[發(fā)明專利]一種低密度石頭紙的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210368061.4
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN102910859A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設計）人: 陳慶;曾軍堂
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: C04B26/04
• 分類號: C04B26/04;C04B14/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種環(huán)保石頭紙，具體講是一種低密度環(huán)保石頭紙的制備方法。

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背景技術

隨著低碳經濟、綠色經濟的興起，非金屬礦物紙技術得到了快速的發(fā)展。非金屬礦物紙（俗稱石頭紙）技術不但解決了高能耗、高污染的問題，而且在很大程度上減小了對植物纖維紙漿的依賴。石頭紙具有紙張和塑料的雙重特性，由于其優(yōu)異的防水、防潮、耐撕裂等性能在包裝領域得到了大量的應用。我國紙制品的2/3是用于包裝領域，因此石頭紙在包裝領域的應用將極大地促進該技術的發(fā)展。

通常石頭紙含有70%甚至更高的非金屬礦物碳酸鈣，由于碳酸鈣性能優(yōu)良價格低廉，因此使用碳酸鈣作主要原材料有效的降低了紙張成本，保護了環(huán)境。與此同時碳酸鈣的密度高達2.7-2.9g/cm³，因此石頭紙存在密度大、手感沉的缺陷。為了降低石頭紙密度，達到或接近傳統(tǒng)植物纖維紙張的密度和疏松度，國內科研人員在這方面做了大量工作。

中國專利公開號為?CN101831835A公開了一種石頭造紙方法，該方法在石頭紙成型時，向擠出機內注入0.5%重量的丁烷與0.5%重量的成核劑，采用物理微發(fā)泡技術，降低石頭紙密度。該技術在一定的范圍內可以降低石頭紙密度，但由于大量的無機粉體自身密度較高，所以密度降低有限。目前已有的通過拉伸、溶劑浸蝕、微發(fā)泡等技術降低石頭紙的密度，只能在一定范圍內降低石頭紙密度。

中國專利公開號為CN102584105A公開了一種新型低密度合成紙及其制備工藝，該方法通過采用多孔材料如沸石、分子篩、膨化珍珠巖粉、膨化松脂巖粉、膨化黑耀巖粉等比重輕的材料來做石頭紙；中國專利公開號為CN102154932A公開了一種比重小的石頭紙，該石頭紙是以比重輕的空心玻璃珠、粉煤灰為原料制備石頭紙。以上專利技術選用多孔材料為主要原料降低石頭紙密度，盡管選用的無機粉體密度較低，但該類材料吸附性強，吸油值高，在加工石頭紙的過程中多孔材料吸附大量的潤滑助劑，不但潤滑助劑損耗量大，而且潤滑助劑占據了多孔材料的孔洞，造成石頭紙密度降低幅度有限，不能從根本上解決密度過大的問題。另外，上述多孔材料大都為深色，用于石頭造紙對紙張外觀顏色有一定的影響。

因此，為了從根本上降低石頭紙的密度，又同時保證石頭紙低成本、顏色純白的特點，其最為關鍵的問題是降低石頭紙中含量超過70%的碳酸鈣的密度，而且要求碳酸鈣是屬于中空、閉孔、球形的狀態(tài)，具有低密度、低吸油值、高流動性的特點。

發(fā)明內容???????????????????????????????????????????

本發(fā)明針對目前石頭紙密度過大的缺陷，提供一種低密度石頭紙的制備方法。其特征是低密度石頭紙的具體制備步驟如下：

1)?將石灰CaO與水按照重量比1:5在消化器70℃條件下進行水合作用，得到的Ca（OH）₂石灰乳液，并通過超聲功率為4000W的超聲機進行分散5-10分鐘；

2）在精制分散的Ca（OH）₂石灰乳中混入用量為石灰乳液重量0.02-0.05%的起泡劑，同時攪拌超聲分散并通入氮氣使石灰乳形成均勻納米級的微泡；

3)?加入用量為石灰乳液重量0.05-0.1%的中空誘導劑，攪拌均勻，然后通入二氧化碳氣源，發(fā)生碳酸鈣合成反應；

4）在中空誘導劑作用下，發(fā)生碳酸鈣合成反應并沉淀在由氮氣形成的納米級微泡表面，通過噴霧干燥得到低密度球形碳酸鈣；

5）將步驟4)得到的低密度球形碳酸鈣75-80重量份作為石頭紙主要原材料，3-7重量份增白劑作為增白輔料，通過1-3重量份潤滑助劑分散潤滑處理、與10-20重量份高分子聚合物在單螺桿擠出（或同向雙螺桿擠出機或密煉機）共混造粒，在吹塑機拉伸成型（或在壓流延機拉伸成型）即可得到低密度石頭紙。

在上述低密度石頭紙的制備方法中，其中所說的起泡劑選用二聚乙二醇丁醚、月桂醇硫酸酯鈉鹽、月桂醇聚氧乙烯醚、油酰甲基牛磺酸鹽、正辛醇、仲辛醇中的一種，起泡劑的異極性的表面特性致使其吸附在氣—液界面，并降低石灰乳液漿料的表面張力，在氣—液界面上呈定向吸附，形成水化膜，形成的氣泡不易破裂，增強了氣泡的彈性，提高了泡沫的穩(wěn)定性。

在上述低密度石頭紙的制備方法中，其中所說的氮氣作為氣泡內核，由于氮氣的穩(wěn)定性，只作為內核而不與石灰乳液反應。