本發(fā)明屬于有機(jī)-無機(jī)復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種二氧化鈦基合成紙的制備方法。
背景技術(shù):
合成紙,又被稱為第二代紙。它是以高分子材料和無機(jī)填充物為主要原料,經(jīng)特殊工藝加工而成的一種新型紙張。合成紙是一種高分子基紙張產(chǎn)品,可廣泛地應(yīng)用于室內(nèi)裝修墻紙、廣告用紙、高檔書刊等領(lǐng)域。
目前,合成紙產(chǎn)品雖然具有良好的書寫性和印刷性效果,但在應(yīng)用于室內(nèi)裝修墻紙時(shí)仍存在一些不足,比如不具有降解甲醛、苯、氨等有機(jī)污染物的功能。隨著人們環(huán)保意識的提高,室內(nèi)空氣質(zhì)量越來越受到重視。甲醛、苯、氨等被列為室內(nèi)空氣的主要有機(jī)污染物。它們不僅對人體皮膚和粘膜有強(qiáng)烈刺激作用,還能引起人體免疫力功能異常和肝、肺損傷,甚至引發(fā)鼻咽癌、喉頭癌等嚴(yán)重疾病,這些均嚴(yán)重危害人體健康。因此,必須對室內(nèi)裝修用合成紙的組分和生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),并利用合成紙的特種功能將室內(nèi)的甲醛、苯、氨等有機(jī)污染物催化降解為無污染物質(zhì),才能有效地凈化室內(nèi)空氣。這樣,具有特種功能的合成紙?jiān)谑覂?nèi)裝修墻紙應(yīng)用領(lǐng)域才會(huì)有更大的發(fā)展前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種二氧化鈦基合成紙的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種二氧化鈦基合成紙的制備方法,包括如下步驟:
(1)將熱塑型聚氨酯顆粒和N-N-二甲基甲酰胺或N-N-二甲基乙酰胺按22~30:110的質(zhì)量比加入反應(yīng)器中,加熱至50~80℃并攪拌使熱塑型聚氨酯顆粒充分溶解在溶劑中,配制成聚氨酯溶液;
(2)在步驟(1)所得聚氨酯溶液中,加入二氧化鈦粉末,聚氨酯溶液與二氧化鈦粉末的質(zhì)量比為132~140:25~50,并利用高速攪拌器攪拌均勻,得到固液混合物,并靜置5~8 h消泡;
(3)將步驟(2)所得固液混合物均勻涂布于離型紙上,然后將離型紙浸入硝酸銀水溶液中30~60min;待固液混合物完全固化成膜后,再將離型紙和膜一并浸入氯化鈉水溶液中30~60min;
(4)將步驟(3)所得離型紙和膜一并放入干燥箱中,50~60℃干燥1~2 h;待離型紙和膜冷卻后除去離型紙,并根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求將膜裁剪成適當(dāng)尺寸,即得到二氧化鈦基合成紙。
進(jìn)一步地,步驟(4)所得二氧化鈦基合成紙外觀為白色,通過調(diào)節(jié)步驟(3)中涂布于離型紙上的固液混合物厚度控制二氧化鈦基合成紙厚度在0.10~0.25mm之間,以A4紙張面積計(jì)質(zhì)量介于5.10~7.14g之間。
進(jìn)一步地,所述二氧化鈦為二氧化鈦粉末,并且細(xì)度為325~2500目。
進(jìn)一步地,所述熱塑型聚氨酯材料(TPU)優(yōu)選為聚醚型TPU、聚酯型TPU中的一種或兩種,要求邵氏硬度為85A到95A的顆粒料。
進(jìn)一步地,步驟(1)中的溶劑優(yōu)選為N-N-二甲基甲酰胺、N-N-二甲基乙酰胺中的一種。
進(jìn)一步地,步驟(2)所得固液混合物中,聚氨酯、溶劑、二氧化鈦的質(zhì)量百分比優(yōu)選如下:聚氨酯 12.1%~16.2%,溶劑 59.5%~68.8%,二氧化鈦 15.6%~27.5%。
