一种复合纤维阻燃纸及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及造纸技术领域，特别是设及一种复合纤维阻燃纸及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 纸张是由植物纤维交织构成的，其主要成分是纤维素、半纤维素和少量木素，而该 些成分都是易燃成分，通常纸的燃点在130?230°C左右，氧指数在15?20之间。纸基材 料经常成为火灾的引火物质，每年因其易燃烧性所造成的经济损失相当巨大，纸基材料的 阻燃性已成为一些应用领域的必要的性能指标。
[0003] 目前，现有的纸及纸制品所用纤维W木浆纤维和草浆纤维为主，我国木材资源较 紧缺，传统造纸消耗大量的森林资源和草资源。而且，植物纤维抄造纸张容易腐蚀、易燃、易 吸湿。此外，植物纤维造纸用水量大，产生大量黑液和废水，对环境污染严重，废水处理造成 产品成本增加。
[0004][0005] 浸溃法生产的纸需吸附大量的阻燃剂，对纸张的本身性能影响大，所W适用范围 窄。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W阻燃效果不够理想。浆内添加阻燃剂的方 法是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，该种方法简单，但阻 燃剂加入量大，对纸的物理性能影响大。浆内添加法制备阻燃纸，具有阻燃剂分布均匀，对 纸的物理性能影响小等优点，加入少量助留助率剂后，可W大幅其提高留着率，达到阻燃效 果。经过阻燃处理后的纸，可使其达到难燃要求，从而满足工业生产和人们日常生活的要 求。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种复合纤维阻燃纸， 其既能满足阻燃性能要求，又具有较好的力学性能。
[0007] 本发明的另一个目的是提供一种复合纤维阻燃纸的制备方法。
[000引为实现本发明的目的所采用的技术方案是： 一种复合纤维阻燃纸，包括按重量百分比矿物纤维30?50%，植物纤维干浆30?45%， 阻燃填料5?10%，填料10?20%，少量淀粉；所述阻燃填料由磯酸、尿素和侣儀水滑石制备 得到。
[0009] 进一步地，所述阻燃填料的制备方法包括如下步骤；将磯酸溶液倒入反应器中加 热揽拌，温度升到60?70°C加入尿素，等温度升到130°C时加入儀侣水滑石，保温10? 15min，将产物倒出，固化、粉碎后得到所述阻燃填料。
[0010] 优选地，所述磯酸；尿素；侣儀水滑石的质量份数比为1 ;〇. 85?0. 95 ;0. 15? 0? 35。
[0011] 优选地，所述矿物纤维为娃灰石纤维，纤维长度为1. 0?5. 0mm，直径为3. 0? 6. 0 ym。
[0012] 一种所述复合纤维阻燃纸的制备方法，包括W下操作步骤： (1) 打浆；将植物纤维放入打浆机中打至打浆度介于30?50° SR之间； (2) 添加；向经过步骤（1)打浆的纸浆中依次加入矿物纤维、阻燃填料、淀粉溶液、填料 进行混合；所述淀粉溶液添加到造纸湿端系统混合浆池中混合得到造纸浆料； (3) 成型；将经过步骤（2)混合后的纸浆在造纸机上按照50?200g/m2的定量进行抄 造，压棒和干燥后得到所述复合纤维阻燃纸；所述矿物纤维采用阳离子淀粉进行处理。
[0013] 进一步地，所述淀粉溶液的制备方法为： 对淀粉原料进行前处理得到浓度15?29 %的第一淀粉溶液； 通过水浴法将所述第一淀粉溶液稀释并升温，得到润胀后含不同粒径淀粉球的所述淀 粉溶液，所述淀粉球为粒径大于10微米圆润而未破裂的淀粉球体。
