專利名稱：一種環(huán)保型合成紙的制備方法
隨著社會的發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水平和文化水平不斷提高，對紙的需求量也越來越大。普通紙是由木材和各種植物纖維經(jīng)化學(xué)處理后制得的。地球上森林資源是有限的，大量樹木的砍伐將直接影響到人類的生存環(huán)境。造紙過程中還將產(chǎn)生大量的污水、污泥，污染環(huán)境。本發(fā)明采用生產(chǎn)壓延或流延塑料模相似設(shè)備和工藝制備合成紙，設(shè)備投資少，無環(huán)境污染，又節(jié)約木材。與傳統(tǒng)的合成紙相比，無機(jī)礦物粉填充量大，采用低發(fā)泡技術(shù)，在無機(jī)礦物粉填充量高達(dá)40～60wt％的情況下，紙的密度為1.2～1.4g/cm3，不僅降低了造紙成本，還可改善紙的韌性和印刷性。如果配方中填加一定量的光敏劑，用后遺棄在自然界中可自行降解，如不加光敏劑用后可回收再利用。
本發(fā)明在天然無機(jī)礦物粉表面活化處理中，采用硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸脂聯(lián)偶劑、鋁酸脂偶聯(lián)劑、酸式亞磷酸脂偶聯(lián)劑中的一種或兩種及兩種以上復(fù)配物，進(jìn)行表面物理或化學(xué)活化處理，偶聯(lián)劑的用量是天然無機(jī)礦物粉2～4wt％。天然無機(jī)礦物粉采用重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣、滑石粉、硅灰石粉、高嶺土、膨潤土、鈦白粉中的一種或兩種及兩種以上的混合物，粒徑為10～15Mm，在800～1200r/min高速攪拌機(jī)內(nèi)，于80～100℃下進(jìn)行表面活化處理5～10min，再加入潤滑劑微晶石蠟、液體石蠟、聚乙烯蠟和硬脂酰胺中的一種或兩種復(fù)配物和聚乙烯或聚丙烯混按一定比例合均勻后，經(jīng)高效雙螺桿擠出機(jī)在185～210℃下擠出造粒，可制得分散性好、性能優(yōu)良的天然無機(jī)礦物粉母粒。母粒中偶聯(lián)劑含量為2～3wt％，潤滑劑含量為2～3wt％，聚乙烯或聚丙烯含量為9～16wt％。無機(jī)礦物粉含量為80～85wt％。
本發(fā)明所用的助劑如權(quán)利要求4所述，品種繁多，為了保證合成紙的強(qiáng)度、韌性、挺括性、折疊性和印刷性以及加工過程中材料的熔體強(qiáng)度，應(yīng)至少選用兩種或兩種以上的聚烯烴，通過多種聚烯烴共混改性，提高合成紙的性能。選擇聚烯烴過程中必須考慮不同聚烯烴之間的相容性和聚烯烴與天然無機(jī)礦粉之間的親和性，聚烯烴之間相容性越好，聚烯烴與天然無機(jī)礦粉之間親和性越強(qiáng)，合成紙的性能越好。
本發(fā)明合成紙成型設(shè)備和成型工藝是參考壓延或流延法生產(chǎn)塑料模的設(shè)備和工藝設(shè)計的。單螺桿擠出機(jī)螺桿直徑為90～120mm，長徑比為1∶30～32，T型模頭寬度為100～120cm，螺筒加工溫度為190～230℃。物料出模后經(jīng)三輥壓延或流延，冷卻后二次加熱至120～150℃，再經(jīng)雙輥拉伸、電暈處理后卷取成產(chǎn)品。合成紙的厚度由模頭口徑和拉伸速度控制。
實(shí)施例1取83Kg 1250目(粒徑12Mm)重質(zhì)碳酸鈣粉和2Kg銳鈦型鈦白粉，加入2Kg鈦酸脂偶聯(lián)劑，于高攪機(jī)內(nèi)在90℃下，以800r/min轉(zhuǎn)速攪拌10min，再加入2Kg微晶石蠟和11Kg低密度聚乙烯，繼續(xù)攪拌2min后用65型長徑比為1∶36的雙螺桿擠出機(jī)于190～230℃下擠出造粒，制得碳酸鈣填充母粒。
取母粒50Kg與高密度聚乙烯16Kg、聚丙烯14Kg、乙烯/丙烯共聚物4Kg、聚丙烯-丙烯酸接枝共聚物3Kg、微晶石蠟1.2Kg、環(huán)氧大豆油0.8Kg、偶氮二甲酰胺1Kg混合均勻后加工成型。螺筒溫度為190～220℃，模頭溫度為210℃，二次加熱溫度為130℃，雙輥拉伸比為1∶1.3。
實(shí)施例2取實(shí)例1中制得的母粒50Kg與聚乙烯10Kg、低密度聚乙烯8Kg、氯化聚乙烯3Kg、聚乙烯蠟1Kg、光降解母粒3Kg、偶氮二碳酸二異丙脂1.2Kg，混合均勻后，加工成型。螺筒溫度為190～210℃，模頭溫度為210℃，二次加熱溫度為120℃，雙輥拉伸比為1∶1.3.該合成紙可自行降解。
實(shí)施例3取75Kg 800目(粒徑15Mm)滑石粉與5Kg同樣粒度的硅灰石粉，加入1.5Kg鈦酸酯/鋁酸酯復(fù)合偶聯(lián)劑和2Kg液體石蠟，與高攪機(jī)內(nèi)在90℃下以1000r/min轉(zhuǎn)速攪拌6min，再加入16.5Kg聚丙烯繼續(xù)攪拌10min后，用70型長徑比為1∶36的雙螺桿擠出機(jī)于190～230℃下擠出造粒，制得母粒。