進(jìn)一步地,步驟(3)中,硝酸銀水溶液的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)優(yōu)選為3~6%,更優(yōu)選為5%,溫度優(yōu)選為20~35℃,更優(yōu)選為25℃。
進(jìn)一步地,步驟(3)中,氯化鈉水溶液質(zhì)量百分?jǐn)?shù)優(yōu)選為3~6%,更優(yōu)選為5%,溫度優(yōu)選為20~35℃,更優(yōu)選為25℃。
與現(xiàn)有合成紙生產(chǎn)技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn):
(1)本發(fā)明的合成紙產(chǎn)品為多孔結(jié)構(gòu),便于室內(nèi)空氣中有機(jī)污染物的吸附。在生產(chǎn)過程中,合成紙表層和內(nèi)部均產(chǎn)生了大量孔洞結(jié)構(gòu),大大提升了合成紙對室內(nèi)空氣中有機(jī)污染物的吸附性能。
(2)本發(fā)明的合成紙產(chǎn)品可在溫和的條件下有效降解有機(jī)污染物。無機(jī)填充物可將吸附在合成紙表面和內(nèi)部的有機(jī)污染物進(jìn)行降解,并生成無毒物質(zhì),從而實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)空氣的凈化。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例來對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述,其中,所述原料均為工業(yè)化產(chǎn)品,設(shè)備為普通工業(yè)化的生產(chǎn)設(shè)備。
實(shí)施例1
稱取25千克的邵氏硬度為85A的聚醚型聚氨酯顆粒、110千克的N-N-二甲基甲酰胺加入反應(yīng)器中,加熱至50℃并攪拌使聚醚型聚氨酯顆粒完全溶解后得到聚氨酯溶液;再加入25千克的325目二氧化鈦粉末,用高速攪拌器攪拌均勻得到固液混合物;靜置5h消泡后,將固液混合物以一定的厚度涂布于離型紙上,然后將離型紙浸入質(zhì)量百分含量為3%的硝酸銀水溶液中30min(溫度為25℃);待固液混合物完全固化成膜后,將離型紙和膜一并浸入質(zhì)量百分含量為3%的氯化鈉水溶液中30min(溫度為35℃);再將離型紙和膜一并放入干燥箱中,50℃干燥2h;通過調(diào)節(jié)涂布于離型紙上的固液混合物厚度來控制膜的總厚度為0.10mm;待離型紙和膜冷卻后除去離型紙,最后根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求將膜裁剪成適當(dāng)尺寸,即得到二氧化鈦基特種合成紙產(chǎn)品。
本實(shí)施例中所得固液混合物中聚氨酯材料的質(zhì)量百分含量為15.6%,N-N-二甲基甲酰胺質(zhì)量百分含量為68.8%,二氧化鈦的質(zhì)量百分含量為15.6%。合成紙產(chǎn)品顏色為白色,厚度為0.10mm,質(zhì)量(以A4紙張面積計(jì))為5.10g。
實(shí)施例2
