一種石頭紙專用粘合劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及粘合劑材料領(lǐng)域，具體涉及一種石頭紙專用粘合劑，并進(jìn)一步涉及該種粘合劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]造紙工業(yè)在國際上被認(rèn)為是一個(gè)污染環(huán)境、破壞環(huán)境的行業(yè)，也是木材和能源消耗的大戶。我國是一個(gè)森林資源極度匱乏的國家，長期以來都難以擺脫大部分紙漿纖維依賴進(jìn)口的事實(shí)。在造紙工業(yè)紙漿的生產(chǎn)過程中需采用蒸煮、漂白、洗滌、干燥等作業(yè)，會(huì)排出大量的廢氣和廢水，造成排污流域生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重惡化。而石頭紙是以無機(jī)石粉為主要原料，加入少量的合成樹脂和助劑，通過不同的熱成型設(shè)備而制得的環(huán)保型紙張產(chǎn)品，在生產(chǎn)過程中不用傳統(tǒng)的植物纖維，沒有廢水和廢氣的排放。因此，用環(huán)保石頭紙?zhí)娲烊恢参锢w維制造的紙是目前紙業(yè)發(fā)展的趨勢和方向，有利于減少對(duì)樹木的砍伐，保護(hù)人類的生態(tài)環(huán)境。
[0003]石頭紙具有巨大的市場潛力和優(yōu)異的性能，但由于石頭紙的制備過程中添加有少量的熱塑性高分子材料如:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等，因而導(dǎo)致石頭紙的特性與傳統(tǒng)纖維紙存在差異。尤其是將石頭紙用于紙制品加工時(shí)，依靠傳統(tǒng)的膠粘劑難以將石頭紙粘接，因而導(dǎo)致石頭紙加工成紙袋、紙盒、瓦楞紙等制品時(shí)粘接性受到影響。從而導(dǎo)致石頭紙無法適應(yīng)現(xiàn)有紙制品加工設(shè)備。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)石頭紙粘接，中國發(fā)明專利CN102873866A公開了一種利用高頻誘導(dǎo)焊接技術(shù)粘接石頭紙的方法，將多張石頭紙互相疊放、或?qū)⑹^紙的多個(gè)接口互相疊放，再放入高頻誘導(dǎo)焊接機(jī)，焊接0.5-2秒，取出即可。該發(fā)明利用了石頭紙的熱熔特性，但由于石頭紙中的熱熔性高分子含量少，大部分是無機(jī)粉體，因此利用高頻誘導(dǎo)焊接技術(shù)的粘接力相對(duì)較低。尤其是用于紙盒、瓦楞紙等異型紙制品粘接時(shí)，高頻誘導(dǎo)焊接技術(shù)難以應(yīng)用在現(xiàn)有紙制品加工設(shè)備中。
[0005]熱熔膠可以實(shí)現(xiàn)對(duì)石頭紙的粘接，但只能用于簡單的粘接，無法用于瓦楞紙復(fù)合粘接。而且熱熔膠粘接石頭紙會(huì)造成石頭紙紙張面熱變形從而破壞紙張結(jié)構(gòu)。
[0006]根據(jù)上述，為了推進(jìn)石頭紙?zhí)鎿Q傳統(tǒng)纖維紙，需要解決在現(xiàn)有紙制品加工中設(shè)備中實(shí)現(xiàn)石頭紙的粘接。而上述技術(shù)方案難以適應(yīng)石頭紙?jiān)趥鹘y(tǒng)設(shè)備上進(jìn)行紙制品加工。因此，需要一種膠水直接用于現(xiàn)有的纖維紙粘接加工設(shè)備實(shí)現(xiàn)石頭紙的紙制品加工，而且具有良好的通用性，不需對(duì)現(xiàn)有的纖維紙粘接加工設(shè)備進(jìn)行改造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)石頭紙粘接存在的問題，為了適應(yīng)在傳統(tǒng)紙制品加工設(shè)備上進(jìn)行石頭紙粘接加工，本發(fā)明提出一種石頭紙專用粘合劑，該粘合劑含有微細(xì)纖維，利用醇酸樹脂的滲透和海菜膠粉的增粘使石頭紙通過微細(xì)纖維的連接從而快速粘合，尤其是該粘合劑可在熱水中分散，實(shí)現(xiàn)石頭紙?jiān)趥鹘y(tǒng)紙制品加工設(shè)備上進(jìn)行粘合加工，用于紙袋、紙盒、瓦楞紙的粘接。進(jìn)一步提供石頭紙專用粘合劑的制備方法。
[0008]—種石頭紙專用粘合劑,是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種石頭紙專用粘合劑，其特征是:含有有機(jī)硅改性的微細(xì)纖維，組成的各組分按重量份計(jì)為:
海菜膠粉40-55份，
醇酸樹脂15-20份，
增強(qiáng)纖維10-25份，
有機(jī)硅0.5-1份，
分散劑0.5-1份，
