[發明專利]一種多孔的柔軟型合成紙的制備方法

有效

• 申請號: 201210058973.1
• 申請日: 2012-03-08
• 公開（公告）號: CN102604030A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 李筱芳;周虎;于賢勇;曾堅賢;張蛟蛟;蔣敏
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/42;C08G18/32;C08K3/26;C08J9/00
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所 43108
• 代理人: 宋向紅

技術領域

?本發明屬于有機－無機復合材料生產技術領域，具體涉及一種多孔的柔軟型合成紙的制備方法。

背景技術

合成紙，又被稱為第二代紙。它是以高分子樹脂和無機填充物為主要原料，通過擠出工藝加工而成的，同時具有塑料和紙特征的多功能性復合材料。合成紙是一種塑料新型材料產品，具有比重輕、強度大、抗撕裂，印刷性好，遮光、抗紫外線，經久耐用等特點。合成紙的生產過程污染較少，是現代紙張生產的一次重大改革。合成紙具有與植物纖維紙張同樣的書寫性和印刷性效果。同時更具有塑料包裝物所具有的核心性能，比如防水、防潮、防霉、防蟲、耐磨、耐折、阻燃等。

合成紙在整個生產過程雖然較為環保，但所使用的高分子材料（主要為聚烯烴類，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等）需要在高溫的條件下（通常在180℃）才能實現二次加工，因此能耗較高。另外，為了增加合成紙的油墨吸附性能，合成紙中使用了大量的無機填料—碳酸鈣粉，同時又采用擠壓成膜技術導致合成紙的整體結構較為致密，這就使得所制得的合成紙產品存在手感偏硬，墨跡滲透慢，墨跡干燥時間長等問題。因此，目前的合成紙產品在經過印刷后，墨水吸收慢，大多需要晾曬等操作，一定程度上限制了其應用范圍。由以上分析可以看出，目前的合成紙產品主要存在生產能耗較高，產品整體結構致密、手感偏硬，吸墨慢等缺點。因此必須對合成紙的生產技術進行改進，才能拓展其應用領域。

發明內容

本發明的目的是提供一種多孔的柔軟型合成紙的制備方法。該方法包括如下順序的步驟：

（1）將包括22～26重量份二異氰酸酯、1600～4000重量份聚酯二元醇、1000～3000重量份溶劑的組分在反應器中于80℃下反應3小時，再加入38～59重量份擴鏈劑、133～157重量份二異氰酸酯于80℃下繼續反應2小時，然后得到粘稠的聚氨酯溶液；

（2）然后將所制備的聚氨酯溶液降溫至20～25℃，且加入一定量的溶劑配制成聚氨酯固體質量含量為30％的溶液，再加入146～789重量份的無機填料，攪拌1小時，混合均勻，得到混合溶液；

（3）將第（2）步所得的部分混合溶液涂布于離型紙上，并送入烘箱中進行干燥，烘箱溫度為70～110℃，待離型紙上的膜干燥完全后，即得到了合成紙生產用的基材；

（4）將第（2）步所得混合溶液的剩余部分以一定的厚度涂布于第（3）步所得的基材上，然后一同浸入水溶液中，待表層的混合溶液完全固化后，立即送入烘箱中進行鼓風干燥，烘箱溫度為40～50℃，待離型紙上的膜干燥完全后，將離型紙上的膜剝離，再根據需求將膜制品剪裁為合適尺寸，即得到多孔的柔軟型合成紙產品；通過調節基材和第二次涂敷的混合溶液的厚度控制合成紙的總厚度為0.07～0.25mm。

更進一步，所述二異氰酸酯優選為：異氟爾酮二異氰酸酯和4,4-二環己基甲烷二異氰酸酯中的至少一種。

所述聚酯二元醇優選為：聚己內酯二元醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇中的至少一種，其數均相對分子質量為8000～20000。

所述溶劑為二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中的至少一種。

所述擴鏈劑優選為短鏈脂肪族二元醇，如1,4’－丁二醇、1,6－己二醇和1,3’－丙二醇中的至少一種。

所述無機填料為輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣、膠質碳酸鈣中的至少一種或者混合物，并且是細度為500～1500目的粉末。

步驟（2）所得溶液中，聚氨酯和無機填料之間的比例可以在一定的范圍內變化，優選為：聚氨酯的質量百分含量是35%～55%，無機填料的質量百分含量是45%～65%。

本發明方法中優選所得的合成紙外觀為白色，厚度在0.07～0.25mm之間，重量（以A4紙張面積計）介于0.95～2.10g之間。

本發明與現有合成紙生產技術相比，具有如下的優點：

（1）合成紙含有多孔結構且較為柔軟：在合成紙的生產過程中，采用了一步浸入水溶液的操作。在浸入水溶液過程中，混合溶液中的溶劑與水進行了交換，使得高分子材料析出，固化成膜，即完成了濕法轉相成膜的過程；同時，膜表層的內部形成了多孔結構，從而賦予合成紙較為柔軟的特性。

（2）墨跡滲透快：合成紙表層中大量孔洞結構的存在，大大提升了合成紙對墨水的滲透和吸收速度。合成紙在經印刷或書寫后，墨水的水份會快速滲透到聚氨酯材料的微孔中，同時油墨分子也會快速被無機填料所吸附，從而使墨跡快速干燥。