一種阻燃植物纖維及阻燃紙的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及阻燃材料領(lǐng)域，特別涉及一種阻燃植物纖維及阻燃紙。
【背景技術(shù)】
[0002]植物纖維是一種易燃物質(zhì)，隨著社會(huì)的發(fā)展，越來越多的領(lǐng)域中要用到以植物纖維為主要原料的阻燃紙，如阻燃包裝紙和紙板、阻燃裝飾紙、阻燃汽車過濾紙等，所以對(duì)植物纖維紙的阻燃研究已成為特種紙領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)?，F(xiàn)有的植物纖維紙阻燃方法常用添加阻燃劑的方法來制備，如在紙漿內(nèi)加入水不溶性的阻燃劑抄制阻燃紙，或是用表面施膠法、涂布法或浸漬法等方法，讓紙張吸收水溶性阻燃劑，使其具備阻燃性。但這些阻燃方法的阻燃劑都留存于纖維表面或纖維之間的空隙中，或是在生產(chǎn)過程中阻燃劑的流失嚴(yán)重，或是阻燃效果主要在紙的表面，內(nèi)部阻燃效果較差等。纖維細(xì)胞腔內(nèi)加填可將填料通過紋孔填充于纖維細(xì)胞腔內(nèi)，制備一種具有特殊性能的纖維，如引入阻燃劑制備阻燃纖維。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出一種阻燃植物纖維及阻制備方法，能夠提高植物纖維的阻燃性，用于制備阻燃紙。
[0004]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種阻燃紙。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種阻燃植物纖維，包括植物纖維漿料和阻燃劑，所述阻燃植物纖維的制備方法包括如下步驟:在反應(yīng)器中加入濃度為0.8-1.4mol/L的氯化鎂溶液，加熱并攪拌，控制溫度50-700C，加入植物纖維紙漿和超細(xì)填料，攪拌20-40min后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0-2.5%的氨水，攪拌10-30min后將植物纖維紙漿過濾后用清水洗滌即得所述阻燃植物纖維。
[0006]進(jìn)一步的，所述植物纖維紙漿為漂白闊葉木漿。
[0007]進(jìn)一步的，所述超細(xì)填料為二氧化硅。
[0008]進(jìn)一步的，所述反應(yīng)器中各原料的質(zhì)量比為:植物纖維:超細(xì)二氧化硅:氯化鎂:氨水=1:0.01-0.02:3.0-3.5:1.2-1.6，其中氯化鎂和氨水以純?nèi)苜|(zhì)的質(zhì)量計(jì)。
[0009]一種阻燃紙，由本發(fā)明的阻燃植物纖維用紙頁抄片器抄制而成，其定量為45_75g.m—2的阻燃紙。
[0010]阻燃性檢測(cè):以《氧指數(shù)試驗(yàn)法》為依據(jù)，檢測(cè)本發(fā)明阻燃植物纖維的阻燃性能。檢測(cè)表明:本發(fā)明阻燃植物纖維的氧指數(shù)可達(dá)到難燃等級(jí)，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:
(I)提高植物纖維的阻燃性
以氯化鎂和氨水為原料，在植物纖維細(xì)胞腔內(nèi)生成氫氧化鎂阻燃劑，同時(shí)利于通過纖維紋孔進(jìn)入纖維細(xì)胞內(nèi)部的超細(xì)二氧化硅，可充分發(fā)揮氫氧化鎂阻燃劑與二氧化硅之間的協(xié)同阻燃作用，使植物纖維具有良好的阻燃性能。
[0011 ] (2)提高紙張的強(qiáng)度，減少對(duì)張性能的影響利用添加阻燃劑的方法抄制阻燃紙會(huì)影響紙的物理強(qiáng)度，因?yàn)榇罅孔枞紕┝舸嬗诶w維與纖維之間，影響纖維與纖維的氫鍵結(jié)合，從而影響紙張的物理強(qiáng)度。而本發(fā)明的阻燃劑在纖維內(nèi)部，相比添加法對(duì)纖維間結(jié)合力的影響小，故有利于提高紙張的物理強(qiáng)度。另外由于纖維表面無阻燃劑，所以對(duì)紙張的性能影響小，也有利于紙張的后加工處理。
[0012](3)降低成本
由于細(xì)胞腔內(nèi)加填，阻燃劑在紙張生產(chǎn)過程中的流失少，故有利于降低成本。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明阻燃植物纖維的制作流程和檢測(cè)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面通過具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。
[0015]實(shí)施例1:一種阻燃植物纖維，由下述方法制備得到:
①在三口燒瓶中加入濃度為0.811101/1的氯化鎂溶液1001^，加熱攪拌，控制溫度501€，加入3g闊葉木纖維和0.04g超細(xì)二氧化娃，快速攪拌20 min ；
②加入濃度為2%的氨水200mL，繼續(xù)快速攪拌10min ；
③將闊葉木纖維過濾后，用清水清洗干凈即得阻燃植物纖維；
④用抄片器將阻燃植物纖維抄制成定量為45g.m—2的阻燃紙。
