CN1800490A - 耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法，包括在纸浆中添加非离子增强剂、改性硅灰石化合物，在长网多缸纸机上进行原纸抄造，压榨轻压；将20～25份吗啉单元低聚型气相缓蚀剂、5～7份2－甲基哌嗪、5～8份乌洛托品、0.001～0.01份湖兰染料和60～70份去离子水配制缓蚀剂；添加氧化铝和有机硅化合物、硅类多孔吸附材料、聚丙烯酸盐分散剂、改性高分子成膜剂后，涂布在纸基表面；将纸张热风干燥、压光后卷取、分切即可。本发明采用“高清洁”抄纸技术，纸张吸油性强，高温下(200℃)使用，纸张强度下降小于25％，能重复使用2次以上，防锈蚀的时间长达5～10年。
Description
技术领域
本发明涉及冶金工业产品中的冷扎、冷拔薄板带及钢板之间的衬垫与防锈蚀以及不锈钢材防锈技术领域，具体是指一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法。
背景技术
为了适应各种金属制品加工的要求，不锈钢材通常加工成板材、网材及线材等，而在钢坯成形过程中(如轧制)，为使钢板之间或成品之间避免磨擦及氧化，通常需使用衬垫材料，起到防止钢板表面或成品间的磨损及锈蚀。不锈钢防锈纸是一种针对不锈钢防锈蚀的专用包装纸，是在适宜不锈钢材料包装的“纸基”上加入了“不锈钢锈敌剂”，使纸对不锈钢锈蚀起专门的阻止和防护功能，分别适用于不锈钢板材、线材、网材、零部件和器具的防锈包装上，可以取代目前广泛使用的通用型防止金属锈蚀的包装纸，如气相型和接触型金属防锈纸。不锈钢防锈纸的特点是对不锈钢防锈效果好，使不锈钢在贮存、运输和使用过程中免受环境气氛中水汽、氧气、酸、碱、盐、和碳化物的影响，而且防锈纸生产过程中无毒无污染。但这种纸不具有使不锈钢材在加工过程中的防摩擦、防氧化的特殊功能，纸张不能循环使用，而且存在钢材轧制过程中不耐高温及纸张强度损失较多的缺陷。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述现有技术中存在的不足之处，提供一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法。该垫纸可以循环使用，对环境污染影响很小，加工成本低，高温环境下较少损失纸张物理强度。
本发明所述一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法，包括如下步骤和工艺条件：
第一步 在纸浆中按质量百分比浓度0.1～0.3％添加非离子增强剂、按质量百分比浓度5～15％添加耐高温的改性硅灰石化合物，在长网多缸纸机上进行原纸抄造，压榨轻压；
第二步 将如下成分按重量份数配比混合配制缓蚀剂：20～25份吗啉单元低聚型气相缓蚀剂、5～7份2-甲基哌嗪、5～8份乌洛托品、0.001～0.01份湖兰染料和60～70份去离子水；
第三步 在缓蚀剂中按质量百分比浓度添加1～2％的氧化铝和有机硅化合物的混合物、1～2％的硅类多孔吸附材料、0.1～0.3％的聚丙烯酸盐分散剂、0.7～0.9％的改性高分子成膜剂后，保持温度30～60℃，通过帘式喷雾机或门辊式涂布机涂布在纸基表面，涂布量3～5g/m2；
第四步 将纸张热风干燥、压光后卷取、分切，即可得到所述一种不锈钢材防护垫纸。
为了更好地实现本发明，所述纸浆在荷兰式打浆中进行半料打浆，在四台双盘磨中串联打成浆；其中，打半浆的打浆浓度为3～4％，打浆度为16～18°SR，湿重为7～8g，打浆后纸浆纤维平均长度为1.5～1.7mm，其中90％以上为0.8mm，0.2mm以下不超过5％；成浆的打浆浓度为3.5～5.5％，叩解度为25～35°SR，湿重为5～6g，打浆后纸浆纤维平均长度为1.2～1.4mm，其中80％以上为0.8mm，0.2mm以下不超过10％；所述非离子增强剂包括聚丙烯酰胺；所述吗啉单元低聚型气相缓蚀剂由吗啉单元、环己烷、正丁烷通过Mannich反应制备而成；所述有机硅化合物包括有机硅树脂；所述硅类多孔吸附材料包括胶体硅、烟法硅或纳米硅；所述聚丙烯酸盐分散剂包括聚丙烯酸钠、聚丙烯酸胺或阳离子聚丙烯酸脂；所述改性高分子成膜剂包括壳聚糖、羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素或羟丙基甲基纤维素。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、本发明采用“高清洁”抄纸技术，避免纸张受到氯离子、硫酸根离子等氧化性阴离子的污染，提高防锈蚀效能。为了减少离子的氧化作用，在纸张抄片中不加填、不施胶，除了添加耐高温的改性的硅灰石化合物外，不添加其它化合物，不使用反压，缓慢干燥。