稱取15千克的邵氏硬度為90A的聚醚型聚氨酯顆粒、15千克的邵氏硬度為90A的聚酯型聚氨酯顆粒、110千克的N-N-二甲基乙酰胺加入反應(yīng)器中,加熱至60℃并攪拌使熱塑型聚氨酯顆粒完全溶解后得到聚氨酯溶液;再加入20千克的600目二氧化鈦粉末、25千克的800目二氧化鈦粉末,用高速攪拌器攪拌均勻得到固液混合物;靜置6h消泡后,將固液混合物以一定的厚度涂布于離型紙上,然后將離型紙浸入質(zhì)量百分含量為4%的硝酸銀水溶液中40min(溫度為20℃);待固液混合物完全固化成膜后,將離型紙和膜一并浸入質(zhì)量百分含量為5%的氯化鈉水溶液中50min(溫度為30℃);再將離型紙和膜一并放入干燥箱中,55℃干燥1.5 h。通過調(diào)節(jié)涂布于離型紙上的固液混合物厚度來控制膜的總厚度為0.15mm;待離型紙和膜冷卻后除去離型紙,最后根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求將膜裁剪成適當(dāng)尺寸,即得到二氧化鈦基特種合成紙產(chǎn)品。
本實(shí)施例中所得固液混合物中聚氨酯材料的質(zhì)量百分含量為16.2%,N-N-二甲基乙酰胺的質(zhì)量百分含量為59.5%,二氧化鈦的質(zhì)量百分含量為24.3%。合成紙產(chǎn)品顏色為白色,厚度為0.15mm,質(zhì)量(以A4紙張面積計(jì))為5.91g。
實(shí)施例3
稱取18千克的邵氏硬度為92A的聚醚型聚氨酯顆粒、10千克的邵氏硬度為92A的聚酯型聚氨酯顆粒、110千克的N-N-二甲基甲酰胺加入反應(yīng)器中,加熱至70℃并攪拌使熱塑型聚氨酯顆粒完全溶解后得到聚氨酯溶液,再加入11.9千克的1250目二氧化鈦粉末和30千克的2000目二氧化鈦粉末,用高速攪拌器攪拌均勻得到固液混合物;靜置7h消泡后,將固液混合物以一定的厚度涂布于離型紙上,然后將離型紙浸入質(zhì)量百分含量為6%的硝酸銀水溶液中50min(溫度為30℃);待固液混合物完全固化成膜后,將離型紙和膜一并浸入質(zhì)量百分含量為4%的氯化鈉水溶液中40min(溫度為25℃);再將離型紙和膜一并放入干燥箱中,60℃干燥1 h。通過調(diào)節(jié)涂布于離型紙上的固液混合物厚度來控制膜的總厚度為0.18mm;待離型紙和膜冷卻后除去離型紙,最后根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求將膜裁剪成適當(dāng)尺寸,即得到二氧化鈦基特種合成紙產(chǎn)品。
本實(shí)施例中所得固液混合物中聚氨酯材料的質(zhì)量百分含量為15.6%,N-N-二甲基甲酰胺的質(zhì)量百分含量為61.1%,二氧化鈦的質(zhì)量百分含量為23.3%。合成紙產(chǎn)品顏色為白色,厚度為0.18mm,質(zhì)量(以A4紙張面積計(jì))為6.57g。
實(shí)施例4
稱取22千克的邵氏硬度為95A的聚酯型聚氨酯顆粒、110千克的N-N-二甲基乙酰胺加入反應(yīng)器中,加熱至80℃并攪拌使聚酯型聚氨酯顆粒完全溶解后得到聚氨酯溶液;再加入50千克的2500目二氧化鈦粉末,用高速攪拌器攪拌均勻得到固液混合物;靜置8h消泡后,將固液混合物以一定的厚度涂布于離型紙上,然后將離型紙浸入質(zhì)量百分含量為5%的硝酸銀水溶液中60min(溫度為35℃);待固液混合物完全固化成膜后,將離型紙和膜一并浸入質(zhì)量百分含量為6%的氯化鈉水溶液中60min(溫度為20℃);再將離型紙和膜一并放入干燥箱中,57℃干燥2h。通過調(diào)節(jié)涂布于離型紙上的固液混合物厚度來控制膜的總厚度為0.25mm;待離型紙和膜冷卻后除去離型紙,最后根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求將膜裁剪成適當(dāng)尺寸,即得到二氧化鈦基特種合成紙產(chǎn)品。
本實(shí)施例中所得固液混合物中聚氨酯材料的質(zhì)量百分含量為12.1%,N-N-二甲基乙酰胺的質(zhì)量百分含量為60.4%,二氧化鈦的質(zhì)量百分含量為27.5%。合成紙產(chǎn)品顏色為白色,厚度為0.25mm,質(zhì)量(以A4紙張面積計(jì))為7.14g。