[发明专利]环保合成纸的造纸材料、制备方法及其造纸方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种可用于制造合成纸的制造材料、该材料的制备方法及用该材料 的造纸方法。

背景技术

长期以来，造纸业对环境的破坏和污染一直是被公认的，并且是木材和能源消耗大 的行业。普通纸张的原料目前使用的都是植物纤维的草浆、木浆、竹浆、麻纤维等。据 推测，普通的木浆纸张，每生产1吨纸张大约需要4吨木材，相当于砍伐23株大树。其 一方面不仅极大地损耗了绿色资源，破坏了人们赖以生存的自然环境，另一方面造纸工 业纸浆生产过程中的蒸煮、漂白、洗涤等作业会排出大量的废气和废水，会严重污染和 恶化生态环境。

为解决这以长期存在的问题，以合成树脂等高分子材料为主要原料，与一定的有机 或无机微粒成分共同组成的复合材料以生产被称为“环保纸”的合成纸，在不断地在研 究和开发。其基本方式都是采用高比例的树脂和少量的无机矿物粉，将无机矿物粉表面 改性处理后对基体树脂进行简单地填充。如公开号为CN1515739A中国专利文献报道了 以改性硅灰石矿物复合纤维与50～95％植物纤维共同组成的一种复合型造纸材料。虽然 其用改性硅灰石矿物纤维替代了一部分造纸用植物纤维，但本质和操作工艺都仍属于传 统造纸，尚不能属于合成纸的范畴。CN1378909A和CN1480485A等文献则分别报道了 由聚乙烯(PE)和适当的无机矿粉或超细矿物粉组成的合成纸材料，CN1381347A报道 了以聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)与无机矿粉形式的合成纸材料，CN1912241A报道了 由PP、PE或聚氯乙烯(PVC)与超细碳酸钙共同组成的合成纸材料，CN1381521A报 道了由聚烯烃和超细碳酸钙为填料的合成纸制造方法等。这些文献所报道的用于制造合 成纸的复合材料的共同点，都是先将无机矿物粉体表面偶联处理后，再将各类润滑剂、 抗静电剂、增白或彩色的着色剂或光促降解剂加入基体树脂，利用合成纸成型设备加工 成型。因而其共性问题是，由于这些材料制造的合成纸没有毛细孔与不吸水材质，印刷 适性较木浆纸差很多，对印刷而言，可塑性不大。而且由于较高含量的树脂使其更类似 于塑料导致了有很大的使用局限性，纸张用后废弃的回收困难，对环境会造成相应的污 染，缺乏真正意义的环保。而如果加大无机矿物粉的含量，因无机矿物粉与基体树脂的 相容性和分散性较差，易造成表面脱粉，影响印刷性，同时还影响制品稳定性、耐撕裂 性和耐曲折性，且高填充量时，对设备和工艺要求较高，投资巨大，动辄上亿元，产品 成本均高于普通纸张数倍，综合成本高于传统的木浆纸，无法提升竞争力。因此目前的 合成纸在品质、成本、环保等方面都难以与传统纸张抗衡，阻碍了其生产和应用推广。

发明内容

针对上述情况，本发明首先将提供一种新形式的用于制造环保合成纸的造纸材料， 以克服目前合成纸存在的上述问题。在此基础上，本发明还将提供一种所说该环保合成 纸的造纸材料的制备方法，并进一步提供一种以所说该环保合成纸的造纸材料为原料的 造纸方法。

本发明的环保合成纸的造纸材料，是由改性矿物纤维和有机成分等组成的。以重量 计的各成分组成为：

改性矿物纤维              40～70％，

热塑性淀粉                10～30％，

纤维素衍生物              5～10％，

相容剂                    10～20％，

辅助成分                  余量。

在上述的组成中，所说的改性矿物纤维是经纤维化超细粉碎和表面复合改性处理的 平均粒径为5～10微米、长/径比为8～15/1的海泡石纤维、纤维状硅灰石、石膏晶须、纤 维水镁石或白云母纤维中的至少一种。

所说的热塑性淀粉是经微细化和增塑改性处理的淀粉，例如，可以采用本申请人曾 在公开号CN1778833A的专利文献中所提供的经微细化和增塑改性处理的玉米淀粉、木 薯淀粉、马铃薯淀粉、豌豆淀粉、红薯淀粉或小麦淀粉中的至少一种。

所说的纤维素衍生物为硝酸酯纤维素、醋酸酯纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、 羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素中的至少一种。

所说的相容剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸接枝共聚物、聚乙烯-马来酸酐 接枝共聚物、聚丙烯-马来酸酐接枝共聚物中的至少一种。