制备的阻燃装饰原纸,其特征在于:所述阻燃植物纤维与聚丙烯酰胺、聚酰胺环氧氯丙烷的质量份数比为1:0.001~0.003:0.001~0.003;所述阻燃植物纤维与聚丙烯酰胺、硅溶胶的质量份数比为1:0.002~0.004:0.002~0.004。
5.根据权利要求1所述的利用阻燃植物纤维制备的阻燃装饰原纸,其特征在于:所述改性混合填料由γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷偶联剂和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷偶联剂改性混合填料制得,所述混合填料由质量份数比为1:0.4~0.6的纳米级钛白粉、超细碳酸钙组成;所述混合填料、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷偶联剂的质量份数比为1:0.002~0.004:0.002~0.004。
6.根据权利要求1所述的利用阻燃植物纤维制备的阻燃装饰原纸,其特征在于:所述阻燃涂料的涂布量为所述阻燃植物纤维质量的3~6%。
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