[发明专利]无石棉防火阻燃纸

说明书

本发明涉及到制造防火阻燃纸制品的生产技术范畴，具体地讲，涉及到无石棉防火阻燃纸的生产技术范畴。

阻燃纸是指着火时具有能抑制火焰蔓延、离火自熄的纸。目前，防火阻燃纸有两大类，一类是以无机纤维如石棉、矿棉、玻璃纤维为主要成分的“纸”；另一类是在以木浆、棉浆为主要原料的纸浆中添加阻燃剂，或是将纸经过用阻燃液浸渍、涂布方式处理，制造出具有防火阻燃功能的纸。由于以石棉为主要成分制造的纸具有良好的电绝缘性、绝热性而曾被广泛用于建筑墙体保温、高温隔热阻燃材料、电气元件发热部位耐温隔膜材料及汽车刹车闸片。但由于石棉的生产与使用都对人体有致癌性，因此，目前国外，特别是西欧国家已严格禁止石棉及其制品的生产和使用，国内外石棉纸产业的生产和出口受到严重影响，特别是我国作为传统石棉纸的出口大国，更急切需求新的具有绝热性、电绝缘性的无石棉防火阻燃纸。

为制造出既无石棉，同时又具有石棉纸诸多性能的防火阻燃纸制品，国内外曾研制了以超细玻璃棉、岩棉等无机纤维为主要原料的防火阻燃纸制品。如日本专利JP05171595[93171595]和JP0625995[9425995]中介绍了利用海泡石、玻璃纤维棉、粘结剂制作的阻燃滤片衬垫片或用于建筑保温背底层不燃纸板。以往防火阻燃纸制品中或是含有三聚氰胺及含甲醛、甲苯类的有机助剂，或是由于原材料材质、添加剂种类的原因，很难制造出强度大于5N/15cm、厚度小于0.2mm的纸制品，同时不仅纸质硬，而且在制作中添加的三聚氰胺及含甲醛、甲苯类的有机成分对人体有害。

本发明的目的是要制造出一种具有电绝缘和绝热性能，同时具有装饰和书写功能的无石棉防火阻燃纸。

实现本发明的方案是：

首先选用坡缕石或海泡石纤维为主要原料，这主要考虑到坡缕石或海泡石为天然产出的非石棉类矿物原料，又具有容重轻、电绝缘性和绝热性特点，同时其纤维径长比＞1000。晶体表面水化能力强，易于分散成浆。由于天然坡缕石、海泡石的矿石类型较多，杂质含量不一，本发明使用的坡缕石或海泡石要求原矿为一、二级品，即原矿破碎加工的成绒性好，矿石品位＞80％或品位较低的矿石经提纯加工后的纤维绒。虽然坡缕石、海泡石纤维有很高的径长比，但纤维短，因此需要添加超细玻璃棉和木浆作为增强增韧材料，超细玻璃棉的质量要求为纤维直径＜5μm，渣球率越低越好。木浆的加入对改善纸制品的抗拉性、对折性和柔软性性能都有极大的改善，但同时也会造成难燃性降低，因此木浆加入量可根据纸制品对难燃、阻燃和不燃性要求作适当的调整，同时加入聚醋酸乙烯乳液或EVA乳液、聚丙烯酰胺作为粘结材料，填料选用白炭黑或是选用高岭土、滑石粉及超细碳酸钙，白炭黑或高岭土或滑石粉或超细碳酸钙作为填料的加入，主要对本发明的防火阻燃纸的不透明性、平滑度、密度及亮度都有明显的改善作用，其中以白炭黑作为填料的纸性能最佳。考虑到制作成本时，白炭黑可用高岭土、滑石粉和超细碳酸钙分别代替或混合使用。

本发明的无石棉防火阻燃纸的原料按下列范围配制(干固体重量％)：木浆为1-17；超细玻璃棉(纤维直径＜5μm)为4-26；坡缕石(原矿为一、二级)42-75；白炭黑8-33；水为木浆、超细玻璃棉、坡缕石和白炭黑干固体重量总和的100倍；聚丙烯酰胺为木浆、超细玻璃棉、坡缕石和白炭黑干固体重量总和的0.5-1％；聚醋酸乙烯乳液或EVA乳液为木浆、超细玻璃棉、坡缕石和白炭黑干固体重量总和的10-50％。

在本发明的无石棉防火阻燃纸的原料配方中，坡缕石可用海泡石代替，白炭黑可用高岭土、滑石粉及重质碳酸钙分别或混合代替。按本发明的防火阻燃纸的原料配制范围，经搅拌分散，注浆或长网抄制生产而成，其工艺流程为；原料混合—分散制浆—筛浆—抄纸—烘干碾压—成品包装。

按本发明配料制作的无石棉防火阻燃纸，其不燃性或强阻燃性表现为遇火不着、无烟释放。吸附性表现为对氮氧化物及软X-射线有很好的吸附性，抗拉强度≥1MPa，纸张厚度＞0.1mm，纸制品含水率＜1.5％，手感滑腻，同时不仅具有电绝缘性和绝热性，并且具有装饰和书写性，不霉、不蛀、无毒、无害。本发明制作的无石棉防火阻燃纸具有比原石棉纸更好的电绝缘性、绝热性和抗拉性，如国产0.2mm厚石棉纸平均抗拉实测值为0.2MPa.本发明的无石棉防火阻燃纸也可完全替代石棉纸用于热绝缘材料、汽车刹车闸片材料等。