专利名称：含有膨胀性石墨的阻燃防火纸及其制造方法
技术领域：
本发明涉及造纸技术，尤其涉及一种含有膨胀性石墨的阻燃防火纸及其制造方法。
背景技术：
现有难燃材料的典型组合物，其主要包括可膨胀性石墨(a)、含磷可塑剂(b)、无机磷化物(c)；其中，可膨胀性石墨、含磷可塑剂以及无机磷化物混合重量比例为03.至0.5∶0.3至1.5∶1。
现有的另一种难燃材料组合物，用以添加在一载体基材中(如涂料、黏胶、泡棉、织物、橡胶或塑胶)，使其具有防火阻燃效果；该难燃组合物主要包括10份至70份膨胀性石墨、15份至110份碳层形成剂以及90份至110份碳层催化剂；当受热及受碳层催化剂的催化反应，促使碳层形成剂在载体基材的受热表面脱水形成一层碳壳层，除可阻绝火源外，更可让受热膨胀而成为蠕虫状的石墨，能被牢牢地固持于该碳壳层上，以此抑制蠕虫状的石墨四处飞散；再者，通过坚实的碳壳层与被固持住的蠕虫状的石墨所形成的双重隔热及阻燃效果，可更有效地防火阻燃。
上述难燃材料虽已应用于涂料、黏胶、泡棉、织物、橡胶或塑胶产品上，但是目前市面上并无应用于纸类产品上的技术，因此，有必要研究开发新技术，以使纸类产品具有难于燃烧及防火性能，从而造福社会和广大民众。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种含有膨胀性石墨的阻燃防火纸及其制造方法，该阻燃防火纸具有防火功能好，应用范围广且制造方法简易，不需大幅度改造原有造纸设备的优点及功效。
本发明含有膨胀性石墨的阻燃防火纸是一种含有膨胀性石墨的阻燃防火纸，其特征在于，包括(a)重量百分比为20％至80％且均匀分布的膨胀性石墨，该膨胀性石墨遇到火口时会膨胀且具有足够的耐燃性能以阻隔火口之传递；(b)其余为均匀分布的含有造纸用纤维的纸浆。
前述的含有膨胀性石墨的阻燃防火纸，其中造纸用纤维是造纸用天然纤维，该造纸用天然纤维选自于木浆、麻浆、棉浆其中的一项或数项。
前述的含有膨胀性石墨的阻燃防火纸，其中造纸用纤维是造纸用化学纤维，该造纸用化学纤维选自于高熔点聚酯纤维、低熔点聚酯纤维、超细聚酯纤维、螺萦、活性碳纤维、玻璃纤维其中的一项或数项。
本发明含有膨胀性石墨的阻燃防火纸的制造方法是一种权利要求1所述的含有膨胀性石墨的阻燃防火纸的制造方法，其特征在于，包括下列步骤一、准备原料步骤准备含有造纸用纤维的纸浆原料及膨胀性石墨；二、备浆步骤将含有造纸用纤维的纸浆原料制成浆状；三、混合步骤将该浆状的含有造纸用纤维的纸浆原料与膨胀性石墨均匀混合；四、抄造步骤将混合步骤中的混合物料制成固体纸状物；五、加工处理步骤将固体纸状物进行加工处理以强化其表面及内部，最后形成防火纸，该放火纸中含有重量百分比为20％至80％且均匀分布的膨胀性石墨，其余为均匀分布的含有造纸用纤维的纸浆。
前述的含有膨胀性石墨的阻燃防火纸的制造方法，其中造纸用纤维是造纸用天然纤维，该造纸用天然纤维选自于木浆、麻浆、棉浆其中的一项或数项。
前述的含有膨胀性石墨的阻燃防火纸的制造方法，其中造纸用纤维是造纸用化学纤维，该造纸用化学纤维选自于高熔点聚酯纤维、低熔点聚酯纤维、超细聚酯纤维、螺萦、活性碳纤维、玻璃纤维其中的一项或数项。
前述的含有膨胀性石墨之阻燃防火纸的制造方法，其中加工处理步骤中包括含浸、涂布、贴合、热处理及表面处理。
本发明阻燃防火纸具有防火功能好，应用范围广且制造方法简易，不需大幅度改造原有造纸设备的优点及功效。
四
图1为本发明制造方法的流程示意图。
图2为本发明制造方法的制造过程示意图。
图3A为本发明在实际测试时的立体示意图(一)。
