阻燃剂、阻燃瓦楞纸板及其制备方法和制备设备与流程

本发明涉及一种阻燃领域，尤其是一种阻燃剂、阻燃瓦楞纸板及其制备方法和制备设备。

背景技术：

瓦楞纸板具有许多优点：质量轻、结构性能好。其内在的瓦楞结构类似拱形结构，能起到防冲减震作用，具有良好的力学特性，能防潮、散热、易于搬运，被广泛用于各行各类产品的包装中。随着瓦楞纸板应用领域的不断延伸，普通瓦楞纸板已不能完全满足某些特殊产品的包装防护要求，例如易燃、易爆危险品的包装，以及在纸质家居行业、建筑业等领域的应用。其中用于包装、装潢、建筑等方面的纸质材料需要进行阻燃处理。

目前常用的阻燃处理方法主要有两种：一是在制浆造纸时，将阻燃剂添加在纸浆中，这种方法能够将阻燃剂较均匀的分布在纸内部，阻燃效果较好，但该方法要求阻燃剂不是水溶性的，以减少阻燃剂的损失，且使后续的污水处理变得复杂，成本高；另外，大量阻燃剂的加入，影响纸张原有的配料比例，导致纸张的定量、耐破度等性能下降。二是在纸张成型之后通过浸渍、涂布、喷淋的方式获得阻燃效果，这种方法操作较为简便，是目前获得阻燃瓦楞纸板的通用方法，如公开号为CN 105220581A的中国专利提出了一种阻燃瓦楞纸的制造工艺，通过先将瓦楞原纸加工成瓦楞纸板之后，以阻燃剂浸润、烘干得到。该阻燃瓦楞纸板的浸渍工艺复杂，处理时间较长，且水溶剂会影响瓦楞纸中的淀粉粘合剂，降低面纸、芯纸和里纸的粘合强度，容易导致开胶、翘曲、水分含量不平衡等问题。

瓦楞纸板生产线对原纸的含水量要求严格，含水量过高、过低、分布不均匀都会影响瓦楞纸板的性能。目前，在瓦楞纸板生产中主要针对纸张整体的含水量进行调整控制，而对于水分分布不均匀的纸张难以调节。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种阻燃剂、阻燃剂的制备方法，阻燃瓦楞纸板及其制备方法和制备设备。

本发明的一种技术方案：

一种阻燃剂，包括溶剂，聚磷酸铵，镁铝水滑石，氢氧化铝，分散剂，胶黏剂和脂肪醇聚氧乙烯醚；所述溶剂、聚磷酸铵、镁铝水滑石、氢氧化铝、分散剂、胶黏剂和脂肪醇聚氧乙烯醚的质量百分比为：100:10～25:15～30:10～25:1～3:5～10:1～2。

一种优选方案是所述溶剂、聚磷酸铵、镁铝水滑石、氢氧化铝、分散剂、胶黏剂和脂肪醇聚氧乙烯醚质量百分比为：100:15:15:10:2:5:2。

一种优选方案是所述溶剂为水或酒精。

本发明另一技术方案：

一种阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，分散剂加入溶剂中搅拌10～20分钟得到混合物A；

步骤二，聚磷酸铵、镁铝水滑石和氢氧化铝加入混合物A中并搅拌10～20分钟得到混合物B；

步骤三，胶黏剂和脂肪醇聚氧乙烯醚加入混合物B中并搅拌15～30分钟。

本发明另一技术方案：

一种阻燃瓦楞纸板，所述阻燃瓦楞纸板从上至下依次包括阻燃剂层，面纸层，陶瓷纤维纸层，阻燃剂层，瓦楞芯纸层，阻燃剂层，陶瓷纤维纸层，里纸层以及阻燃剂层，所述阻燃剂层由阻燃剂干燥后形成。

