本发明属于特种纸领域，具体是一种具有阻燃效应的涂布纸及其制备方法。
背景技术：
阻燃纸是一类具有不燃性或难燃烧性的纸。制备阻燃纸最常用的方法有直接抄造法和浆内添加法，直接抄造法是使用石棉等本身不具有燃烧性的纤维直接进行抄造，但石棉纤维会在长时间空气中浮游，极易被人体吸入，造成多种肺部疾病；浆内添加法是在纸浆中添加有阻燃性能的助剂或对植物纤维进行阻燃处理，通过该法制得的阻燃纸内部氢键遭到严重破坏，纸张的力学性能大大下降，难以满足日常生活所需。
涂布纸是通过表面涂覆的方法在原纸上涂上一层涂料，赋予其特殊的功能，拓展纸产品的应用领域。涂布所用的涂料通常是以胶乳为主体, 通过添加颜料、填料及相应助剂, 加水配制而成的黏稠液体。涂布法工艺简单，经济效益高，有利于资源利用和环境保护，而且经过表面涂布的纸张力学性能和阻隔性能得到改善。因此，采用涂布法制备一种具有阻燃效应的纸张具有一定的发展前景。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种具有阻燃效应的涂布纸及其制备方法。
本发明的具体技术方案如下：
一种具有阻燃效应的涂布纸，由原纸和功能涂层组成，通过表面涂布的方法制得。
进一步的，所述的原纸由阔叶材硫酸盐漂白浆抄造而成，主要成分是阔叶木纤维，纸张的定量为70g/m2。
进一步的，一种具有阻燃效应的涂布纸的功能性涂料包括底涂涂料和面涂涂料，其中底涂涂料包括以下重量份原料：50份高岭土；50份重质碳酸钙；以上组分总重量为基准，设为X，功能性填料为3%X；胶黏剂为39%X，分散剂为2.0%X，消泡剂为1.8%X；面涂涂料包括以下重量份原料： 30份高岭土；30份纳米碳酸钙；30份滑石粉；10份钛白粉，以上组分总重量为基准，设为Y，功能性填料为4%Y；胶黏剂为30%Y；分散剂为1.4%Y；消泡剂为1.0%Y。
进一步的，底涂涂料中的功能性填料为空心玻璃微球，胶黏剂为固含量46%的羧基丁苯胶乳；所述面涂涂料中的功能性填料为水滑石和石墨烯的混合物，质量比为3:1，胶黏剂为固含量48%的苯丙乳液；两种涂料均选用六偏磷酸钠作为分散剂，聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚为消泡剂，浓度为质量90%。
一种具有阻燃效应的涂布纸的制备方法，包括以下步骤：
步骤（1）：以羧基丁苯胶乳为胶黏剂，将高岭土、重质碳酸钙、空心玻璃微球按照配比依次加到去离子水中，经高速剪切机以2800r/min的速度剪切分散后得到混合均匀的底涂涂料；以苯丙乳液为胶黏剂，将高岭土、纳米碳酸钙、滑石粉、钛白粉按照一定配比与石墨烯和水滑石进行共混，设置高速剪切机的速度为3500r/min，经充分混合后，得到分散均匀的面涂涂料；
步骤（2）：将原纸平铺并固定于半自动涂布机面板上，对其进行涂布。先将所制备的底涂涂料，均匀地分布在距迈耶尔绕线棒前端1cm处的纸基上，设置涂布机的速度为10m/min。在迈耶尔绕线棒带动下，将底涂涂料均匀的涂覆在纸张上，干燥后，即得经一次涂布的纸张。再将所制备的面涂涂料均匀的涂覆在经一次涂布的纸张上，涂布机的速度设置为20m/min，经过干燥，即得具有阻燃效应的涂布纸。
更进一步的，用底涂涂料对原纸进行涂布时，涂布量为10g/m2，经涂布后的纸张在室温下干燥12h；用面涂涂料进行涂布时，涂布量控制在20～30g/m2，涂布后的纸张在50℃的烘箱中干燥8h。
本发明的有益效果：
（1）本发明通过对原纸进行两次涂布的方法制得具有阻燃效应的纸张。该制备方法工艺流程简单，可操作性强；制得的涂料流动性好，与原纸的结合力强，在一定程度上提高了原纸的力学性能；经两次涂布后的纸基孔隙率大大降低，纸基的阻隔性得到了提高；
（2）本发明涉及到的功能性填料有空心玻璃微球、水滑石和石墨烯。底涂涂料中的功能性填料选用导热系数较低的空心玻璃微球，能削弱涂料的导热效率；面涂涂料中的功能性填料选用水滑石和石墨烯的共混物，水滑石受热后，会依次发生脱层间水、脱碳酸根离子、层板羟基脱水等过程，在降低纸基周围温度的同时也隔绝了空气；石墨烯能在纸基表面形成致密的物理隔绝层，阻止燃烧反应的进一步扩张。
具体实施方式
具体实施方式以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
（1）根据配比，称取相应质量份的原料：
底涂涂料的制备：先将3ml分散剂；0.6ml消泡剂、30g羧基丁苯胶乳加入到去离子水中，再依次加入15g高岭土；15g重质碳酸钙；1g空心玻璃微球，经高速剪切机以2800r/min的速度剪切分散后得到混合均匀的底涂涂料。
