[發明專利]一種凹土阻燃紙的制備方法

在審

• 申請號: 201810073171.5
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108360286A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 胡濤;朱永;王思瑜;周鑫宇;尚珂含;石瑩瑩;周偉;谷亞昕
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: D21H17/68
• 分類號: D21H17/68;D21H17/69;D21H21/34;D21H17/29;C08L1/04;C08L33/26;C08K3/34;C08K3/30;C08K5/5399
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明屬于紙業制備技術領域，公開了一種凹土阻燃紙的制備方法，將硫酸鋁、微晶纖維素、凹土、N?六羥甲基氨基環三磷腈和乙二醇共同加入水中70?75℃攪拌；然后加入氫氧化鈉溶液高速攪拌；將丙烯酰胺和聚山梨酯?80加入復合溶膠中混合均勻；然后加入引發劑，干燥；將得到復合阻燃填料的加入紙漿中攪拌均勻，抄造后得到阻燃紙。本發明在制作過程中添加凹土，凹土為層鏈狀結構的含水富鎂鋁硅酸鹽稀有粘土礦物，在造紙工藝抄紙工序中和別的添加劑一齊加入紙漿內，便可成為阻燃紙，在遇到明火時有一定阻燃效果。

技術領域

本發明屬于紙業制備技術領域，尤其涉及一種凹土阻燃紙的制備方法。

背景技術

目前，業內常用的現有技術是這樣的：

目前的紙張大多采用植物纖維為主要原料，經過制漿——抄紙——涂布——加工等工序最后成紙，但這種紙遇明火極易燃燒。

眾所周知，紙及紙制品一般是由植物纖維抄造而成的。植物纖維的易燃性決定了紙品的易燃性，因而紙的使用往往會引起火災。隨著人們對火災安全的日益重視，對某些紙及紙板品種的阻燃要求也與日俱增。因此，制備阻燃紙也日益重要[李超,惠嵐峰,劉忠.阻燃紙的研發現狀及趨勢[J].中華紙業,2010,23:62-66.]。

阻燃紙屬于特種紙的范疇,是指著火時具有抑制火焰蔓延性能(即具有火焰自消性)的紙張。紙的阻燃性,就是說在火焰中,只有碳化而沒有明火燃燒,對火焰的擴大產生阻礙作用。阻燃紙一般是通過添加阻燃劑來實現的[劉嬌.紙制包裝品防火阻燃初探[J].中國包裝工業,2002,(7):38-39；黃放輝,雷利榮.阻燃蜂窩紙板[J].紙和造紙,2008,27(1):46-47.]。阻燃劑的品種很多，但是適用于紙阻燃的并不多。目前常用于紙的阻燃劑包括金屬氫氧化物、金屬氧化物及鹵系、磷系、硼系和氮系阻燃劑等。金屬氫氧化物、金屬氧化物類阻燃劑及其復配物雖然有一定的阻燃效果和抑煙能力，但阻燃效率低，要獲得良好的阻燃效果，添加量一般在50％以上，以致紙張的加工性能和物理性能顯著下降[趙強,鄧桂林.阻燃劑在造紙工業中的應用[J].中華紙業,2006,06:58-61.]。另外，此類阻燃劑多數是親水性物質，而纖維表面大多數是羥基，其干擾了纖維之間分子間氫鍵的形成，從而限制了該類阻燃劑的添加量[王虎,劉吉平.無鹵阻燃劑發展現狀及趨勢[A].2011年中國阻燃學術年會會議論文集[C].中國阻燃學會,2011:5.]。造紙中常用的鹵系阻燃劑主要有有機鹵化物、含鹵氨類酸鹽和含鹵高分子等,且多為氯系和溴系阻燃劑。其突出的優點是具有高阻燃效果,極限氧指數高,單獨使用時氧指數可達到40％以上,其缺點是遇燃后釋放出濃煙和腐蝕性有毒物質,在阻燃過程中可能產生二噁英、呋喃等毒性物質[Christopher M，Preston L，Amarasinghe G，et al.Evaluation of polar ethylene copolymers as fire retardantnanocomposite matrices [J].Polymer Degradation and Stability，2004，84：533-544.]，使人呼吸困難、窒息,甚至迷失方向,貽誤逃生，而且環境污染問題嚴重。用于紙阻燃的磷系阻燃劑主要有磷酸鹽、聚磷酸銨及磷酸酯等。磷酸酯類阻燃劑是紙張阻燃中比較常用的,典型的品種是磷酸三甲苯酯。磷系阻燃劑主要是通過稀釋效應和隔離效應[張光華.造紙化學品[M].北京:中國石化出版社,2000:261-262]來對紙進行阻燃的。磷系阻燃劑歷史較長，它不僅克服了含鹵阻燃劑燃燒煙霧大、放出有毒及腐蝕性氣體的缺陷，同時又克服了無機阻燃劑高添加量，嚴重影響材料的物理機械性能的缺點，具有高阻燃性，低煙、低毒、無腐蝕性氣體產生等優點。但目前使用磷酸酯阻燃劑主要是小分子化合物，大多數是液體,具有揮發性高、耐熱性差等缺點。為了克服這些缺點,今后將重點發展大分子量的化合物和共聚物[馬永生.紙張阻燃劑[J].西南造紙,2006,03:47-49.]。紙張阻燃中所用的硼系阻燃劑有硼酸鋅、偏硼酸鋇、硼砂、硼酸銨等。硼系化合物受熱時生成不燃物包覆在紙張表面,隔絕紙張與空氣的接觸,促進碳化作用。另外,硼系化合物含有的結晶水或結合水受熱分解,也在一定程度上增強了阻燃效果。目前,硼化物作為阻燃劑仍以無機硼酸鹽和硼酸為主,而有機硼阻燃劑由于其穩定性差及價格高等因素,一定程度上限制了其使用[王樹勇.阻燃劑與阻燃技術[J].太原科技,1995(6):23]。用于紙張阻燃的氮系阻燃劑主要為三聚氰胺及其衍生物、雙氰胺鹽、胺鹽等，它們也是主要通過稀釋效應和隔離效應來阻燃紙及紙制品。氮系阻燃劑具有低毒、無腐蝕、對熱和紫外線穩定、價廉等優點，但單獨使用時阻燃效果差[公維光,高玉杰.造紙阻燃劑的研究進展[J].造紙化學品,2002,03:26-28.]。磷、氮系阻燃劑一般組合使用，因為兩者具有協同增效作用[潘泉利,徐程程,劉明友等.阻燃劑在造紙中的應用與發展[J].中國造紙,2006,(5):39-42.]。磷酸三聚氰胺因同時含有較高的磷、氮，而對木材及紙張的阻燃效果較好[吳盛恩,劉萃瑩,王雄振.阻燃劑在造紙中的應用[J].杭州化工,2010,02:23-26；李巧玲,王亞昆.無鹵阻燃劑的研究進展[J].化工新型材料,1999,27(5):14]。