一种缓冲复合包装纸及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及包装纸领域，具体涉及一种具有缓冲功能的复合包装纸及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 目前环保石头纸主要是利用塑料加工工艺，采用螺杆挤出机，通过对无机粉体偶 联处理实现高填充，可进行吹膜或者压延形成纸张。随着石头纸的推广，其缺陷也逐渐暴露 出来。其主要的缺点是:密度大，缺少纸感，挺度较低。特别是在包装领域应用，石头纸由于 缺少植物纤维的支撑，因此缓冲性差，挺度低。为了拓展石头纸在包装领域的应用（如用于 电子商务的各类信封、纸盒、纸袋等），首要解决纸张缓冲和挺度问题。
[0003] 中国发明专利CN102205668A公开了一种石头纸蜂窝纸板，该发明利用传统蜂窝纸 的原理制备了石头纸蜂窝纸板，但由于石头纸自重较大、挺度低，制备的蜂窝纸板抗形变能 较差。
[0004] 为了根本降低石头纸的自重，发泡技术目前得到了较好的应用。如中国发明专利 CN102229188A明公开了一种轻质石头纸的制造方法，将石头纸原材料分别造粒，其中部分 添加发泡剂，经过纸膜制造机成型制成轻质石头纸。中国发明专利CN104441870A公开了一 种低密度石头纸及其制备方法，利用发泡母粒，经由挤出装置三层流道在模头模口处挤出 成上中下三层叠加组合物，得到低密度石头纸。中国发明专利CN103881214A公开了高填充 膨润土发泡石头纸及其制备方法，利用膨润土的结合水赋予体系发泡功能，可替代化学发 泡剂使用。
[0005] 根据上述，通过直接使用发泡剂可以降低石头纸的密度，但由于发泡剂的成型微 孔为近似圆形，导致发泡的石头纸变软，在用于包装纸盒时挺度较差，特别是使用发泡剂产 生的近似圆孔极易导致纸张表面出现贯通气孔。
【发明内容】
[0006] 为了克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种具有缓冲功能的复合包装纸，特 别是该缓冲复合包装纸具有缓冲的同时挺度较高，适用于制作各类包装纸盒。进一步提供 该缓冲复合包装纸的制备方法。
[0007] -种缓冲复合包装纸的制备方法，其特征是包括如下制备步骤： (1) 将矿物短纤维在复合发泡液中浸泡24h以上，使复合发泡液嵌入到矿物纤维表面， 然后滤干得到纤维状发泡剂备用，其中矿物短纤维选取直径< ΙΟμπι，长径比为5-10的短纤 维； (2) 将步骤（1)得到的纤维状发泡剂1-3重量份与重量份75-85份的无机粉体、重量份 15-20份的高分子聚合物、重量份2-4份的润滑助剂、重量份1-3份的颜料粉在100-120°C条 件下搅拌混合30_45min得到混合物； (3) 将步骤(2)得到的混合物通过挤出机进行熔融混炼挤出造粒，熔融温度控制在140 °〇至160°〇之间，纤维状发泡剂通过混炼以针状形式均匀分散在粒料中； (4) 将步骤(3)得到的粒料送入挤出机，挤出机机筒温度设定为180-195°C，T型口模温 度设置为210_220°C，物料通过口模时，纤维状发泡剂发生气化，在膜片中形成以纤维为中 心的针状空心泡，膜片经牵引辊牵引，同时牵引辊内通加热油，在牵引过程中控制膜片温度 在60-80°C，在张力作用下纵向拉伸，拉伸过程中膜片紧贴辊筒，辊与辊之间不需要挤压； (5) 拉伸的膜片经三辊冷却后根据膜片厚度调整辊距进行平整、切边、收卷，得到一种 缓冲复合包装纸。
[0008] 上述制备方法，步骤（1)所述的矿物短纤维为水镁石纤维、粉煤灰纤维、硅灰石纤 维、碳酸钙纤维、海泡石纤维中的至少一种。
[0009] 上述制备方法，步骤(1)所述的复合发泡液为偶氮二甲酰胺(AC)溶于碳酸氢钠溶 液中形成的复合发泡剂。上述制备方法，步骤(2)所述的无机粉体为粒径800-1250目的重质 碳酸钙、滑石粉、高岭土中的至少一种。
