一种用聚丙烯纤维增强高填充环保纸的方法
【专利摘要】一种用聚丙烯纤维增强高填充环保纸的方法，其特征在于：将高密度聚乙烯20～25份、聚乙烯蜡0.2～0.8份、聚丙烯纤维0.5～2.0份加入到密炼机中，经密炼至温度达到150℃时恒温20分钟，再将重质碳酸钙75～80份、聚乙二醇0.5～2.0份、硬脂酸钠0.3～1.0份、抗氧剂1010为0.05～0.3份加入到密炼机中，继续密炼至温度达到160℃时恒温20分钟；然后将密炼后的材料送入挤出机中，挤出熔体经T型模头送入到压延机中，在140～160℃的温度下压延成片材；压延机出来的片材送入冷水中冷却至5℃以下，然后片材经吹风机将其表面吹干；将表面吹干的片材送入多辊拉伸机中，片材在拉伸机中先预热至110～130℃，经2～5组拉伸辊拉伸，得到增强改性的环保纸。
【专利说明】一种用聚丙烯纤维増强高填充环保纸的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用聚丙烯纤维增强高填充环保纸的方法。
【背景技术】
[0002]合成纸曾被称为化工薄膜纸、聚合物纸、塑料纸等，它是以热塑性高聚物(如聚乙烯、聚丙烯)和无机微粒为原料，通过吹制、流延、压延等加工工艺而制得合成纸产品。过去的合成纸是以高分子聚合物为主要原料，碳酸钙为辅助原料，碳酸钙含量小于40%，所以不但成本相对较高，而且依赖于石油，其发展受到一定的限制。最近这一技术得到较大的发展，碳酸钙为主要原料，含量最高达到80%，高分子聚合物为辅助原料，含量小于30%，通过各种新技术的应用，使其同时具有塑料和纸的特性，但这种环保纸的强度比过去的合成纸有明显的降低。
[0003]中国发明专利CN102838798A公开了一种合成纸薄纸的制备方法，其特征在于:将高密度聚乙烯、活性重质碳酸钙、硬脂酸钙、硬脂酸锌、抗氧剂1010分别通过各自的自动计量秤连续地加入到连续密炼机中，通过控制自动计量秤来控制各物料的重量配比，连续密炼机密炼段的温度控制在130?160°C，出连续密炼机的块状物料经单螺杆挤出机进行造粒；将粒子与甲基硅油送入混料机中进行混合，甲基硅油的加入量为粒子的0.5?2%，将混合后的物料送入吹膜机系统，物料经螺杆挤出机，挤出熔体经O型模头形成膜管，膜管在120?130°C的温度下用压缩空气吹制出合成纸薄纸。
[0004]中国发明专利CN102838797A公开了一种提高合成纸强度的方法，其特征在于:将高密度聚乙烯、活性重质碳酸钙、乙烯基三乙氧基硅烷、过氧化二异丙苯、硬脂酸钙、硬脂酸锌、抗氧剂1010分别通过各自的自动计量秤连续地加入到连续密炼机中，通过控制自动计量秤来控制各物料的重量配比，连续密炼机密炼段的温度控制在130?160°C ;将连续密炼后的物料送入吹膜机系统，物料经螺杆挤出机，挤出熔体经O型模头形成膜管，膜管在120?130°C的温度下用压缩空气吹制出合成纸；将合成纸收卷，然后将纸卷放入80?90°C的热水中浸泡10?15小时，烘干后得到提高强度的合成纸。
[0005]中国发明专利CNl118742提供复合合成纸，它包括(A )平纹织物和(B )具有遮光率不小于85%、空隙体积为10?60%、厚度为30?500 μ m的拉伸树脂薄膜的合成纸，还带有或不带有被插放于(A )和(B )之间的遮光层(C )，在复合合成纸中，合成纸(B )可以由双轴向拉伸的热塑性树脂薄膜作为基层和含有8?65% (重量)无机细粉的单轴向拉伸热塑性薄膜作为纸状层构成。
