一种石头纸专用粘合剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及粘合剂材料领域，具体涉及一种石头纸专用粘合剂，并进一步涉及该种粘合剂的制备方法。
【背景技术】
[0002]造纸工业在国际上被认为是一个污染环境、破坏环境的行业，也是木材和能源消耗的大户。我国是一个森林资源极度匮乏的国家，长期以来都难以摆脱大部分纸浆纤维依赖进口的事实。在造纸工业纸浆的生产过程中需采用蒸煮、漂白、洗涤、干燥等作业，会排出大量的废气和废水，造成排污流域生态环境的严重恶化。而石头纸是以无机石粉为主要原料，加入少量的合成树脂和助剂，通过不同的热成型设备而制得的环保型纸张产品，在生产过程中不用传统的植物纤维，没有废水和废气的排放。因此，用环保石头纸替代天然植物纤维制造的纸是目前纸业发展的趋势和方向，有利于减少对树木的砍伐，保护人类的生态环境。
[0003]石头纸具有巨大的市场潜力和优异的性能，但由于石头纸的制备过程中添加有少量的热塑性高分子材料如:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等，因而导致石头纸的特性与传统纤维纸存在差异。尤其是将石头纸用于纸制品加工时，依靠传统的胶粘剂难以将石头纸粘接，因而导致石头纸加工成纸袋、纸盒、瓦楞纸等制品时粘接性受到影响。从而导致石头纸无法适应现有纸制品加工设备。
[0004]为了实现石头纸粘接，中国发明专利CN102873866A公开了一种利用高频诱导焊接技术粘接石头纸的方法，将多张石头纸互相叠放、或将石头纸的多个接口互相叠放，再放入高频诱导焊接机，焊接0.5-2秒，取出即可。该发明利用了石头纸的热熔特性，但由于石头纸中的热熔性高分子含量少，大部分是无机粉体，因此利用高频诱导焊接技术的粘接力相对较低。尤其是用于纸盒、瓦楞纸等异型纸制品粘接时，高频诱导焊接技术难以应用在现有纸制品加工设备中。
[0005]热熔胶可以实现对石头纸的粘接，但只能用于简单的粘接，无法用于瓦楞纸复合粘接。而且热熔胶粘接石头纸会造成石头纸纸张面热变形从而破坏纸张结构。
[0006]根据上述，为了推进石头纸替换传统纤维纸，需要解决在现有纸制品加工中设备中实现石头纸的粘接。而上述技术方案难以适应石头纸在传统设备上进行纸制品加工。因此，需要一种胶水直接用于现有的纤维纸粘接加工设备实现石头纸的纸制品加工，而且具有良好的通用性，不需对现有的纤维纸粘接加工设备进行改造。
【发明内容】
[0007]针对石头纸粘接存在的问题，为了适应在传统纸制品加工设备上进行石头纸粘接加工，本发明提出一种石头纸专用粘合剂，该粘合剂含有微细纤维，利用醇酸树脂的渗透和海菜胶粉的增粘使石头纸通过微细纤维的连接从而快速粘合，尤其是该粘合剂可在热水中分散，实现石头纸在传统纸制品加工设备上进行粘合加工，用于纸袋、纸盒、瓦楞纸的粘接。进一步提供石头纸专用粘合剂的制备方法。
[0008]—种石头纸专用粘合剂,是通过如下技术方案实现的:
一种石头纸专用粘合剂，其特征是:含有有机硅改性的微细纤维，组成的各组分按重量份计为:
海菜胶粉40-55份，
醇酸树脂15-20份，
增强纤维10-25份，
有机硅0.5-1份，
分散剂0.5-1份，
水适量，
其中所述的海菜胶粉是从海菜植物中提取的一种胶粉，溶入水形成粘稠的胶业，具有粘连作用；所述的醇酸树脂是通过氨基树脂进行改性制成的水溶性醇酸树脂，固含量为70-75% ;所述的增强纤维选用直径为20-40 μ m，长径比大于10的玻璃纤维、硼纤维、氧化铝晶须、碳酸钙晶须、硅灰石纤维、水镁石纤维、海泡石纤维中的至少一种；所述的有机硅为甲基二甲氧基娃烧、甲基二乙氧基娃烧、苯基二乙氧基娃烧、_■甲基_■甲氧基娃烧、_■甲基_■乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷中的至少一种；所述的分散剂是由聚氧乙烯十二烷基醚与聚乙二醇以质量比2:1组合而成。
[0009]上述所述的水溶性醇酸树脂优选六甲氧甲基三聚氰胺树脂改性的水溶性醇酸树月旨，其中六甲氧甲基三聚氰胺树脂加入的质量在5-10%之间。
[0010]本发明一种石头纸专用粘合剂的制备方法，其特征是按照如下方式进行:
1)将10-25重量份的增强纤维、0.5-1重量份的有机硅加入气流分散机，利用气流强烈的湍流和涡穴使纤维表面改性，得到被有机硅改性的增强纤维；
2)将40-45重量份的海菜胶粉、15-20重量份的醇酸树脂、0.5-1重量份的分散剂在反应釜中以400-800rpm的转速进行混合10_15min得到分散胶料；
3)将步骤I)得到的有机硅改性增强纤维加入步骤2)得到的分散胶料，并升温至80-90°C，以100-200rpm的转速分散3-5min，加入适量水调整至粘稠浆状，陈化30_60min后放料，放料前加入适量三乙醇胺，调整至PH值为8-9，得到石头纸专用粘合剂。
[0011]上述一种石头纸专用粘合剂的制备方法，其中步骤I)所述的气流分散剂由固定腔室和高速旋转的螺旋转子组成，在高速旋转时产生高速气流使增强纤维在悬浮中被有机硅改性。
[0012]通常纤维纸张的粘结是通过极性粘接剂对纤维的渗透和成膜形成连接，而对于石头纸，由于纸面具有一定的非极性，缺乏纤维，因而传统的纸张粘接剂形成的膜难以连接石头纸。尤其是石头纸缺少可供渗透连接的纤维，因而造成粘接困难。本发明通过有机硅分散增强纤维，通过醇酸树脂的渗透和海菜胶粉的增粘，使石头纸表面通过微细增强纤维的连接从而增加附着力，达到粘合的目的。
[0013]本发明一种石头纸专用粘合剂，不但对石头纸具有良好的渗透、连接粘合性，而且可在40°C以上的水中分散，可根据需要调整稠度，适应于在传统纸制品设备上进行石头纸的粘接加工。在将石头纸用于制备瓦楞纸时，本发明粘合剂在40-60°C的温度时流动分散良好，渗透力增强，有机改性的增强微细纤维在石头纸表面附着力增强，使石头瓦楞纸板具有良好的粘合强度。瓦楞纸板干燥速度快，固化后有优异的防水效果和韧度。完全满足高速瓦楞纸板的生产。
[0014]本发明一种石头纸专用粘合剂及其制备方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于:
1、本发明通过有机硅分散增强纤维，通过醇酸树脂的渗透和海菜胶粉的增粘，使石头纸表面通过微细增强纤维的连接从而增加附着力，从而克服了石头纸因无纤维而造成无法粘结的缺陷。
[0015]2、本发明一种石头纸专用粘合剂，可在40°C以上的热水中分散，流动性好，适应于在传统纸制品设备上进行石头纸的粘接加工。尤其是满足用石头纸生产高速瓦楞纸。
[0016]3、本发明一种石头纸专用粘合剂的制备方法，工艺简短易控，无污染物排放，适合于大规模工业化生产。
【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