一种阻燃植物纤维及阻燃纸的制作方法
【技术领域】
[0001 ]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】
[0002]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】
[0003]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。
[0004]本发明的另一个目的是提供一种阻燃纸。
[0005]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50-700C，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。
[0006]进一步的，所述植物纤维纸浆为漂白阔叶木浆。
[0007]进一步的，所述超细填料为二氧化硅。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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:
(I)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。
[0011 ] (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。
[0012](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】
[0013]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】
[0014]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。
[0015]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0.811101/1的氯化镁溶液1001^，加热搅拌，控制温度501€，加入3g阔叶木纤维和0.04g超细二氧化娃，快速搅拌20 min ；
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。
[0016]实施例2:—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1.0mo 1/L的氯化镁溶液10mL，加热搅拌，控制温度60°C，加入3g阔叶木纤维和0.06g超细二氧化娃，快速搅拌30 min ；
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。
[0017]实施例3:—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1.211101/1的氯化镁溶液1001^，加热搅拌，控制温度701€，加入3g阔叶木纤维和0.04g超细二氧化娃，快速搅拌30 min ；
②加入浓度为2.5%的氨水200mL，继续快速搅拌20min ；
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60g.m—2的阻燃纸。
[0018]实施例4: 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1.411101/1的氯化镁溶液1001^，加热搅拌，控制温度701€，加入3g阔叶木纤维和0.06g超细二氧化娃，快速搅拌40 min ；
②加入浓度为2.5%的氨水200mL，继续快速搅拌30min ；
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75g.m—2的阻燃纸。
[0019]本发明阻燃植物纤维的阻燃性检测数据如下:
实施例1的45 g.m—2的阻燃植物纤维纸的平均极限氧指数为25.4%。
[0020]实施例2的50g.m—2的阻燃植物纤维纸的平均极限氧指数为26.8%。
[0021]实施例3的60g.m—2的阻燃植物纤维纸的平均极限氧指数为26.6%。
[0022]实施例4的75g.m—2的阻燃植物纤维纸的平均极限氧指数为27.7%。
[0023]用本发明实施例1、实施例2、实施例3和实施例4所得的阻燃植物纤维抄制的阻燃纸的阻燃试验表明，其氧指数均超过了25%，达到了难燃水平，试验结果表明本发明的阻燃植物纤维具有良好的阻燃效果。
[0024]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种阻燃植物纤维，包括植物纤维浆料和阻燃剂，其特征在于，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°C，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。2.如权利要求1所述的阻燃植物纤维，其特征在于，所述植物纤维纸浆为漂白阔叶木浆，超细填料为超细二氧化硅。3.如权利要求1所述的阻燃植物纤维，其特征在于，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。4.一种阻燃纸，其特征在于，由权利要求1至3任意一项所述的阻燃植物纤维用纸页抄片器抄制而成。5.如权利要求4所述的阻燃纸，其特征在于，所述阻燃植物纤维抄制而成的阻燃纸的定量为45-75g.m—2。
【专利摘要】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，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。用此阻燃植物纤维抄制成的阻燃纸具有良好的阻燃效果，对纸的物理强度影响小，生产成本低，对环境友好。
【IPC分类】D21H17/68, D21H21/34, D21H21/18
【公开号】CN105672028
【申请号】CN201610030046
【发明人】赵会芳, 沙力争
【申请人】浙江科技学院
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月18日