图3B为本发明在实际测试时的立体示意图(二)。
图3C为本发明在实际测试时的立体示意图(三)。
图3D为本发明在实际测试时的立体示意图(四)。
图4A为本发明在实际测试时的侧视图(一)。
图4B为本发明在实际测试时的侧视图(二)。
图4C为本发明在实际测试时的侧视图(三)。
图4D为本发明在实际测试时的侧视图(四)。
图5为本发明应用于壁纸类产品的示意图。
图中标号说明11准备原料步骤、12备浆步骤、12A粗磨浆、12B细磨浆、13混合步骤、14抄造步骤、15加工处理步骤、21纸浆原料、22膨胀性石墨、23固体纸状物、24防火纸、241膨胀区、30火口产生器、31火口、d1原始厚度、d2膨胀厚度。
五具体实施例方式
本发明为一种含有膨胀性石墨的阻燃防火纸及其制造方法，关于防火纸的成份，其包括(a)重量百分比为20％至80％且均匀分布的膨胀性石墨，该膨胀性石墨遇到火口时会膨胀，且具有足够的耐燃性能以阻隔火口的传递；(b)其余为均匀分布的含有造纸用纤维的纸浆。
更详细的说，该造纸用纤维包括一造纸用天然纤维，该造纸用天然纤维选自木浆、麻浆、棉浆其中之一项或数项。另外，该造纸用纤维包括一造纸用化学纤维，该造纸用化学纤维选自于高熔点聚酯纤维(指高熔点PET纤维，该PET为Polyethylene terephthalate的简称)、低熔点聚酯纤维、超细聚酯纤维、螺萦、活性碳纤维、玻璃纤维其中的一项或数项。当然，也可以同时含有造纸用天然纤维及造纸用化学纤维。
本发明的制造方法，请参阅图1及图2所示，其包括下列步骤一、准备原料步骤11即准备含有造纸用纤维的纸浆原料21及膨胀性石墨22；二、备浆步骤12将含有造纸用纤维的纸浆原料21制成浆状，实际操作时可分成粗磨浆12A及细磨浆12B两个步骤；三、混合步骤13将浆状的含有造纸用纤维的纸浆原料21与前述膨胀性石墨22均匀混合；四、抄造步骤14将混合步骤中均匀混合的物料制成固体纸状物23；五、加工处理步骤15将固体纸状物23进行加工处理以强化其表面及内部，最后形成防火纸24，且其中含有重量百分比为20％至80％且均匀分布的膨胀性石墨，其余为均匀分布的含有造纸用纤维的纸浆。其中，加工处理步骤中的加工处理包括含浸、涂布、贴合、热处理及表面处理。
同理，该造纸用纤维可以是造纸用天然纤维，造纸用天然纤维选自于木浆、麻浆、棉浆其中的一项或数项。再者，该造纸用纤维也可以是造纸用化学纤维，造纸用化学纤维选自于高熔点聚酯纤维、低熔点聚酯纤维、超细聚酯纤维、螺萦、活性碳纤维、玻璃纤维其中的一项或数项。
本发明的实际测试情况，请参阅图3A及图4A所示，首先，将本发明的防火纸24裁切成一适当方形体，并具有一原始厚度d1，其置于一火口产生器30上方，此时尚未启动此火口产生器30。
请参阅3B及图4B所示，将火口产生器30启动以产生一火口31，接触防火纸24的底面，此时由于内部的膨胀性石墨逐渐受热膨胀，形成了一膨胀区241而接触火口31部份虽呈黑色，但不会向旁边延烧扩散，也就是，此膨胀区241不会扩大。
请参阅图3C及图4C所示，将火口产生器30调大以产生更大的火口31，仍接触防火纸24的底面，此时由于接触火口31面积变大，形成了一较大的膨胀区241，其具有一膨胀厚度d2，虽然接触火口31的部份呈黑色，但仍不会向旁边延烧扩散，也就是，此膨胀区241不会扩大。
最后，请参阅图3D及图4D所示，将火口产生器30关闭，由于防火纸24底面无火口31，较大的膨胀区241随即呈无燃烧状，其余口时间及余烬时间均极短，符合大多数防火建材的安全规范。
