[发明专利]一种阻燃植物纤维及阻燃纸

说明书

技术领域

本发明涉及阻燃材料领域，特别涉及一种阻燃植物纤维及阻燃纸。

背景技术

植物纤维是一种易燃物质，随着社会的发展，越来越多的领域中要用到以植物纤维为主要原料的阻燃纸，如阻燃包装纸和纸板、阻燃装饰纸、阻燃汽车过滤纸等，所以对植物纤维纸的阻燃研究已成为特种纸领域的一个研究热点。现有的植物纤维纸阻燃方法常用添加阻燃剂的方法来制备，如在纸浆内加入水不溶性的阻燃剂抄制阻燃纸，或是用表面施胶法、涂布法或浸渍法等方法，让纸张吸收水溶性阻燃剂，使其具备阻燃性。但这些阻燃方法的阻燃剂都留存于纤维表面或纤维之间的空隙中，或是在生产过程中阻燃剂的流失严重，或是阻燃效果主要在纸的表面，内部阻燃效果较差等。纤维细胞腔内加填可将填料通过纹孔填充于纤维细胞腔内，制备一种具有特殊性能的纤维，如引入阻燃剂制备阻燃纤维。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提出一种阻燃植物纤维及阻制备方法，能够提高植物纤维的阻燃性，用于制备阻燃纸。

本发明的另一个目的是提供一种阻燃纸。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种阻燃植物纤维，包括植物纤维浆料和阻燃剂，所述阻燃植物纤维的制备方法包括如下步骤：在反应器中加入浓度为0.8-1.4mol/L的氯化镁溶液，加热并搅拌，控制温度50-70℃，加入植物纤维纸浆和超细填料，搅拌20-40min后加入质量分数为2.0-2.5%的氨水，搅拌10-30min后将植物纤维纸浆过滤后用清水洗涤即得所述阻燃植物纤维。

进一步的，所述植物纤维纸浆为漂白阔叶木浆。

进一步的，所述超细填料为二氧化硅。

进一步的，所述反应器中各原料的质量比为：植物纤维：超细二氧化硅：氯化镁：氨水=1:0.01~0.02:3.0~3.5:1.2~1.6，其中氯化镁和氨水以纯溶质的质量计。

一种阻燃纸，由本发明的阻燃植物纤维用纸页抄片器抄制而成，其定量为45-75g﹒m^-2的阻燃纸。

阻燃性检测：以《氧指数试验法》为依据，检测本发明阻燃植物纤维的阻燃性能。检测表明:本发明阻燃植物纤维的氧指数可达到难燃等级，相对于现有技术，本发明的有益效果为：

（1）提高植物纤维的阻燃性

以氯化镁和氨水为原料，在植物纤维细胞腔内生成氢氧化镁阻燃剂，同时利于通过纤维纹孔进入纤维细胞内部的超细二氧化硅，可充分发挥氢氧化镁阻燃剂与二氧化硅之间的协同阻燃作用，使植物纤维具有良好的阻燃性能。

（2）提高纸张的强度，减少对张性能的影响

利用添加阻燃剂的方法抄制阻燃纸会影响纸的物理强度，因为大量阻燃剂留存于纤维与纤维之间，影响纤维与纤维的氢键结合，从而影响纸张的物理强度。而本发明的阻燃剂在纤维内部，相比添加法对纤维间结合力的影响小，故有利于提高纸张的物理强度。另外由于纤维表面无阻燃剂，所以对纸张的性能影响小，也有利于纸张的后加工处理。

（3）降低成本

由于细胞腔内加填，阻燃剂在纸张生产过程中的流失少，故有利于降低成本。

附图说明

图1为本发明阻燃植物纤维的制作流程和检测框图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例1：一种阻燃植物纤维，由下述方法制备得到：

①在三口烧瓶中加入浓度为0.8mol/L的氯化镁溶液100mL，加热搅拌，控制温度50℃，加入3g阔叶木纤维和0.04g超细二氧化硅，快速搅拌20min；

②加入浓度为2%的氨水200mL，继续快速搅拌10min；

③将阔叶木纤维过滤后，用清水清洗干净即得阻燃植物纤维；

④用抄片器将阻燃植物纤维抄制成定量为45g﹒m^-2的阻燃纸。

实施例2：一种阻燃植物纤维，由下述方法制备得到：

①在三口烧瓶中加入浓度为1.0mol/L的氯化镁溶液100mL，加热搅拌，控制温度60℃，加入3g阔叶木纤维和0.06g超细二氧化硅，快速搅拌30min；

②加入浓度为2%的氨水200mL，继续快速搅拌15min；

③将阔叶木纤维过滤后，用清水清洗干净即得阻燃植物纤维；

④用抄片器将阻燃植物纤维抄制成定量为50g﹒m^-2的阻燃纸。