水適量，
其中所述的海菜膠粉是從海菜植物中提取的一種膠粉，溶入水形成粘稠的膠業(yè)，具有粘連作用；所述的醇酸樹脂是通過氨基樹脂進(jìn)行改性制成的水溶性醇酸樹脂，固含量為70-75% ;所述的增強(qiáng)纖維選用直徑為20-40 μ m，長徑比大于10的玻璃纖維、硼纖維、氧化鋁晶須、碳酸鈣晶須、硅灰石纖維、水鎂石纖維、海泡石纖維中的至少一種；所述的有機(jī)硅為甲基二甲氧基娃燒、甲基二乙氧基娃燒、苯基二乙氧基娃燒、_■甲基_■甲氧基娃燒、_■甲基_■乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷中的至少一種；所述的分散劑是由聚氧乙烯十二烷基醚與聚乙二醇以質(zhì)量比2:1組合而成。
[0009]上述所述的水溶性醇酸樹脂優(yōu)選六甲氧甲基三聚氰胺樹脂改性的水溶性醇酸樹月旨，其中六甲氧甲基三聚氰胺樹脂加入的質(zhì)量在5-10%之間。
[0010]本發(fā)明一種石頭紙專用粘合劑的制備方法，其特征是按照如下方式進(jìn)行:
1)將10-25重量份的增強(qiáng)纖維、0.5-1重量份的有機(jī)硅加入氣流分散機(jī)，利用氣流強(qiáng)烈的湍流和渦穴使纖維表面改性，得到被有機(jī)硅改性的增強(qiáng)纖維；
2)將40-45重量份的海菜膠粉、15-20重量份的醇酸樹脂、0.5-1重量份的分散劑在反應(yīng)釜中以400-800rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行混合10_15min得到分散膠料；
3)將步驟I)得到的有機(jī)硅改性增強(qiáng)纖維加入步驟2)得到的分散膠料，并升溫至80-90°C，以100-200rpm的轉(zhuǎn)速分散3-5min，加入適量水調(diào)整至粘稠漿狀，陳化30_60min后放料，放料前加入適量三乙醇胺，調(diào)整至PH值為8-9，得到石頭紙專用粘合劑。
[0011]上述一種石頭紙專用粘合劑的制備方法，其中步驟I)所述的氣流分散劑由固定腔室和高速旋轉(zhuǎn)的螺旋轉(zhuǎn)子組成，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生高速氣流使增強(qiáng)纖維在懸浮中被有機(jī)硅改性。
[0012]通常纖維紙張的粘結(jié)是通過極性粘接劑對(duì)纖維的滲透和成膜形成連接，而對(duì)于石頭紙，由于紙面具有一定的非極性，缺乏纖維，因而傳統(tǒng)的紙張粘接劑形成的膜難以連接石頭紙。尤其是石頭紙缺少可供滲透連接的纖維，因而造成粘接困難。本發(fā)明通過有機(jī)硅分散增強(qiáng)纖維，通過醇酸樹脂的滲透和海菜膠粉的增粘，使石頭紙表面通過微細(xì)增強(qiáng)纖維的連接從而增加附著力，達(dá)到粘合的目的。
[0013]本發(fā)明一種石頭紙專用粘合劑，不但對(duì)石頭紙具有良好的滲透、連接粘合性，而且可在40°C以上的水中分散，可根據(jù)需要調(diào)整稠度，適應(yīng)于在傳統(tǒng)紙制品設(shè)備上進(jìn)行石頭紙的粘接加工。在將石頭紙用于制備瓦楞紙時(shí)，本發(fā)明粘合劑在40-60°C的溫度時(shí)流動(dòng)分散良好，滲透力增強(qiáng)，有機(jī)改性的增強(qiáng)微細(xì)纖維在石頭紙表面附著力增強(qiáng)，使石頭瓦楞紙板具有良好的粘合強(qiáng)度。瓦楞紙板干燥速度快，固化后有優(yōu)異的防水效果和韌度。完全滿足高速瓦楞紙板的生產(chǎn)。
[0014]本發(fā)明一種石頭紙專用粘合劑及其制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其突出的特點(diǎn)和優(yōu)異的效果在于:
1、本發(fā)明通過有機(jī)硅分散增強(qiáng)纖維，通過醇酸樹脂的滲透和海菜膠粉的增粘，使石頭紙表面通過微細(xì)增強(qiáng)纖維的連接從而增加附著力，從而克服了石頭紙因無纖維而造成無法粘結(jié)的缺陷。
[0015]2、本發(fā)明一種石頭紙專用粘合劑，可在40°C以上的熱水中分散，流動(dòng)性好，適應(yīng)于在傳統(tǒng)紙制品設(shè)備上進(jìn)行石頭紙的粘接加工。尤其是滿足用石頭紙生產(chǎn)高速瓦楞紙。
[0016]3、本發(fā)明一種石頭紙專用粘合劑的制備方法，工藝簡短易控，無污染物排放，適合于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下通過【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明的范圍僅限于以下的實(shí)例。在不脫離本發(fā)明上述方法