[0010] 上述制备方法，步骤（2)所述的润滑助剂选用硬脂酸、氧化聚乙烯蜡、白油、植物 油、矿物油、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的至少一种作为加工助剂;所述的颜料粉选用 钛白粉、氧化锌、立德粉中的至少一种;所述的高分子聚合物为高密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚 丙烯中的至少一种。
[0011] 上述制备方法，步骤(4)所述纵向拉伸的拉伸比例为103-105:100。
[0012] 本发明通过短纤维携带发泡剂，使发泡剂以针状形式匀均分布在物料中。在口模 出料形成纸片的同时，针状发泡剂气化形成以短纤维为中心的针状空心泡。不同于直接添 加发泡剂形成的近似球形空洞，该发泡体的针状气孔更均匀，达到了微泡级，针状气孔在降 低密度满足缓冲的同时，其网络交织的针型孔分布增加了挺度。利用本方法生产的发泡体 挺度高、抗压能力较强、尺寸稳定、减震性能优良，从而可以替代目前传统的纸板、蜂窝纸等 用于缓冲包装纸。
[0013] -种缓冲复合包装纸，其特征是由上述制备方法制得，发泡孔为针状空心泡，具有 低密度、高挺度的特性。克服了直接使用发泡剂产生的近似圆型气泡易导致纸挺度降低、表 面出现贯通孔的缺陷。
[0014] 本发明一种缓冲复合包装纸及其制备方法，与现有技术相比突出的特点和有益的 效果在于： 1、通过短纤维携带发泡剂，使发泡剂以针状形式匀均分布在物料中。针状发泡剂气化 形成以短纤维为中心的针状空心泡，克服了直接添加发泡剂形成近似球形空洞使纸张变软 的缺陷。其网络交织的针型孔分布降低了密度，同时增加了纸张挺度。
[0015] 2、发泡剂通过纤维携带和分散，在纸膜形成和拉伸时沿拉伸方向分布，该发泡体 的针状气孔沿拉伸方向均匀分布，克服了直接发泡造成的表面气孔缺陷。
[0016] 3、本发明一种缓冲复合包装纸及其制备方法，提升了石头纸纸张的缓冲性和挺 度，减少了生产步骤，提高了生产效率。
【具体实施方式】
[0017] 以下通过【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明 的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术 知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
[0018] 实施例1 (1) 将直径< 10M1，长径比为5-10的短纤维水镁石纤维在偶氮二甲酰胺\碳酸氢钠复合 发泡液中浸泡24h以上，使复合发泡液嵌入到矿物纤维表面，然后滤干得到纤维状发泡剂备 用； (2) 将步骤(1)得到的纤维状发泡剂3重量份与重量份60份的重质碳酸钙、重量份15份 的高岭土滑、重量份15份的高密度聚乙烯、重量份2份的铝酸酯偶联剂、重量份1份的氧化锌 在100-120°C条件下搅拌混合30min得到混合物； (3) 将步骤(2)得到的混合物通过挤出机进行熔融混炼挤出造粒，熔融温度控制在140 °〇至160°〇之间，纤维状发泡剂通过混炼以针状形式均匀分散在粒料中； (4) 将步骤(3)得到的粒料送入挤出机，挤出机机筒温度设定为180-195°C，T型口模温 度设置为210_220°C，物料通过口模时，纤维状发泡剂发生气化，在膜片中形成以纤维为中 心的针状空心泡，膜片经牵引辊牵引，同时牵引辊内通加热油，在牵引过程中控制膜片温度 在60-80°C，在张力作用下纵向拉伸，拉伸过程中膜片紧贴辊筒，辊与辊之间不需要挤压； (5) 拉伸的膜片经三辊冷却后根据膜片厚度调整辊距进行平整、切边、收卷，得到一种 缓冲复合包装纸。
[0019] 缓冲复合包装纸纸张密度出现大幅降低，挺度升高，具有良好的缓冲性。具体检测 结果