2、本发明通过分子设计的手段，即在一个分子内引入2个或2个以上的活性基团，利用各活性基团的协同作用，大大提高缓蚀能力，而且与各种载体相容性好。通过Mannich反应将吗啉、正丁烷、环己烷分子连结起来，合成了高性能的含有至少两个活性单元的低毒防锈剂，气相防锈能力超过亚硝酸二环己胺。利用低毒、高效的金属缓蚀剂的协同作用，复配出环境友好的、高效的金属缓蚀剂悬浮液，涂于纸基材料的表面，形成严密的阻隔空气的保护层，使防锈蚀的时间长达5～10年，而普通气相防锈纸只有保持2～3年的防锈能力，而且纸张吸油性强，高温下(200℃)使用，纸张强度下降小于25％，能重复使用2次以上。
3、目前，我国的特种防锈纸主要以进口纸为主，尤以美国及日本公司的居多，而国内产品以普通防锈纸为主。本发明将填补国产产品空白，产品使用的缓蚀剂高效、无毒，达到“绿色”包装的要求，产品定量低，可节约植物资源，也可实现包装减量化的要求，而且产品还可重复使用，市场前景广阔。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明做进一步地详细说明。
实施例一
原材料选用长纤维纸浆(如长纤维针叶木浆等)，纤维的平均长度在1.5～2.0mm之间，且浆料中尽量不含氯离子、硫酸根离子。
首先将纸浆在荷兰式打浆中进行半料打浆(由于纸浆纤维长度大，因此要打半浆)，在四台双盘磨中串联打成浆；其中，打半浆的打浆浓度为3～4％，打浆度为16～18°SR，湿重为7～8g，打浆后纸浆纤维平均长度为1.5～1.7mm，其中90％以上为0.8mm，0.2mm以下不超过5％；成浆的打浆浓度为3.5～5.5％，叩解度为25～35°SR，湿重为5～6g，打浆后纸浆纤维平均长度为1.2～1.4mm，其中80％以上为0.8mm，0.2mm以下不超过10％。由吗啉单元、环己烷、正丁烷通过Mannich反应制备吗啉单元低聚型气相缓蚀剂。然后实施如下步骤：
第一步 在纸浆中按质量百分比浓度0.1％添加非离子增强剂聚丙烯酰胺、按质量百分比浓度5％添加耐高温的改性的硅灰石化合物，在1760mm以上的长网多缸纸机上进行原纸抄造，压榨轻压，配浆池中不加矿物填料，也不加入抗水性的松香乳胶，不使用反压，红外线缓慢干燥，为了节省包装成本，原纸低定量30～40g/m2；
第二步 将如下成分按重量份数配比混合配制缓蚀剂：20份吗啉单元低聚型气相缓蚀剂、5份2-甲基哌嗪、5份乌洛托品、0.001份湖兰染料和60份去离子水，40～60℃下保温贮存；
第三步 在缓蚀剂中按质量百分比浓度添加1％的氧化铝和有机硅树脂的混合物、1％的胶体硅、0.1％的聚丙烯酸钠、0.7％的壳聚糖后，保持温度30℃，通过帘式喷雾机涂布在纸基表面，涂布量3g/m2；
第四步 将纸张干燥、压光后卷取、分切，即可得到所述一种不锈钢材防护垫纸；干燥采用桥式热风干燥和烘缸干燥，热风喷嘴温度为130～150℃；压光采用机外超级压光机(11辊)单面压光，压力490kN/m；分切可以切成787mm、880mm的卷筒纸(根据客户要求分切)，牛皮包装纸包装，并贴上商标。
所述不锈钢材防护垫纸的物理性能检测：
| 定量g/m2 | 裂断长km | 耐折度次 | 平滑度s | 耐破度kPa | 撕裂度mn.g.m-2 | 伸长率％ |
| 40 | 8.1 | 498 | 320 | 201 | 150 | 30 |
不锈钢材防护试验：
| 试验项目 | 试验结果 | 试验条件 |
| 气相缓蚀能力试验(7小时) | 好、无锈点 | 温度：50±1℃相对湿度：＞95％ |
| 气相防锈甄别试验(7周) | 好(无锈) | |
| 动态湿热试验(7周) | 好(无锈点) | |
| 吸油试验 | 钢板表面油污吸附干净 | 薄形钢板 |
| 耐高温、耐摩擦试验 | 裂断长下降的比例小于20％，可以重复使用3次 | 200℃ |
实施例二
第一步 在纸浆中按质量百分比浓度0.2％添加聚丙烯酰胺、按质量百分比浓度10％添加耐高温的改性硅灰石化合物，在长网多缸纸机上进行原纸抄造，压榨轻压；
第二步 将如下成分按重量份数配比混合配制缓蚀剂：23份吗啉单元低聚型气相缓蚀剂、6份2-甲基哌嗪、7份乌洛托品、0.005份湖兰染料和65份去离子水；
