[发明专利]五层可分解或降解的环保纸及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种五层可分解或降解的环保纸及其制造方法。特定言之，本发明涉及一种主要原料为由植物淀粉提炼的聚乳酸树脂(PLA)、无机矿粉、助剂及吸墨性材料的五层可分解或降解的环保纸及其制造方法。

背景技术

目前普遍使用的纸张可分为两大类：木浆纸及合成纸。木浆纸以木浆为主要原料，木浆的主要来源为树木，为了取得木浆纸的原料，必须砍伐树木，往往容易造成滥砍树木之情形，导致地球表面森林总面积逐渐缩小，造成地球生态失去平衡，进而引发许多灾害。

为了避免上述情形，已发展出多种合成纸来取代木浆纸，例如，一种以聚丙烯塑料为主要材料及以无机矿粉为填料的单层或多层合成纸。此合成纸虽然亦具有优点，但与木浆纸比较，其性能仍待改进，例如，此合成纸具有折叠性不良、横向与纵向撕裂性相差太多或根本没有撕裂性的缺点。以聚丙烯塑料为主要材料制得的合成纸，使用后如丢弃在户外，无法在短时间内在大自然环境下氧化分解，故不能减少二次污染，不符合环保之要求。再者，合成纸之成本比木桨纸之成本高出甚多。因此，合成纸一直未能受消费者青睐。

再者，传统合成纸(环保纸)纸张制程的第一步骤为将原料混练后制成颗粒，第二步骤为将颗粒送入挤出机中，经过三层T型模头及压延辊轮，作出三层薄纸，然后利用卷取机卷成原纸纸卷，第三步骤为将该原纸纸卷架到释卷机上，放出薄纸穿过涂布机，于薄纸上涂布吸墨性材料层之后，再用卷取机卷取成为成品纸卷。上述三个步骤都需要人力搬运，相当浪费人力。尚且，第一步骤混练后的原料制成颗粒后，必须冷却才能搬运，该颗粒送入第二步骤的挤出机后，必须再加热使颗粒软化。如此冷热更替造成更多的能源浪费。

此外，传统木浆纸纸张制程需要添加水，故会产生废水，废水的处理也是一项严重的环保问题。

本发明针对上述技艺中遭遇之问题提供一种解决方案。

发明内容

本发明提供一种真正可分解或降解的环保纸，其完全不使用木浆，故不需砍伐树木，其主要塑料为由植物淀粉提炼的聚乳酸树脂，其系环保绿色材料应用的先驱。本发明环保纸使用后如丢弃在室外受到阳光照射，会被紫外线破坏而分解，可以被太阳光照射分解，如掩埋在土壤里，也可以被微生物馋食而分解。本发明环保纸之制程不需添加水，故无废水产生。本发明环保纸的生产过程中只需把各种原料依比例进料后，便可连续生产，一气呵成，不仅节省人力，且可节省能源，达到节能减碳之目的，符合环保之要求。

根据一项实施方式，本发明提供一种五层可分解或降解的环保纸，其具有以下结构及组成：

-中间层，其包含聚乳酸树脂、无机矿粉、发泡剂胶料及助剂，

-分别互熔粘合于该中间层的两表面的两层聚乳酸树脂薄膜层(上下内层)，及

-分别密着粘合于该两层聚乳酸树脂薄膜层的表面的两层吸墨性材料层(上下表层)。

本发明使用的主要原料为由植物淀粉提炼的聚乳酸树脂，这是环保绿色材料应用的先驱。适当的植物淀粉的实例包括树薯淀粉、地瓜淀粉、高梁淀粉、玉米淀粉及小麦淀粉等。

无机矿粉在本领域中已知，例如碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、高岭土、云母粉、氧化锌、白云石粉、硅酸钙、玻璃纤维、空心玻璃微珠、硅石粉、白垩粉、滑石粉、二氧化钦、二氧化硅、膨润土、白土、硅藻土及其混合物。此无机矿粉可为经过锻烧或未经锻烧者。

在本发明中，发泡剂胶料可为任何习知者，例如由聚乳酸树脂(PLA)及发泡剂所组成。所述发泡剂可为任何习知的发泡剂，例如经改性的偶氮二甲酰胺(modified azondicarbonamide)(其化学式为NH₂-CO-N＝N-CO-NH₂)或碳酸氢钠(其化学式为NaHCO₃)。

助剂在本领域中已知，例如可使用滑剂(分散剂)、偶合剂及抗静电剂等习用原料。滑剂可为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、N-油基棕榈酸酰胺，偶合剂可为β-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷，抗静电剂可为N，N-双(2-羟乙基)硬脂酰胺及N，N-双(2-羟乙基)椰子胺。

吸墨性材料亦为本领域中已知，例如可使用二氧化硅、二氧化钛、碳酸钙、三氧化铝、白土及硫酸钡。

聚乳酸树脂的功能是作为黏结剂，以将无机矿粉黏结在一起。同时利用发泡剂把聚乳酸树脂的分子颗粒的间隙撑开，使得整体密度降低，在相同的体积之下，重量变得更轻，也就是纸张的重量达到轻量化。

优选地，该中间层系由聚乳酸树脂、碳酸钙、发泡剂胶料及助剂。进言之，根据一项优选实施方式，本发明五层可分解或降解的环保纸具有以下之结构及组成：