一種復(fù)合纖維阻燃紙及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及造紙技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種復(fù)合纖維阻燃紙及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 紙張是由植物纖維交織構(gòu)成的，其主要成分是纖維素、半纖維素和少量木素，而該 些成分都是易燃成分，通常紙的燃點(diǎn)在130?230°C左右，氧指數(shù)在15?20之間。紙基材 料經(jīng)常成為火災(zāi)的引火物質(zhì)，每年因其易燃燒性所造成的經(jīng)濟(jì)損失相當(dāng)巨大，紙基材料的 阻燃性已成為一些應(yīng)用領(lǐng)域的必要的性能指標(biāo)。
[0003] 目前，現(xiàn)有的紙及紙制品所用纖維W木漿纖維和草漿纖維為主，我國木材資源較 緊缺，傳統(tǒng)造紙消耗大量的森林資源和草資源。而且，植物纖維抄造紙張容易腐蝕、易燃、易 吸濕。此外，植物纖維造紙用水量大，產(chǎn)生大量黑液和廢水，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，廢水處理造成 產(chǎn)品成本增加。
[0004][0005] 浸潰法生產(chǎn)的紙需吸附大量的阻燃劑，對(duì)紙張的本身性能影響大，所W適用范圍 窄。涂布法的阻燃劑主要集中在紙的表面，其表面阻燃效果相對(duì)較好，但不能賦予紙內(nèi)部阻 燃性，且由于涂布法使用大量的有機(jī)黏結(jié)劑，所W阻燃效果不夠理想。漿內(nèi)添加阻燃劑的方 法是在漿內(nèi)添加各種水不溶性的阻燃劑，和植物纖維混合抄成阻燃紙，該種方法簡單，但阻 燃劑加入量大，對(duì)紙的物理性能影響大。漿內(nèi)添加法制備阻燃紙，具有阻燃劑分布均勻，對(duì) 紙的物理性能影響小等優(yōu)點(diǎn)，加入少量助留助率劑后，可W大幅其提高留著率，達(dá)到阻燃效 果。經(jīng)過阻燃處理后的紙，可使其達(dá)到難燃要求，從而滿足工業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ畹囊?求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種復(fù)合纖維阻燃紙， 其既能滿足阻燃性能要求，又具有較好的力學(xué)性能。
[0007] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種復(fù)合纖維阻燃紙的制備方法。
[000引為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是： 一種復(fù)合纖維阻燃紙，包括按重量百分比礦物纖維30?50%，植物纖維干漿30?45%， 阻燃填料5?10%，填料10?20%，少量淀粉；所述阻燃填料由磯酸、尿素和侶儀水滑石制備 得到。
[0009] 進(jìn)一步地，所述阻燃填料的制備方法包括如下步驟；將磯酸溶液倒入反應(yīng)器中加 熱攬拌，溫度升到60?70°C加入尿素，等溫度升到130°C時(shí)加入儀侶水滑石，保溫10? 15min，將產(chǎn)物倒出，固化、粉碎后得到所述阻燃填料。
[0010] 優(yōu)選地，所述磯酸；尿素；侶儀水滑石的質(zhì)量份數(shù)比為1 ;〇. 85?0. 95 ;0. 15? 0? 35。
[0011] 優(yōu)選地，所述礦物纖維為娃灰石纖維，纖維長度為1. 0?5. 0mm，直徑為3. 0? 6. 0 ym。
[0012] 一種所述復(fù)合纖維阻燃紙的制備方法，包括W下操作步驟： (1) 打漿；將植物纖維放入打漿機(jī)中打至打漿度介于30?50° SR之間； (2) 添加；向經(jīng)過步驟（1)打漿的紙漿中依次加入礦物纖維、阻燃填料、淀粉溶液、填料 進(jìn)行混合；所述淀粉溶液添加到造紙濕端系統(tǒng)混合漿池中混合得到造紙漿料； (3) 成型；將經(jīng)過步驟（2)混合后的紙漿在造紙機(jī)上按照50?200g/m2的定量進(jìn)行抄 造，壓棒和干燥后得到所述復(fù)合纖維阻燃紙；所述礦物纖維采用陽離子淀粉進(jìn)行處理。