一种优选方案是所述陶瓷纤维纸层由硅酸铝陶瓷纤维棉制成。

本发明另一技术方案：

一种阻燃瓦楞纸板的制备方法，包括以下步骤：

步骤A，在面纸层下表面涂上水性胶黏剂，并与陶瓷纤维层贴合、压紧；在面纸层上表面喷洒阻燃剂层，得到第一纸板层；

步骤B，在瓦楞芯纸层一面喷洒阻燃剂层，待阻燃剂干燥后，在瓦楞芯纸层另一面喷洒阻燃剂层，得到第二纸板层，并对第二纸层进行压楞；

步骤C，在里纸层上表面涂上水性胶黏剂，并与陶瓷纤维层贴合、压紧，在里纸层下表面喷洒阻燃剂层，得到第三纸板层；

第一纸板层，第二纸板层和第三纸板层从上至下依次贴合、压紧。

一种优选方案是步骤A还包括：于第一纸板层表面喷水，干燥，水分含量及分布均匀度检测；步骤B还包括：于第二纸板层表面喷水，干燥，水分含量及分布均匀度检测；步骤C还包括：于第三纸板层表面喷水，干燥，水分含量及分布均匀度检测。

本发明另一技术方案：

一种阻燃瓦楞纸板的制备设备，沿面纸层移动方向依次包括第一滚轮，涂胶辊，压辊，若干阻燃剂喷嘴，若干水喷嘴，微波干燥器，水分均匀度检测器和第三滚轮；所述涂胶辊和压辊之间还设有第二滚轮，第一滚轮带动面纸层或里纸层经过涂胶辊涂胶后进入压辊，第二滚轮带动陶瓷纤维层进入压辊并与面纸层或里纸层压紧；阻燃剂喷嘴对面纸层或里纸层喷涂阻燃剂并在面纸层或里纸层表面形成阻燃剂层，面纸层与陶瓷纤维层贴合、压紧得到第一纸板层，里纸层与陶瓷纤维层贴合、压紧得到第三纸板层，水喷嘴用于调节第一纸板层或第三纸板层水分含量及表面水分均匀度，微波干燥器用于干燥第一纸板层或第三纸板层表面的水分、胶黏剂中的溶剂以及阻燃剂中的溶剂，水分均匀度检测器用于检测第一纸板层或第三纸板层表面水分均匀度并将信息反馈给对应的水喷嘴，第三滚轮用于卷曲面纸层或里纸层。

一种优选方案是若干阻燃剂喷嘴排布于第一纸板层或第二纸板层的正上方且与第一纸板层或第二纸板层的移动方向垂直设置，若干水喷嘴排布于第一纸板层或第二纸板层的正上方且与第一纸板层或第二纸板层的移动方向垂直设置，水分均匀度检测器检测第一纸板层或第三纸板层表面水分均匀度并将信息反馈给对应的水喷嘴。

综合上述技术方案，本发明的有益效果：当遇到明火时，阻燃剂中的聚磷酸铵、镁铝水滑石、氢氧化铝发生热分解反应生成氨气、二氧化碳和水，分解后形成的氨气、二氧化碳和水形成隔离分布在纸张表面，防止氧气与纸张接触，可有效防止纸张燃烧；阻燃剂在发生热分解反应以及结晶水蒸发过程中吸收大量热量，防止纸张达到燃烧点；硅酸铝陶瓷纤维棉可增加瓦楞纸板的强度和缓冲性能。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明中瓦楞纸板的剖视图。

图2是本发明中阻燃瓦楞纸板的制备设备的示意图。

图3是本发明中阻燃瓦楞纸板的制备设备的俯视图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图对本发明做进一步描述。

实施例1

一种阻燃剂，包括溶剂，聚磷酸铵，镁铝水滑石，氢氧化铝，分散剂，胶黏剂和脂肪醇聚氧乙烯醚；所述溶剂、聚磷酸铵、镁铝水滑石、氢氧化铝、分散剂、胶黏剂和脂肪醇聚氧乙烯醚的质量百分比为：100:15:20:10：25:2:7:1.5。其中，溶剂为有机溶剂，分散剂为羧甲基纤维素，胶黏剂为聚乙烯醇或淀粉胶黏剂。