故，请参阅图5所示，若将本发明制成房屋内装饰用的壁纸，一旦发生火灾时，被火口烧到的部份会变黑膨胀，但不会扩大散开而四处延烧，并且阻隔火口传递至壁纸的另一边，因此，能有效的防火以及避免延烧。
综上所述，本发明的优点及功效可归纳为1、防火功能极佳。由于本发明的制品被火口烧到时，内部的膨胀性石墨会膨胀，但是却有阻隔火口传递及不延烧至周围的特性，因此，具有极佳的防火功能。2、应用范围极广。由于本发明为纸制品类产品，可制成薄片状，易卷收、剪裁，便于施工；其可制成防火壁纸、防火包装纸套(保护重要物品，如磁片、光碟片等等)、随身防火袋、简易防火容器(如燃香桶、烤肉炉隔片等)，应用范围极为广泛。3、制造方法简易，不需要新添加设备，只要在原有的造纸设备中增加添入特定比例的膨胀性石墨步骤，即可完成本发明防火纸的制备，因此，制造方法可简易转换实施。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种含有膨胀性石墨的阻燃防火纸，其特征在于，包括(a)重量百分比为20％至80％且均匀分布的膨胀性石墨，该膨胀性石墨遇到火口时会膨胀且具有足够的耐燃性能以阻隔火口之传递；(b)其余为均匀分布的含有造纸用纤维的纸浆。
2.根据权利要求1所述的含有膨胀性石墨的阻燃防火纸，其特征在于，所述造纸用纤维是造纸用天然纤维，该造纸用天然纤维选自于木浆、麻浆、棉浆其中的一项或数项。
3.根据权利要求1所述的含有膨胀性石墨的阻燃防火纸，其特征在于，所述造纸用纤维是造纸用化学纤维，该造纸用化学纤维选自于高熔点聚酯纤维、低熔点聚酯纤维、超细聚酯纤维、螺萦、活性碳纤维、玻璃纤维其中的一项或数项。
4.一种权利要求1所述的含有膨胀性石墨的阻燃防火纸的制造方法，其特征在于，包括下列步骤一、准备原料步骤准备含有造纸用纤维的纸浆原料及膨胀性石墨；二、备浆步骤将含有造纸用纤维的纸浆原料制成浆状；三、混合步骤将该浆状的含有造纸用纤维的纸浆原料与膨胀性石墨均匀混合；四、抄造步骤将混合步骤中的混合物料制成固体纸状物；五、加工处理步骤将固体纸状物进行加工处理以强化其表面及内部，最后形成防火纸，该放火纸中含有重量百分比为20％至80％且均匀分布的膨胀性石墨，其余为均匀分布的含有造纸用纤维的纸浆。
5.根据权利要求4所述的含有膨胀性石墨的阻燃防火纸的制造方法，其特征在于，所述造纸用纤维是造纸用天然纤维，该造纸用天然纤维选自于木浆、麻浆、棉浆其中的一项或数项。
6.根据权利要求4所述的含有膨胀性石墨的阻燃防火纸的制造方法，其特征在于，所述造纸用纤维是造纸用化学纤维，该造纸用化学纤维选自于高熔点聚酯纤维、低熔点聚酯纤维、超细聚酯纤维、螺萦、活性碳纤维、玻璃纤维其中的一项或数项。
7.根据权利要求4所述的含有膨胀性石墨之阻燃防火纸的制造方法，其特征在于，所述加工处理步骤中包括含浸、涂布、贴合、热处理及表面处理。
全文摘要
本发明提供一种含有膨胀性石墨的阻燃防火纸及其制造方法，该防火纸的成分，包括重量百分比为20％至80％且均匀分布的膨胀性石墨，其余为均匀分布的含有造纸用纤维的纸浆；本发明防火纸的制造方法包括一、准备原料步骤；二、备浆步骤；三、混合步骤；四、抄造步骤；五、加工处理步骤；本发明防火纸具有防火功能较好，应用范围广泛，制造方法简易，不需要大幅度改造原有造制纸设备，使用效果理想。
文档编号D21H13/00GK1673453SQ20041001879
公开日2005年9月28日 申请日期2004年3月25日 优先权日2004年3月25日
发明者陈涛声 申请人:陈涛声