[0013] 進(jìn)一步地，所述淀粉溶液的制備方法為： 對(duì)淀粉原料進(jìn)行前處理得到濃度15?29 %的第一淀粉溶液； 通過水浴法將所述第一淀粉溶液稀釋并升溫，得到潤脹后含不同粒徑淀粉球的所述淀 粉溶液，所述淀粉球?yàn)榱酱笥?0微米圓潤而未破裂的淀粉球體。
[0014] 進(jìn)一步地，所述步驟（2)還包括： 在所述混合漿池出口處的造紙漿料中W 0. 1?化g/噸絕干漿的量添加固著劑并混合 攬拌均勻；所述固著劑為陽離子聚丙締酷胺，陰離子聚丙締酷胺、丙締酷胺共聚物、聚酷胺 環(huán)氧氯丙燒W及聚丙締酷胺-己二醒聚合物中的至少一種。
[0015] 進(jìn)一步地，所述礦物纖維使用陽離子淀粉進(jìn)行表面處理的方法為；將陽離子淀粉 加入到水中，配制成2?4g/L濃度的溶液；升溫至60°C，向溶液中加入礦物纖維，攬拌使礦 物纖維表面被淀粉包裹。
[0016] 優(yōu)選地，所述淀粉原料為原淀粉、陽離子淀粉、兩性淀粉W及改性淀粉的衍生化合 物中的至少一種。
[0017] 優(yōu)選地，所述陽離子淀粉為叔胺型或季胺型淀粉。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明的復(fù)合纖維阻燃紙中，W礦物纖維替代部分植物纖維，通過各個(gè)組分的合理配 比，在滿足阻燃性能要求的情況下，具有較好的力學(xué)性能。技術(shù)指標(biāo)達(dá)到紙樣續(xù)燃時(shí)間為 Os，平均灼燃時(shí)間《32s，平均碳化長度《57mm，具有優(yōu)異的阻燃性能。
[0019] 在磯酸和尿素合成聚磯酸錠的過程中加入儀侶水滑石，使反應(yīng)在儀侶水滑石的孔 隙和表面進(jìn)行，從而制備聚磯酸錠/儀侶水滑石復(fù)合阻燃填料，充分利用聚磯酸錠的阻燃 性和儀侶水滑石的阻燃性，使阻燃填料有很高的阻燃性能。
[0020] 本發(fā)明所添加的化學(xué)藥劑可-定比例配置成穩(wěn)定的溶液，無需多次單獨(dú)添 力口，從而簡化生產(chǎn)流程，降低生產(chǎn)成本。
[0021] 本發(fā)明的制備方法采用通常的造紙工藝直接抄造，制備方法簡單，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè) 化生產(chǎn)。
[0022] 本發(fā)明的制備方法，通過陽離子淀粉對(duì)礦物纖維進(jìn)行表面處理，淀粉將礦物纖維 包裹，提高了礦物纖維與植物纖維之間的結(jié)合力，同時(shí)，陽離子淀粉是造紙用增強(qiáng)劑和助留 劑，提高了紙張的質(zhì)量。
【具體實(shí)施方式】
[0023] W下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0024] 實(shí)施例1 1)阻燃填料由下述方法制備得到： ①將40kg濃度為85%的磯酸倒入反應(yīng)器中，加熱攬拌，溫度升到60 °C時(shí)加入34kg尿 素，控制升溫速率3°C min4。
[0025] ②等溫度升到130°C時(shí)，加入6kg的儀侶水滑石，保持130°C時(shí)，保溫lOmin，將產(chǎn)物 倒出。
[0026] ⑨將產(chǎn)物在高溫箱中于210°C下固化化，將固化后的物質(zhì)粉碎、過320目篩即得阻 燃填料。
[0027] 2)淀粉溶液的制備方法為； 對(duì)原淀粉進(jìn)行前處理得到濃度15 %的第一淀粉溶液； 通過水浴法將所述第一淀粉溶液稀釋并升溫，得到潤脹后含不同粒徑淀粉球的所述淀 粉溶液，所述淀粉球?yàn)榱酱笥?0微米圓潤而未破裂的淀粉球體。
[002引 3)礦物纖維的表面處理；將叔胺型陽離子淀粉64g加入到3化水中，配制成2g/L 濃度的溶液。升溫至60°C，向溶液中加入礦物纖維16kg，攬拌0. 5小時(shí)，使礦物纖維表面被 淀粉包裹。
[0029] 4)打漿；將紙漿放入盤磨打漿機(jī)中打漿至一定的打漿度；所述一定的打漿度為 40。SR; 5) 添加；向經(jīng)過打漿的紙漿中依次加入礦物纖維、阻燃填料、淀粉溶液、填料進(jìn)行混 合；所述淀粉溶液添加到造紙濕端系統(tǒng)混合漿池中混合得到造紙漿料；在所述混合漿池出 口處的造紙漿料中W 0.化g/噸絕干漿的量添加固著劑并混合攬拌均勻；所述固著劑為陽 離子聚丙締酷胺； 6) 成型；將混合后的漿料在造紙機(jī)上按照一定定量進(jìn)行抄造，壓棒和干燥后得到復(fù)合 纖維阻燃紙；所述定量為50g/m2。
[0030] 實(shí)施例2 1)阻燃