[0016]實(shí)施例2:—種阻燃植物纖維，由下述方法制備得到:
①在三口燒瓶中加入濃度為1.0mo 1/L的氯化鎂溶液10mL，加熱攪拌，控制溫度60°C，加入3g闊葉木纖維和0.06g超細(xì)二氧化娃，快速攪拌30 min ；
②加入濃度為2%的氨水200mL，繼續(xù)快速攪拌15min;
③將闊葉木纖維過濾后，用清水清洗干凈即得阻燃植物纖維；
④用抄片器將阻燃植物纖維抄制成定量為50g.m—2的阻燃紙。
[0017]實(shí)施例3:—種阻燃植物纖維，由下述方法制備得到:
①在三口燒瓶中加入濃度為1.211101/1的氯化鎂溶液1001^，加熱攪拌，控制溫度701€，加入3g闊葉木纖維和0.04g超細(xì)二氧化娃，快速攪拌30 min ；
②加入濃度為2.5%的氨水200mL，繼續(xù)快速攪拌20min ；
③將闊葉木纖維過濾后，用清水清洗干凈即得阻燃植物纖維；
④用抄片器將阻燃植物纖維抄制成定量為60g.m—2的阻燃紙。
[0018]實(shí)施例4: 一種阻燃植物纖維，由下述方法制備得到:
①在三口燒瓶中加入濃度為1.411101/1的氯化鎂溶液1001^，加熱攪拌，控制溫度701€，加入3g闊葉木纖維和0.06g超細(xì)二氧化娃，快速攪拌40 min ；
②加入濃度為2.5%的氨水200mL，繼續(xù)快速攪拌30min ；
③將闊葉木纖維過濾后，用清水清洗干凈即得阻燃植物纖維；
④用抄片器將阻燃植物纖維抄制成定量為75g.m—2的阻燃紙。
[0019]本發(fā)明阻燃植物纖維的阻燃性檢測(cè)數(shù)據(jù)如下:
實(shí)施例1的45 g.m—2的阻燃植物纖維紙的平均極限氧指數(shù)為25.4%。
[0020]實(shí)施例2的50g.m—2的阻燃植物纖維紙的平均極限氧指數(shù)為26.8%。
[0021]實(shí)施例3的60g.m—2的阻燃植物纖維紙的平均極限氧指數(shù)為26.6%。
[0022]實(shí)施例4的75g.m—2的阻燃植物纖維紙的平均極限氧指數(shù)為27.7%。
[0023]用本發(fā)明實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3和實(shí)施例4所得的阻燃植物纖維抄制的阻燃紙的阻燃試驗(yàn)表明，其氧指數(shù)均超過了25%，達(dá)到了難燃水平，試驗(yàn)結(jié)果表明本發(fā)明的阻燃植物纖維具有良好的阻燃效果。
[0024]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種阻燃植物纖維，包括植物纖維漿料和阻燃劑，其特征在于，所述阻燃植物纖維的制備方法包括如下步驟:在反應(yīng)器中加入濃度為0.8-1.4mol/L的氯化鎂溶液，加熱并攪拌，控制溫度50-70°C，加入植物纖維紙漿和超細(xì)填料，攪拌20-40min后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0-2.5%的氨水，攪拌10-30min后將植物纖維紙漿過濾后用清水洗滌即得所述阻燃植物纖維。2.如權(quán)利要求1所述的阻燃植物纖維，其特征在于，所述植物纖維紙漿為漂白闊葉木漿，超細(xì)填料為超細(xì)二氧化硅。3.如權(quán)利要求1所述的阻燃植物纖維，其特征在于，所述反應(yīng)器中各原料的質(zhì)量比為:植物纖維:超細(xì)二氧化硅:氯化鎂:氨水=1:0.01?0.02:3.0?3.5:1.2?1.6。4.一種阻燃紙，其特征在于，由權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的阻燃植物纖維用紙頁抄片器抄制而成。5.如權(quán)利要求4所述的阻燃紙，其特征在于，所述阻燃植物纖維抄制而成的阻燃紙的定量為45-75g.m—2。
【專利摘要】本發(fā)明涉及阻燃材料領(lǐng)域，特別涉及一種阻燃植物纖維及阻燃紙，包括植物纖維漿料和阻燃劑，所述阻燃植物纖維的制備方法包括如下步驟：在反應(yīng)器中加入濃度為0.8-1.4mol/L的氯化鎂溶液，加熱并攪拌，控制溫度50-70℃，加入植物纖維紙漿和超細(xì)填料，攪拌20-40min后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0-2.5%的氨水，攪拌10-30min后將植物纖維紙漿過濾后用清水洗滌即得所述阻燃植物纖維。用此阻燃植物纖維抄制成的阻燃紙具有良好的阻燃效果，對(duì)紙的物理強(qiáng)度影響小，生產(chǎn)成本低，對(duì)環(huán)境友好。
【IPC分類】D21H17/68, D21H21/34, D21H21/18
【公開號(hào)】CN105672028
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610030046
【發(fā)明人】趙會(huì)芳, 沙力爭
【申請(qǐng)人】浙江科技學(xué)院
【公開日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年1月18日