[0006]由于环保纸是重质碳酸钙和高密度聚乙烯制作而成，且重质碳酸钙含量很高，接近75?80%，所以环保纸的强度不高，但有些使用场合要求更高的强度，比如，用环保纸做手提袋等。传统的纸张为了提高强度一般采用厚纸复塑料薄膜的办法，这样势必造成资源浪费、成本升高、回收麻烦等问题。目前环保纸生产方法主要为压延法和吹膜法，压延法工艺稳定、控制简单，可以生产200?400Mm的厚纸，但缺点是纵横向强度差别较大，纵向强度大而横向强度小，横向容易撕裂；而吹膜法工艺稳定差、控制难，成本高、技术不成熟，但优点是纵横向强度差别小，可以生产100?200Mffl的薄纸；本发明采用在环保纸中加入聚丙烯纤维，用聚丙烯纤维提高环保纸的强度，改善压延法环保纸的纵横向强度差；由于聚丙烯纤维与高密度聚乙烯极性近似，所以它们之间相容性好、结合力强，加入熔点较低的聚乙烯蜡是为了降低加工温度，改善熔体的流动性，复合了聚丙烯纤维的高密度聚乙烯再用于环保纸的制备，从而使环保纸的强度得到提高。
【发明内容】
[0007]一种用聚丙烯纤维增强高填充环保纸的方法，其特征在于:将高密度聚乙烯20?25份、聚乙烯蜡0.2?0.8份、聚丙烯纤维0.5?2.0份加入到密炼机中，经密炼至温度达到150°C时恒温20分钟，再将重质碳酸钙75?80份、聚乙二醇0.5?2.0份、硬脂酸钠0.3?1.0份、抗氧剂1010为0.05?0.3份加入到密炼机中，继续密炼至温度达到160°C时恒温20分钟；然后将密炼后的材料送入挤出机中，挤出熔体经T型模头送入到压延机中，在140?160°C的温度下压延成片材；压延机出来的片材送入冷水中冷却至5°C以下，然后片材经吹风机将其表面吹干；将表面吹干的片材送入多辊拉伸机中，片材在拉伸机中先预热至110?130°C，经2?5组拉伸辊拉伸，得到增强改性的环保纸；
所述的高密度聚乙烯的热熔融流动指数MFI为0.01?0.5 ;
所述的聚丙烯纤维的平均长度为3mm、平均直径为15ΜΠ1 ;
所述的聚乙烯蜡平均分子量为2500、熔点为90?95°C ;
所述的重质碳酸钙的目数为400?1000目；
所述的聚乙二醇的平均分子量为200、300、400、600、800中的一种；
所述的片材在多辊拉伸机中的拉伸倍数为1.2?3.0o
[0008]环保纸抗张强度按GB/T T12914-2008?纸和纸板抗张强度的测定》进行测试。
【具体实施方式】
[0009]实施例中聚丙烯纤维的平均长度为3mm、平均直径为15Mm ;聚乙烯蜡平均分子量为2500、熔点为90?950C ο
[0010]实施例1
将热熔融流动指数MFI为0.01的高密度聚乙烯20kg、聚乙烯蜡0.2kg、聚丙烯纤维
0.5 kg加入到密炼机中，经密炼至温度达到150°C时恒温20分钟，再将400目重质碳酸钙80kg、平均分子量为200的聚乙二醇2.0kg、硬脂酸钠0.5kg、抗氧剂1010 0.3kg加入到密炼机中，继续密炼至温度达到160°C时恒温20分钟，停止密炼；将密炼后的材料送入挤出机中，挤出温度控制在200°C，挤出熔体经T型模头送入到压延机中，在160°C的温度下压延成片材，片材的厚度为250Mm，宽度为800mm ;压延机出来的片材送入一 5°C冷水中冷却至5°C，然后片材经吹风机将其表面吹干；将表面吹干的片材送入多辊拉伸机中，片材在拉伸机中先经油加热辊预热至130°C，经4组拉伸辊拉伸，拉伸倍数为2.5，得到的环保纸厚度210Mm，纵向强度为15.6kN/m、横向强度为6.2kN/m。对比实施例:其他条件相同，只是没加聚丙烯纤维，得到的环保纸厚度210Mm，纵向强度为12.5kN/m、横向强度为1.3kN/m。