实施例2

一种阻燃剂，包括溶剂，聚磷酸铵，镁铝水滑石，氢氧化铝，分散剂，胶黏剂和脂肪醇聚氧乙烯醚；所述溶剂、聚磷酸铵、镁铝水滑石、氢氧化铝、分散剂、胶黏剂和脂肪醇聚氧乙烯醚的质量百分比为：100:10:15:10:1:5:1。其中，溶剂为有机溶剂，分散剂为羧甲基纤维素，胶黏剂为聚乙烯醇或淀粉胶黏剂。

实施例3

一种阻燃剂，包括溶剂，聚磷酸铵，镁铝水滑石，氢氧化铝，分散剂，胶黏剂和脂肪醇聚氧乙烯醚；所述溶剂、聚磷酸铵、镁铝水滑石、氢氧化铝、分散剂、胶黏剂和脂肪醇聚氧乙烯醚的质量百分比为：100:25:30:25:3:10:2。其中，溶剂为有机溶剂，分散剂为羧甲基纤维素，胶黏剂为聚乙烯醇或淀粉胶黏剂。

实施例4

所述溶剂、聚磷酸铵、镁铝水滑石、氢氧化铝、分散剂、胶黏剂和脂肪醇聚氧乙烯醚质量百分比为：100:15:15:10:2:5:2，其中，溶剂为有机溶剂，分散剂为羧甲基纤维素，胶黏剂为聚乙烯醇或淀粉胶黏剂。

于其它实施例中，溶剂为水或酒精。

实施例5

一种阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，分散剂加入溶剂中搅拌10～20分钟得到混合物A；

步骤二，聚磷酸铵、镁铝水滑石和氢氧化铝加入混合物A中并搅拌10～20分钟得到混合物B；

步骤三，胶黏剂和脂肪醇聚氧乙烯醚加入混合物B中并搅拌15～30分钟。

作为优选方案，所述阻燃剂制备方法如下：在常温下，将2份(质量百分比)分散剂加入100份溶剂中，搅拌10分钟，得到混合物A；将15份聚磷酸铵、15份镁铝水滑石和10份氢氧化铝加入混合物A中，继续搅拌15分钟，得到混合物B；所述氢氧化铝可以用氢氧化镁或氢氧化铝和氢氧化镁混合物替代；将5份胶黏剂和2份脂肪醇聚氧乙烯醚加入混合物B中，搅拌15分钟，得到阻燃剂。

实施例6

如图1所示，一种阻燃瓦楞纸板，所述瓦楞纸板从上至下依次包括阻燃剂层1，面纸层2，陶瓷纤维纸层3，阻燃剂层1，瓦楞芯纸层4，阻燃剂层1，陶瓷纤维纸层3，里纸层5以及阻燃剂层1，所述阻燃剂层1由阻燃剂干燥后形成。

面纸层2、瓦楞芯纸层4、里纸层5为瓦楞纸板构成瓦楞纸板的骨架，具有很好的强度和缓冲性能。所述陶瓷纤维纸层3由硅酸铝陶瓷纤维棉制成，陶瓷纤维纸层3以硅酸铝陶瓷纤维棉为主要原料，采用湿法成型工艺制成，硅酸铝陶瓷纤维棉具有不燃性、隔热、过滤、强度高以及高柔韧性的性能，能够更好地达到阻止纸张燃烧的目的，同时也可增加瓦楞纸板的强度和缓冲性能。

当遇到明火时，阻燃剂中的聚磷酸铵、镁铝水滑石、氢氧化铝发生热分解反应生成氨气、二氧化碳和水，分解后形成的氨气、二氧化碳和水形成隔离分布在纸张表面，防止氧气与纸张接触，可有效防止纸张燃烧；阻燃剂在发生热分解反应以及结晶水蒸发过程中吸收大量热量，防止纸张达到燃烧点；硅酸铝陶瓷纤维棉可增加瓦楞纸板的强度和缓冲性能。