第三步 在缓蚀剂中按质量百分比浓度添加1.5％的氧化铝和有机硅树脂的混合物、1.5％的烟法硅、0.2％的聚丙烯酸胺、0.8％的羧甲基纤维素后，保持温度45℃，通过门辊式涂布机涂布在纸基表面，涂布量4g/m2；
第四步 将纸张热风干燥、压光后卷取、分切，即可得到所述一种不锈钢材防护垫纸。
其它条件同实施例一。
实施例三
第一步 在纸浆中按质量百分比浓度0.3％添加聚丙烯酰胺、按质量百分比浓度15％添加耐高温的改性硅灰石化合物，在长网多缸纸机上进行原纸抄造，压榨轻压；
第二步 将如下成分按重量份数配比混合配制缓蚀剂：25份吗啉单元低聚型气相缓蚀剂、7份2-甲基哌嗪、8份乌洛托品、0.01份湖兰染料和70份去离子水；
第三步 在缓蚀剂中按质量百分比浓度添加2％的氧化铝和有机硅树脂的混合物、2％的纳米硅、0.3％的阳离子聚丙烯酸脂、0.9％的甲基纤维素后，保持温度60℃，通过帘式喷雾机涂布在纸基表面，涂布量5g/m2；
第四步 将纸张热风干燥、压光后卷取、分切，即可得到所述一种不锈钢材防护垫纸。
其它条件同实施例一。
实施例四
改性高分子成膜剂选用羟丙基纤维素，其它条件同实施例一。
实施例五
改性高分子成膜剂选用羟丙基甲基纤维素，其它条件同实施例一。
如上所述，即可较好地实现本发明。
Claims (8)
1、一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法，其特征是，包括如下步骤和工艺条件：
第一步在纸浆中按质量百分比浓度0.1～0.3％添加非离子增强剂、按质量百分比浓度5～15％添加耐高温的改性硅灰石化合物，在长网多缸纸机上进行原纸抄造，压榨轻压；
第二步将如下成分按重量份数配比混合配制缓蚀剂：20～25份吗啉单元低聚型气相缓蚀剂、5～7份2-甲基哌嗪、5～8份乌洛托品、0.001～0.01份湖兰染料和60～70份去离子水；
第三步在缓蚀剂中按质量百分比浓度添加1～2％的氧化铝和有机硅化合物的混合物、1～2％的硅类多孔吸附材料、0.1～0.3％的聚丙烯酸盐分散剂、0.7～0.9％的改性高分子成膜剂后，保持温度30～60℃，通过帘式喷雾机或门辊式涂布机涂布在纸基表面，涂布量3～5g/m2；
第四步将纸张热风干燥、压光后卷取、分切，即可得到所述一种不锈钢材防护垫纸。
2、根据权利要求1所述一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法，其特征是，所述纸浆在荷兰式打浆中进行半料打浆，在四台双盘磨中串联打成浆；其中，打半浆的打浆浓度为3～4％，打浆度为16～18°SR，湿重为7～8g，打浆后纸浆纤维平均长度为1.5～1.7mm，其中90％以上为0.8mm，0.2mm以下不超过5％；成浆的打浆浓度为3.5～5.5％，叩解度为25～35°SR，湿重为5～6g，打浆后纸浆纤维平均长度为1.2～1.4mm，其中80％以上为0.8mm，0.2mm以下不超过10％。
3、根据权利要求1所述一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法，其特征是，所述非离子增强剂包括聚丙烯酰胺。
4、根据权利要求1所述一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法，其特征是，所述吗啉单元低聚型气相缓蚀剂由吗啉单元、环己烷、正丁烷通过Mannich反应制备而成。
5、根据权利要求1所述一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法，其特征是，所述有机硅化合物包括有机硅树脂。
6、根据权利要求1所述一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法，其特征是，所述硅类多孔吸附材料包括胶体硅、烟法硅或纳米硅。
7、根据权利要求1所述一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法，其特征是，所述聚丙烯酸盐分散剂包括聚丙烯酸钠、聚丙烯酸胺或阳离子聚丙烯酸脂。
8、根据权利要求1所述一种耐高温不锈钢材防护垫纸的制备方法，其特征是，所述改性高分子成膜剂包括壳聚糖、羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素或羟丙基甲基纤维素。
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