面涂涂料的制备：先将2.5ml分散剂、0.4ml消泡剂、60g苯丙乳液添加到去离子水中，再加入10.07g高岭土、10.88g纳米碳酸钙、9.98g滑石粉、5g钛白粉、0.34g石墨烯和1.03g水滑石，在3500r/min的速度下经高速分散机分散，得到均匀的面涂涂料。
（2）将原纸平铺并固定于半自动涂布机面板上，对其进行涂布。先将所制备的底涂涂料，均匀地分布在距迈耶尔绕线棒前端1cm处的纸基上，设置涂布机的速度为10m/min。在迈耶尔绕线棒带动下，将底涂涂料均匀的涂覆在纸张上，涂布量为10g/m2，经一次涂布的纸张在室温下干燥12h。将所制备的面涂涂料均匀的涂覆在经一次涂布的纸张上，涂布机的速度设置为20m/min，涂布量为21g/m2，将涂布后的纸张置于50℃的烘箱中干燥8h，即得具有阻燃效应的涂布纸。
实施例2
（1）根据配比，称取相应质量份的原料：
底涂涂料的制备：先将3ml分散剂；0.6ml消泡剂、30g羧基丁苯胶乳加入到去离子水中，再依次加入15g高岭土；15g重质碳酸钙；1g空心玻璃微球，经高速剪切机以2800r/min的速度剪切分散后得到混合均匀的底涂涂料。
面涂涂料的制备：先将2.5ml分散剂、0.4ml消泡剂、60g苯丙乳液添加到去离子水中，再加入10.07g高岭土、10.88g纳米碳酸钙、9.98g滑石粉、5g钛白粉、0.34g石墨烯和1.03g水滑石，在3500r/min的速度下经高速分散机分散，得到均匀的面涂涂料。
（2）将原纸平铺并固定于半自动涂布机面板上，对其进行两次涂布。先将所制备的底涂涂料，均匀地分布在距迈耶尔绕线棒前端1cm处的纸基上，设置涂布机的速度为10m/min。在迈耶尔绕线棒带动下，将底涂涂料均匀的涂覆在纸张上，涂布量为10g/m2，经一次涂布的纸张在室温下干燥12h。将所制备的面涂涂料均匀的涂覆在经一次涂布的纸张上，涂布机的速度设置为20m/min，涂布量为24g/m2,将涂布后的纸张置于50℃的烘箱中干燥8h，即得具有阻燃效应的涂布纸。
实施例3
（1）根据配比，称取相应质量份的原料：
底涂涂料的制备：先将3ml分散剂；0.6ml消泡剂、30g羧基丁苯胶乳加入到去离子水中，再依次加入15g高岭土；15g重质碳酸钙；1g空心玻璃微球，经高速剪切机以2800r/min的速度剪切分散后得到混合均匀的底涂涂料。
面涂涂料的制备：先将2.5ml分散剂、0.4ml消泡剂、60g苯丙乳液添加到去离子水中，再加入10.07g高岭土、10.88g纳米碳酸钙、9.98g滑石粉、5g钛白粉、0.34g石墨烯和1.03g水滑石，在3500r/min的速度下经高速分散机分散，得到均匀的面涂涂料。
（2）将原纸平铺并固定于半自动涂布机面板上，对其进行两次涂布。先将所制备的底涂涂料，均匀地分布在距迈耶尔绕线棒前端1cm处的纸基上，设置涂布机的速度为10m/min。在迈耶尔绕线棒带动下，将底涂涂料均匀的涂覆在纸张上，涂布量为10g/m2，经一次涂布的纸张在室温下干燥12h。将所制备的面涂涂料均匀的涂覆在经一次涂布的纸张上，涂布机的速度设置为20m/min，涂布量为26g/m2，将涂布后的纸张置于50℃的烘箱中干燥8h，即得具有阻燃效应的涂布纸。
实施例4
（1）根据配比，称取相应质量份的原料：
底涂涂料的制备：先将3ml分散剂；0.6ml消泡剂、30g羧基丁苯胶乳加入到去离子水中，再依次加入15g高岭土；15g重质碳酸钙；1g空心玻璃微球，经高速剪切机以2800r/min的速度剪切分散后得到混合均匀的底涂涂料。
面涂涂料的制备：先将2.5ml分散剂、0.4ml消泡剂、60g苯丙乳液添加到去离子水中，再加入10.07g高岭土、10.88g纳米碳酸钙、9.98g滑石粉、5g钛白粉、0.34g石墨烯和1.03g水滑石，在3500r/min的速度下经高速分散机分散，得到均匀的面涂涂料。
（2）将原纸平铺并固定于半自动涂布机面板上，对其进行两次涂布。先将所制备的底涂涂料，均匀地分布在距迈耶尔绕线棒前端1cm处的纸基上，设置涂布机的速度为10m/min。在迈耶尔绕线棒带动下，将底涂涂料均匀的涂覆在纸张上，涂布量为10g/m2，经一次涂布的纸张在室温下干燥12h。将所制备的面涂涂料均匀的涂覆在经一次涂布的纸张上，涂布机的速度设置为20m/min，涂布量为29g/m2，将涂布后的纸张置于50℃的烘箱中干燥8h，即得具有阻燃效应的涂布纸。