取得母粒50Kg與聚丙烯10Kg、高密度聚乙烯12Kg、硬脂酰胺1Kg、乙烯/丙烯共聚物2Kg、N·N′-二亞硝基五次甲基四胺1.6Kg混合均勻后，加工成型。螺筒溫度為190～230℃，模頭溫度為220℃，二次加熱溫度為140℃，雙輥拉伸比為1∶1.25。
實(shí)施例4取實(shí)例3中制得的母粒50Kg與聚丙烯14Kg、高密度聚乙烯4Kg、低密度聚乙烯2Kg、乙烯/醋酸乙烯1.5Kg、聚乙烯蠟1.5Kg、光降解母粒2Kg、偶氮二甲酰胺1.5Kg混合均勻后，加工成型。螺筒溫度為195～230℃，模頭溫度為220℃，二次加熱溫度為130℃，雙輥拉伸比為1∶1.2，該合成紙可自行降解。
權(quán)利要求
1，一種環(huán)保新型合成紙的制備方法，包括合成紙的組成即聚烯烴共混物30～50wt％、天然無機(jī)礦物粉40～60wt％、助劑5～10wt％和合成紙的制備工藝即天然無機(jī)礦物粉工藝和合成紙成型工藝。
2，根據(jù)權(quán)利要求1所述，合成紙組成中的聚烯烴混合物為聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、乙烯、氯化聚乙烯、乙烯/丙烯共聚物、乙烯/醋酸乙烯共聚物、乙烯/丙烯酸脂共聚物、聚乙烯—丙烯酸接枝共聚物、聚乙烯—馬來酸酐接枝共聚物、聚丙烯—丙烯酸接枝共聚物、聚丙烯—馬來酸酐接枝共聚物中的兩種或兩種以上共聚物。
3，根據(jù)權(quán)利要求1所述，合成紙組成中的天然無機(jī)礦物粉為重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣、滑石粉、硅灰石粉、高嶺土、膨潤土、鈦白粉中的一種或兩種及兩種以上的混合物。其粒徑應(yīng)小于15Mm(大于800目)。
4，根據(jù)權(quán)利要求1所述，合成紙組成中的助劑為潤滑劑有微晶石蠟、液體石蠟、聚乙烯蠟和硬脂酰胺；增塑劑有鄰苯二甲酸二脂類、磷酸脂類、癸二酸脂類和環(huán)氧天然油脂類；聯(lián)偶劑有硅烷聯(lián)偶劑、鈦酸脂聯(lián)偶劑、鋁酸脂聯(lián)偶劑、酸脂類磷酸脂聯(lián)偶劑；發(fā)泡劑有物理發(fā)泡劑為低沸點(diǎn)烷烴、環(huán)烷烴、醇和醚；化學(xué)發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺、偶氮二碳酸二異丙脂、N·N′-二亞硝基五次甲基四胺、碳酸氫銨；熒光增白劑；珠光劑和光降解劑。
5，根據(jù)權(quán)利要求1所述，合成紙制備工藝中天然無機(jī)礦物粉母粒制備工藝為將天然無機(jī)礦物粉與一種或兩種及兩種以上偶聯(lián)劑復(fù)配物于高攪機(jī)內(nèi)根據(jù)權(quán)利要求1所述，合成紙制備工藝中天然無機(jī)礦物粉母粒制備工藝為將天然無機(jī)礦物粉與一種或兩種及兩種以上偶聯(lián)劑復(fù)配物于高攪機(jī)內(nèi)在80～100℃下攪拌5～10min，再加入的一種或兩種以上潤滑劑和載體樹脂聚乙烯或聚丙烯混合均勻后，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒、母粒中天然無機(jī)礦物粉含量為80～85wt％，偶聯(lián)劑含量為2～3wt％，潤滑劑為2～3wt％，聚乙烯或聚丙烯含量為9～16wt％。
6，根據(jù)權(quán)利要求1所述，合成紙制備工藝中合成紙成型工藝為根據(jù)合成紙的組成，將聚烯烴、天然無機(jī)礦物粉母粒、各種助劑按比例混合均勻，經(jīng)單螺桿擠出機(jī)、T型模頭、三輥壓延、冷卻、二次加熱、雙軸拉伸、電暈處理后卷取即得新型合成紙。在合成紙總組成范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)各組分的用量，可制得不同性能、不同厚度和不同密度、適合不同用途的環(huán)保新型合成紙。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)保新型合成紙的制備方法。合成紙是由30～50wt％聚烯烴共混物、40～60wt％天然無機(jī)礦物粉和5～10wt％助劑組成。天然無機(jī)礦物粉與載體樹脂先經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒、制成母粒，再將母粒與聚烯烴混合物和助劑混合均勻，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)、T型模頭壓出、雙輥拉伸成型設(shè)備、制成不同厚度幅寬為100～1000cm。該紙無機(jī)礦物粉填充量高，由于采用低發(fā)泡技術(shù)，密度為1.2～1.4g/cm
文檔編號D21H21/00GK1651649SQ20041003908
公開日2005年8月10日 申請日期2004年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月2日
發(fā)明者王錫臣 申請人:王錫臣