一种石头纸及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于造纸技术领域，尤其是涉及一种石头纸及其制备方法，此石头纸主要 应用于文化纸、包装纸、建筑装饰用纸、以及具有防水、防油、防锈功能的特殊用纸等方面。
【背景技术】
[0002] 传统纸的主要原料是木材等植物纤维，其生产大致分为制浆和造纸两个基本过 程，制浆过程是把原料离解变成本色纸浆或漂白纸浆，造纸过程是将悬浮在水中的纸浆纤 维，经过各种加工制成合乎要求的纸张。目前，随着国家森林保护政策的实施，原料木材日 益匮乏，造纸原料主要依靠进口木浆维持。同时，由于传统纸生产过程中需要对植物纤维进 行蒸煮、漂白等处理工艺，产生大量废水，严重污染环境，治理难度极大。此外，传统纸不耐 潮湿、腐蚀，尺寸稳定性和各项物理机械能差，已不能满足许多用纸领域的特殊要求。因此， 利用非植物纤维造纸技术在近几年来得到了较快的发展。
[0003] 石头纸是无机粉体环保石头纸的简称，在造纸业的名称叫做"合成纸"，是一种介 于纸张和塑料之间的新型材料，既可替代传统的部分功能性纸张、专业性纸张，又能替代传 统的大部分塑料包装物。石头纸是以无机粉体为主要原料，加入合成树脂和塑料助剂，采用 吹膜法或流延法工艺技术生产而成。此环保合成纸的特点是各项物理机械能优于传统纸， 且具有耐潮湿，防水，尺寸稳定性好等特性，因此满足了不同领域的多种要求，在部分领域 取代了传统纸，是造纸工业的一次改革。
[0004] 中国专利CN102850742A公开了一种石头纸及其制备方法，由基纸层和涂布料组 成，以轻质硫酸钙为造纸主料，该轻质硫酸钙由工业废渣磷石膏经改性制得，可以循环再利 用，减少工业废渣对环境的污染，取代了传统以轻质碳酸钙为造纸主料。不足之处在于制备 工艺复杂，需分别制备基纸层和涂布料，还要对工业废渣进行高温处理，耗费能源。
[0005] 中国专利CN103061200A公开了一种新型环保石头纸及其制备工艺，提供一种以 短纤维替代传统石头纸的主要成分碳酸钙的新型环保石头纸。该石头纸由表层-中层-表 层三层结构构成，中层以短纤维和树脂为主要组分，表层以二氧化钛和树脂为主要组分，通 过混合、捏合、造粒、压延等工序制备。该石头纸跟传统石头纸相比，虽然比重降低，但是制 备工艺复杂，短纤维比无机粉体成本高，制成的纸强度也不及长木浆纤维。
【发明内容】
[0006] 为解决上述问题，本发明的目的是提供一种石头纸及其制备方法，该石头纸具有 优良的吸墨性和阻燃性，物理特性也优于木浆纸，既解决了传统造纸污染给环境带来的危 害问题，又解决了大量塑料包装物的使用造成的白色污染及大量石油资源浪费的问题。
[0007] 为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
[0008] -种石头纸，其原料为海泡石绒和针叶木浆板，海泡石绒平均粒径为80~100目， 海泡石绒，以绝干浆量计70~90%，针叶木浆板，以绝干浆量计10~30%。
[0009] 上述的石头纸，其还添加有干强剂、湿强剂、纳米增强剂和助留剂，干强剂的添加 量为湿浆量的2~4%。、湿强剂的添加量为湿浆量的3~5%。、纳米增强剂的添加量为湿浆 量的1~2%。、助留剂的添加量为湿楽;量的1~2%。。
[0010] 上述的石头纸中，其干强剂为阳离子淀粉、磷酸酯淀粉、聚乙烯醇、羧甲基纤维素 钠、羟乙基纤维素、低分子量聚丙烯酰胺中的一种或几种组合。
[0011] 进一步地，上述的低分子量聚丙烯酰胺分子量为100~300万。
[0012] 上述的石头纸中，其湿强剂为三聚氰胺-甲醛树脂、脲醛树脂、聚酰胺多胺-环氧 氯丙烷树脂、聚乙烯亚胺、二醛淀粉、带有乙二醛取代基的聚丙烯酰胺中的一种或几种组 合。