实施例7

一种阻燃瓦楞纸板的制备方法，包括以下步骤：

步骤A，在面纸层下表面涂上水性胶黏剂，并与陶瓷纤维层贴合、压紧；在面纸层上表面喷洒阻燃剂层，得到第一纸板层；

步骤B，在瓦楞芯纸层一面喷洒阻燃剂层，待阻燃剂干燥后再在瓦楞芯纸层另一面喷洒阻燃剂层，得到第二纸板层，并对第二纸层进行压楞；

步骤C，在里纸层上表面涂上水性胶黏剂，并与陶瓷纤维层贴合、压紧，在里纸层下表面喷洒阻燃剂层，得到第三纸板层；

第一纸板层，第二纸板层和第三纸板层从上至下依次贴合、压紧。

其中，步骤A还包括：于第一纸板层表面喷水，干燥，水分均匀度检测，水分含量及分布均匀度检测。步骤B还包括：于第二纸板层表面喷水，干燥，水分均匀度检测，水分含量及分布均匀度检测。步骤C还包括：于第三纸板层表面喷水，干燥，水分均匀度检测，水分含量及分布均匀度检测。

实施例8

如图2和图3所示，图3中箭头表示面纸层或里纸层移动方向。一种瓦楞纸板的制备设备，沿面纸层移动方向依次包括第一滚轮11，涂胶辊12，压辊13，若干阻燃剂喷嘴15，若干水喷嘴16，微波干燥器17，水分均匀度检测器18以及第三滚轮19；所述涂胶辊12和压辊13之间还设有第二滚轮14。第一滚轮11带动面纸层或里纸层经过涂胶辊12涂胶后进入压辊13，第二滚轮14带动陶瓷纤维层进入压辊13并与面纸层或里纸层压紧；阻燃剂喷嘴15对面纸层或里纸层喷涂阻燃剂并在面纸层或里纸层表面形成阻燃剂层，面纸层与陶瓷纤维层贴合、压紧得到第一纸板层，里纸层与陶瓷纤维层贴合、压紧得到第三纸板层，水喷嘴16用于调节第一纸板层或第三纸板层水分含量及表面水分均匀度，微波干燥器17用于干燥面纸层或里纸层表面水分、胶黏剂中的溶剂以及阻燃剂中的溶剂，水分均匀度检测器18用于检测第一纸板层或第三纸板层表面水分均匀度并将信息反馈给对应的水喷嘴16，第三滚轮19用于卷曲面纸层或里纸层。

如图2和图3所示，若干阻燃剂喷嘴15排布于第一纸板层或第二纸板层的正上方且与第一纸板层或第二纸板层的移动方向垂直设置，若干水喷嘴16排布于第一纸板层或第二纸板层的正上方且与第一纸板层或第二纸板层的移动方向垂直设置，水分均匀度检测器18检测第一纸板层或第三纸板层表面水分均匀度并将信息反馈给对应的水喷嘴16。水喷嘴16，燃剂喷嘴15和水分均匀度检测器18相互平行，水分均匀度检测器18检测第一纸板层或第三纸板层表面对应位置的水分均匀度将信息反馈给对应的水喷嘴16，因此可以使得第一纸板层或第三纸板层表面水分一致。

面纸层经过瓦楞纸板的制备设备后，面纸层的上表面形成阻燃剂层，下表面形成陶瓷纤维层，得到第一纸板层；里纸层经过瓦楞纸板的制备设备后，里纸层的上表面形成陶瓷纤维层，下表面形成阻燃剂层，得到第三纸板层；瓦楞芯纸层经过瓦楞纸板的制备设备后，瓦楞芯纸层的上下表面分别形成阻燃剂层，得到第二纸板层。第一纸板层、第二纸板层和第三纸板层再进行预热、压楞、粘合处理得到瓦楞纸板。

以上是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。