[发明专利]一种复合阻燃纸基材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于制浆造纸技术领域，特别涉及一种复合阻燃纸基材料及其制备方法。

背景技术

纸一般由植物纤维抄制而成，是易燃物质，随着社会的发展，在越来越多的场所需要用到阻燃纸及纸基，如包装材料、电器绝缘材料、建筑和装饰材料等。经过阻燃处理的纸制品即为阻燃纸或纸基材料，具备难燃、不燃、耐高温、抑烟等特性，是具有特殊用途的纸基材料。目前生产植物纤维阻燃纸或纸基的方法主要有以下三种：

①浸渍法。就是将纸通过阻燃剂溶液进行浸渍吸附阻燃剂的方法。该方法可生产一些阻燃纸，但由于浸渍法的纸或纸基需吸附大量的阻燃剂，对纸张的本身性能影响大，如阻燃纸吸潮性强、变形大、强度低等缺点，所以适用范围窄。

②表面涂布法。就是将阻燃剂施涂于纸的表面，制成阻燃纸或纸基。涂布法的阻燃剂主要集中在纸的表面，其表面阻燃效果相对较好，但不能赋予纸内部阻燃性，且由于涂布法使用大量的有机黏结剂，所以阻燃效果不够理想。另外涂布法阻燃纸只能适用于需涂布的纸张或纸基，对大量不需要涂布的纸或纸基的阻燃无法适用。

③浆内添加阻燃剂的方法。在浆内添加各种水不溶性的阻燃剂，和植物纤维混合抄成阻燃纸或纸基。这种方法简单，但阻燃剂加入量大，对原纸的物理性能影响大。

综上所述，目前生产阻燃纸的方法对原纸的本身物理性能有比较大的影响，这就严重影响了阻燃纸或纸基的质量和使用。

发明内容

本发明的目的是要提供一种复合阻燃纸基材料及其制备方法，以克服现有技术存在的对原纸的本身物理性能有较大影响的不足。

为了克服现有技术存在的问题，本发明提供一种复合阻燃纸基材料的制备方法，制备过程中的原料种类和重量份数如下，针叶木浆板：阔叶木浆板：芳纶浆粕：复合阻燃填料：聚磷酸铵为1：0.5～1：0.04～0.15：0.2～0.6：0.05～0.1

其制备过程包括以下步骤：

①将针叶木浆板和阔叶木浆板制成浓度为3～6%的纸浆；

②芳纶浆粕制成浓度为0.1～0.5%的芳纶浆粕悬浮液；

③将聚合度为500以上的聚磷酸铵溶于热水，把聚磷酸铵与硅藻土重量份数比为1: 0.5～1的硅藻土加入聚磷酸铵中，搅拌混合1～2小时，制成混合泥浆，将混合泥浆烘干、粉碎过筛后得聚磷酸铵/硅藻土复合阻燃填料；

④将针叶木纸浆、阔叶木纸浆和芳纶浆粕悬浮液在配浆箱内混合均匀，泵送至高位箱，把针叶木浆板与复合阻燃填料重量份数比为1：0.2～0.6的复合阻燃填料与上述浆料混合，并添加混合纸浆重量0.01-0.04%的助留剂，用水稀释至0.3～0.6%的浓度，抄制成原纸；

⑤将聚合度为500以上的聚磷酸铵用热水溶解，制备成浓度为1～5%的水性印刷用水溶液；

⑥把针叶木浆板与聚磷酸铵重量份数比为1: 0.05～0.1的聚磷酸铵制成的水性印刷用水溶液，用凹版印刷机以水性油墨印刷的方式，两面印刷涂敷于纸面，干燥后形成定量为60～120 g/m²的纸基成品。

一种由上述制备方法制得的复合阻燃纸基材料。

本发明是利用芳纶浆粕为阻燃纤维，用聚磷酸铵/硅藻土复合阻燃填料和高聚合度聚磷酸铵溶液为主要阻燃剂，通过植物纤维、芳纶浆粕和复合阻燃填料混合抄纸及利用水性油墨的凹版印刷原理和技术，制成复合阻燃纸基材料。本发明利用芳纶浆粕的耐高温性和阻燃性，通过添加少量芳纶浆粕有效提高纸基材料的阻燃性；利用聚磷酸铵包覆硅藻土表面以及在硅藻土孔隙内的高效吸附，并充分利用聚磷酸铵与硅藻土的协同阻燃作用，制成高效的复合阻燃填料，同时利用水性油墨凹版印刷技术，在不使用有机黏结剂的条件下，将聚磷酸铵水溶液印涂于纸面，利用高聚合度聚磷酸铵的高阻燃性，使纸基材料达到复合整体阻燃的目的。

本发明相对于现有阻燃纸生产技术具有如下的优点及效果：

①本发明提供的复合阻燃纸基材料，阻燃剂用量少，阻燃剂在纸基中的留着率高，阻燃效果好。

②本发明解决了现有阻燃纸对原纸的物理性能影响大的缺点，可有效保持原纸的抗张强度等主要物理强度指标，后加工容易。

③本发明解决了现有阻燃纸适用范围窄的缺点。制备的纸基材料可直接使用，也可作为后加工用的阻燃纸基材料，可在本发明制备的纸基材料基础上，根据不同阻燃材料的使用要求进行涂布、印刷、压花、复合等后加工处理，大大提高了其适用范围。

本发明提供的制备工艺简单，易操作，适合大规模工业化生产的要求。

具体实施方式

    下面将结合实施例对本发明进行详细地说明。