[发明专利]一种纤维石头纸的制备方法

说明书

技术领域

 本发明为石头纸领域，具体涉及一种纤维石头纸的制备方法。

背景技术

造纸工业在国际上被认为是一个污染环境、破坏环境的行业，也是木材和能源消耗的大户。中国是一个森林资源极度匮乏的国家，长期以来都难以摆脱大部分纸浆纤维依赖进口的事实。由于在造纸工业纸浆的生产过程中需采用蒸煮、漂白、洗涤、干燥等作业，会排出大量的废气和废水，造成排污流域生态环境的严重恶化。石头纸是以无机石粉为主要原料，加入少量的热塑性高分子材料和助剂，通过密炼机或者螺杆挤出机热塑混炼，经吹塑或者压延而制得的环保型纸张产品。在生产过程中不用传统的植物纤维纸浆，没有废水和废气的排放。因此，用环保石头纸替代天然植物纤维造纸是目前纸业发展的趋势和方向，有利于减少对树木的砍伐，保护人类的生态环境。

中国专利公开号CN101328698提供了一种环保纸的制造方法，将重量为60-80%的矿物质粉、19-37%的海藻胶与1-3%的辅助料形成混合物，对混合物进行挤压、混炼与造粒后从而制成成品原料。成品原料在纸膜制造机内加热软化，经气压拉伸形成纸膜，通过双向拉伸成型及冷却烘干后从而制成纸张。

中国专利公开号 CN1651649 公开了一种环保新型合成纸的制备方法。合成纸是由30-50%聚烯烃共混物、40-60%天然无机矿物粉和5-10%助剂组成。天然无机矿物粉与载体树脂先经双螺杆挤出机造粒、制成母粒，再将母粒与聚烯烃混合物和助剂混合均匀，经双螺杆挤出机、T型模头压出、双辊拉伸成型设备、制成不同厚度的环保纸张。该环保纸无机矿物粉最高含量只有60%，不能成为真正的石头纸，只是一种合成纸。

中国专利公开号CN101851365A一种石头纸及其制造方法，该发明将低密度聚乙烯6～12份、线性低密度聚乙烯6～12份、热熔胶3～6份、钛白粉5～10份、重质碳酸钙65～75份、硅烷偶联剂3～5份、硬脂酸0.5～1.5份、环氧增塑剂0.5～1.5份、聚乙烯蜡0.2～0.6份混合，送入165- 170℃塑化机塑化，155-170℃挤出机流延，165 ～ 170℃四辊压延而得。

中国发明专利公开号CN102154931A公开了一种石头纸及加工方法。其中石头纸是由15-30的重量份的有机组分和70-85重量份的无机组分组成，通过密炼捏合、造粒、压延机挤出得到石头纸。

由于石头纸的主要组成为无机粉体，同时需要加入热塑性高分子材料作为承载物，因此，石头纸的成型通常需要通过热混炼挤出进行吹塑或者压延成型。但由于石头纸以无机粉体为主，在利用密炼机或者螺杆挤出机进行混炼时设备扭矩大能耗高，且均匀度受限，在压延成型时通常表现为纸张加工流动困难，难以得到大幅宽、分布均匀的石头纸。为了增加石头纸的纸感，降低石头纸密度，提高石头纸印刷吸墨性，目前出现了用矿物纤维替代普通碳酸钙生产石头纸。随着矿物纤维原料在石头纸中的应用，热塑加工更为困难，而且用密炼机或者螺杆挤出机进行热塑混炼由于剪切会导致纤维结构受损。

发明内容

石头纸在成型前需要利用螺杆挤出机、密炼机进行热塑混炼,为了避免石头纸中的矿物纤维、木质纤维在热塑混炼时纤维结构被破坏，以及为了解决纤维在石头纸中分散困难的缺陷，本发明提出一种纤维石头纸的制备方法，该制备方法将矿物纤维、木质纤维与粉末树脂、分散助剂通过分散直接进行压延成型石头纸，无需热塑混炼，确保矿物纤维、木质纤维的纤维结构在石头纸中发挥支撑作用，得到的石头纸挺度高、密度低、纸面分散均匀。

一种纤维石头纸的制备方法，其特征在于具体步骤是按照如下方式进行：

1）将细粉状的矿物纤维60-75重量份、木质纤维10-15重量份、树脂粉体10-15重量份、分散剂1-1.5重量份、增白助剂0-1重量份加入微粉机中，设定微粉机温度80-100℃，以1200-1500rpm速度高速分散5-10min，通过微粉机旋转产生的高速气流，使高速气流与细粉状的纤维、树脂粉体在微粉机中作上浮运动，形成紊流状态，在相互碰撞分散作用下纤维粉体集束被充分分散形成纤维分散粉体；

2）将酯化淀粉与水配制成浓度为15%的溶液，在60-80℃条件下加搅拌3-5min形成糊化物，将步骤1)得到的纤维分散粉体加入糊化物，纤维分散体与糊化物的质量配合比为8-9：1，搅拌至面团状均匀膏状物；

3）将步骤2)得到的膏状物送入双辊压延，设置辊温80-100℃，通过压延辊定型形成片状石头纸雏形，再通过后续设置的两组三辊压延，设置辊温120-140℃使石头纸中的树脂塑化均化，并通过调节两组三辊压延的转速差将石头纸拉伸获得所需厚度的纤维石头纸。