[0014] 进一步地，所述步骤（2)还包括： 在所述混合浆池出口处的造纸浆料中W 0. 1?化g/吨绝干浆的量添加固着剂并混合 揽拌均匀；所述固着剂为阳离子聚丙締酷胺，阴离子聚丙締酷胺、丙締酷胺共聚物、聚酷胺 环氧氯丙烧W及聚丙締酷胺-己二醒聚合物中的至少一种。
[0015] 进一步地，所述矿物纤维使用阳离子淀粉进行表面处理的方法为；将阳离子淀粉 加入到水中，配制成2?4g/L浓度的溶液；升温至60°C，向溶液中加入矿物纤维，揽拌使矿 物纤维表面被淀粉包裹。
[0016] 优选地，所述淀粉原料为原淀粉、阳离子淀粉、两性淀粉W及改性淀粉的衍生化合 物中的至少一种。
[0017] 优选地，所述阳离子淀粉为叔胺型或季胺型淀粉。
[0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： 本发明的复合纤维阻燃纸中，W矿物纤维替代部分植物纤维，通过各个组分的合理配 比，在满足阻燃性能要求的情况下，具有较好的力学性能。技术指标达到纸样续燃时间为 Os，平均灼燃时间《32s，平均碳化长度《57mm，具有优异的阻燃性能。
[0019] 在磯酸和尿素合成聚磯酸锭的过程中加入儀侣水滑石，使反应在儀侣水滑石的孔 隙和表面进行，从而制备聚磯酸锭/儀侣水滑石复合阻燃填料，充分利用聚磯酸锭的阻燃 性和儀侣水滑石的阻燃性，使阻燃填料有很高的阻燃性能。
[0020] 本发明所添加的化学药剂可-定比例配置成稳定的溶液，无需多次单独添 力口，从而简化生产流程，降低生产成本。
[0021] 本发明的制备方法采用通常的造纸工艺直接抄造，制备方法简单，易于实现工业 化生产。
[0022] 本发明的制备方法，通过阳离子淀粉对矿物纤维进行表面处理，淀粉将矿物纤维 包裹，提高了矿物纤维与植物纤维之间的结合力，同时，阳离子淀粉是造纸用增强剂和助留 剂，提高了纸张的质量。
【具体实施方式】
[0023] W下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0024] 实施例1 1)阻燃填料由下述方法制备得到： ①将40kg浓度为85%的磯酸倒入反应器中，加热揽拌，温度升到60 °C时加入34kg尿 素，控制升温速率3°C min4。
[0025] ②等温度升到130°C时，加入6kg的儀侣水滑石，保持130°C时，保温lOmin，将产物 倒出。
[0026] ⑨将产物在高温箱中于210°C下固化化，将固化后的物质粉碎、过320目筛即得阻 燃填料。
[0027] 2)淀粉溶液的制备方法为； 对原淀粉进行前处理得到浓度15 %的第一淀粉溶液； 通过水浴法将所述第一淀粉溶液稀释并升温，得到润胀后含不同粒径淀粉球的所述淀 粉溶液，所述淀粉球为粒径大于10微米圆润而未破裂的淀粉球体。
[002引 3)矿物纤维的表面处理；将叔胺型阳离子淀粉64g加入到3化水中，配制成2g/L 浓度的溶液。升温至60°C，向溶液中加入矿物纤维16kg，揽拌0. 5小时，使矿物纤维表面被 淀粉包裹。
[0029] 4)打浆；将纸浆放入盘磨打浆机中打浆至一定的打浆度；所述一定的打浆度为 40。SR; 5) 添加；向经过打浆的纸浆中依次加入矿物纤维、阻燃填料、淀粉溶液、填料进行混 合；所述淀粉溶液添加到造纸湿端系统混合浆池中混合得到造纸浆料；在所述混合浆池出 口处的造纸浆料中W 0.化g/吨绝干浆的量添加固着剂并混合揽拌均匀；所述固着剂为阳 离子聚丙締酷胺； 6) 成型；将混合后的浆料在造纸机上按照一定定量进行抄造，压棒和干燥后得到复合 纤维阻燃纸；所述定量为50g/m2。
[0030] 实施例2 1)阻燃