[發明專利]一種環保型阻燃紙板及其制備方法

有效

• 申請號: 201710092960.9
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN106868916B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 趙會芳;沙力爭
• 申請（專利權）人: 浙江科技學院
• 主分類號: D21F11/00
• 分類號: D21F11/00;D21H17/66;D21H17/67;D21H21/34;D21H27/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司11401
• 代理人: 楊采良

技術領域

本發明涉及阻燃紙技術領域，尤其涉及一種環保型阻燃紙板及其制備方法。

背景技術

阻燃紙是具有不燃燒或難燃燒性能的一類紙的總稱。它有較高的強度性能及外觀性能(如高的紙頁平整度和低的塵埃度等)。優異的阻燃性能。

阻燃紙通常分為兩大類：一類指的是使用石棉纖維抄造、在火中不產生任何變化的紙。這類紙也多稱之為防火紙。另一類指的是在紙漿中添加有阻燃性能的化學藥品或者用阻燃劑處理植物纖維，使之獲得阻燃性能的紙種。這類阻燃紙雖不燃燒，不出明火，但遇火會炭化，變黑變焦。(孔明燈也是用這種紙做的)

阻燃紙也可制成阻燃紙板。用作壁紙或用于其他一些需防火的場合。將會在未來得到非常廣泛的應用。

隨著社會的發展，植物纖維阻燃紙的用途越來越廣，如制造建筑和裝飾材料、包裝材料、空氣過濾材料、電器絕緣材料、航空航天材料等。

目前浸漬法、表面施膠法和表面涂布法生產的阻燃紙，其阻燃體系均需專門配制，需要專門的設備和操作過程，其制備系統較為復雜，增加了生產成本；另外這些方法均需在生產過程中加入大量的水，然后用蒸汽或熱風將其烘干，增加了生產的汽耗，不利于節能，同樣也增加了成本。

氫氧化鋁、氫氧化鎂、水滑石等阻燃劑的阻燃效率低，難以賦予植物纖維紙基材料具有良好的阻燃抑煙性能。所以漿內添加時往往加入量超過50％才有阻燃效果，且阻燃效果也并不理想，更嚴重的是這么大的加入量大大削弱紙頁本身的物理性能，降低了紙或紙板的使用性能。一些聚磷酸銨類復合阻燃填料也被用來漿內添加，但由于其有一定的水溶性，所以影響了其在紙漿中的留著，也影響了使用效果，要使紙頁達到難燃效果，其用量一般要在10-15％以上，成本較高，也會影響紙頁的強度性能。另一方面其抑煙性也并不理想。

發明內容

為了解決現有的阻燃紙板存在的不足，本發明目的在于提供一種環保型阻燃紙板及其制備方法。本發明采用聚磷酸-磷酸-尿素法制備聚磷酸銨，在制備過程加入氫氧化鋁和硼酸鋅作為協效劑和抑煙劑，得到聚磷酸銨-氫氧化鋁/硼酸鋅紙用復合阻燃劑，粉碎后用氨基硅烷偶聯劑進行表面改性提高其抗水性，從而提高在紙漿中的留著率；通過與廢紙漿混合后抄制阻燃紙板，經壓榨和干燥后即得產品。

本發明采取的技術方案是：

本發明的環保型阻燃紙板是由紙漿和改性聚磷酸銨-氫氧化鋁/硼酸鋅復合阻燃劑組成，紙漿和改性聚磷酸銨-氫氧化鋁/硼酸鋅復合阻燃劑的質量份比為1：0.06-0.09；

所述的改性聚磷酸銨-氫氧化鋁/硼酸鋅紙用復合阻燃劑是由聚磷酸銨-氫氧化鋁/硼酸鋅復合阻燃填料和γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶聯劑、乙醇、冰醋酸組成；其質量份比為：聚磷酸銨-氫氧化鋁/硼酸鋅復合阻燃填料：γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶聯劑：乙醇：冰醋酸＝1：0.005-0.01：0.008-0.015：0.001-0.002；

所述的聚磷酸銨-氫氧化鋁/硼酸鋅復合阻燃填料是由聚磷酸、磷酸、尿素、氫氧化鋁和硼酸鋅組成；其質量份數比為：聚磷酸：磷酸：尿素：氫氧化鋁：硼酸鋅＝1：0.1-0.2：0.3-0.5：0.03-0.10:0.01-0.05。

所述的紙漿為廢紙再生紙漿，是一種循環利用的再生纖維資源。阻燃紙板使用后也可循環回用，所以本發明的原料和產品均具環保性。

優選：紙漿和改性聚磷酸銨-氫氧化鋁/硼酸鋅復合阻燃劑的質量份比為1：0.07；聚磷酸銨-氫氧化鋁/硼酸鋅復合阻燃填料、γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶聯劑、乙醇和冰醋酸的質量份比為1：0.008：0.010：0.0015；聚磷酸、磷酸、尿素、氫氧化鋁和硼酸鋅的質量份比1：0.15：0.4：0.05：0.03。

所述阻燃紙板的定量范圍為280-550g/m²；所述阻燃紙板的極限氧指數為28％-36％，總煙釋放量為8.3-9.0m²/m²。

本發明的環保型阻燃紙板的制備方法的具體步驟如下：

(1)首先將配比量的聚磷酸、磷酸和尿素混合，加入到反應釜中，然后再加入配比量的氫氧化鋁和硼酸鋅，加熱到160-180℃，保溫時間1-1.5小時，然后出料，進行粉碎過篩；

(2)其次加入配比量的γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶聯劑、乙醇和冰醋酸進行表面改性，改性溫度50-65℃，改性時間30-60min；

(3)最后加入配比量的紙漿，混合均勻后，抄制成形，壓榨干燥，得到本發明的環保型阻燃紙板。

步驟(1)中，粉碎過300目篩。