[0013] 上述的石头纸中，其纳米增强剂为纳米硼酸钛、纳米硼酸镁、纳米硫酸钙、纳米硫 酸镁、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅中的一种或几种组合；其中，纳米硼酸钛、纳米硼酸镁、 纳米硫酸1丐、纳米硫酸镁的粒径为50~60nm，纳米二氧化钛、纳米二氧化娃的粒径为10~ 20nm〇
[0014] 上述的石头纸中，其助留剂为明矾、聚合氯化铝、硫酸铝、阳离子聚丙烯酰胺、两性 聚丙烯酰胺中的一种或几种组合。
[0015] 上述的石头纸中，水的添加量根据纸张的克重来确定。
[0016] 上述石头纸的制备方法，其利用抄纸机，通过上机操作，包括以下步骤：
[0017] 步骤1、制胶：将干强剂配制成质量百分比浓度为3~5%的溶液，备用；
[0018] 步骤2、制浆：将针叶木浆板和水放入打浆机中打浆，再加入海泡石绒，机械搅拌 均匀，机械搅拌速度为800~lOOOr/min;利用涡旋除渣器对纸料进行筛选和净化，净化后 分别加入步骤1中的干强剂溶液、湿强剂和纳米增强剂，以300~500r/min搅拌速度搅拌 均匀，得到纸浆浆料；
[0019] 步骤3、造纸：步骤2得到的纸浆浆料上丝网前，加入助留剂，然后使纸浆浆料在丝 网上滤水形成湿纸幅，经压榨部脱水后进入干燥部烘干，再通过压光机压光，最后经过完成 整理得到成品石头纸张。
[0020] 由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：
[0021] 本发明的石头纸，其原料海泡石绒来源广泛，主要分布于湖南、陕西、江苏、河北、 河南、天津等地，在河南内乡、西峡拥有丰富的储量；由于采用海泡石绒替代大部分的木浆 纤维，有利于节约木材，保护森林，有利于环境的可持续发展，而且造纸成本大大降低。
[0022] 本发明的石头纸，其所使用的纳米增强剂为无机纳米增强剂，与木浆纤维和海泡 石绒的相溶性好，有助于填充木纤维和海泡石绒之间的缝隙，增加纸张强度，而且可以降 解，更环保。
[0023] 本发明的石头纸，其与商业石头纸相比，由于只添加了少量的胶料和助剂，具有真 正意义上的可降解，可回收利用。
[0024] 本发明的石头纸，其主要成分为海泡石绒，因此不哄燃，点燃后会自动熄灭；而商 业石头纸由于添加了大量的高分子聚合物（含量为20~30% )，容易燃烧。
[0025] 本发明石头纸的制备方法，其工艺流程简单，只需要一套湿法造纸机设备，可实现 日产量2~3吨。
【具体实施方式】
[0026] 参照以下实施例可以对本发明作进一步详细说明；但是，以下实施例仅仅是例证， 本发明并不局限于这些实施例。
[0027] 实施例1
[0028] 步骤1、制胶：分别制备4Kg浓度5 %的阳离子淀粉溶液和浓度5 %聚乙烯醇溶液， 具体为：称取200g的阳离子淀粉或聚乙烯醇，加入到3800g水中，400r/min搅拌10分钟后， 加热至沸腾，继续搅拌3个小时；
[0029] 步骤2、制浆（设置打浆度为13. 5°SR，定量为64.Og/m2):称取100g的针叶木浆 板和80kg水放入打浆机打浆，再加入粒径为80目的海泡石绒900g，机械搅拌均匀，搅拌速 度为800r/min;利用涡旋除渣器对纸料进行筛选和净化，净化后分别加入步骤1中得到的 4Kg阳离子淀粉溶液和4Kg聚乙烯醇溶液、500g三聚氰胺甲醛树脂、200g粒径为60nm的纳 米硼酸钛，500r/min搅拌均勾，得到纸楽;楽:料；
[0030] 步骤3、造纸：步骤2得到的纸浆浆料上丝网前，加入200g