[0011]实施例2
将热熔融流动指数MFI为0.2的高密度聚乙烯25kg、聚乙烯蜡0.8kg、聚丙烯纤维2.0kg加入到密炼机中，经密炼至温度达到150°C时恒温20分钟，再将800目重质碳酸钙75kg、平均分子量为800的聚乙二醇1.0kg、硬脂酸钠1.0kg、抗氧剂1010 0.05kg加入到密炼机中，继续密炼至温度达到160°C时恒温20分钟，停止密炼；将密炼后的材料送入挤出机中，挤出温度控制在200°C，挤出熔体经T型模头送入到压延机中，在150°C的温度下压延成片材，片材的厚度为270Mm，宽度为800mm ;压延机出来的片材送入一 5°C冷水中冷却至4°C，然后片材经吹风机将其表面吹干；将表面吹干的片材送入多辊拉伸机中，片材在拉伸机中先经油加热辊预热至110°C，经5组拉伸辊拉伸，拉伸倍数为3.0，得到的环保纸厚度200Mm，纵向强度为14.5kN/m、横向强度为5.0kN/m。对比实施例:其他条件相同，只是没加聚丙烯纤维，得到的环保纸厚度200Mm，纵向强度为11.lkN/m、横向强度为1.0kN/m。
[0012]实施例3
将热熔融流动指数MFI为0.5的高密度聚乙烯22kg、聚乙烯蜡0.4kg、聚丙烯纤维
1.0kg加入到密炼机中，经密炼至温度达到150°C时恒温20分钟，再将600目重质碳酸钙78kg、平均分子量为400的聚乙二醇1.0kg、硬脂酸钠0.3kg、抗氧剂1010 0.1kg加入到密炼机中，继续密炼至温度达到160°C时恒温20分钟，停止密炼；将密炼后的材料送入挤出机中，挤出温度控制在200°C，挤出熔体经T型模头送入到压延机中，在140°C的温度下压延成片材，片材的厚度为210Mm，宽度为800mm ;压延机出来的片材送入一 5°C冷水中冷却至2°C，然后片材经吹风机将其表面吹干；将表面吹干的片材送入多辊拉伸机中，片材在拉伸机中先经油加热辊预热至125°C，经2组拉伸辊拉伸，拉伸倍数为1.2，得到的环保纸厚度ISOMffl，纵向强度为13.2kN/m、横向强度为4.3kN/m。对比实施例:其他条件相同，只是没加聚丙烯纤维，得到的环保纸厚度180Mm，纵向强度为9.2kN/m、横向强度为0.7kN/m。
[0013]实施例4
将热熔融流动指数MFI为0.05的高密度聚乙烯21kg、聚乙烯蜡0.6kg、聚丙烯纤维
1.5 kg加入到密炼机中，经密炼至温度达到150°C时恒温20分钟，再将1000目重质碳酸钙79kg、平均分子量为300的聚乙二醇0.7kg、硬脂酸钠0.6kg、抗氧剂1010 0.09kg加入到密炼机中，继续密炼至温度达到160°C时恒温20分钟，停止密炼；将密炼后的材料送入挤出机中，挤出温度控制在200°C，挤出熔体经T型模头送入到压延机中，在148°C的温度下压延成片材，片材的厚度为230Mm，宽度为800mm ;压延机出来的片材送入一 5°C冷水中冷却至3°C，然后片材经吹风机将其表面吹干；将表面吹干的片材送入多辊拉伸机中，片材在拉伸机中先经油加热辊预热至118°C，经3组拉伸辊拉伸，拉伸倍数为1.8，得到的环保纸厚度190Mm，纵向强度为14.5kN/m、横向强度为4.8kN/m。对比实施例:其他条件相同，只是没加聚丙稀纤维，得到的环保纸厚度190Mm，纵向强度为10.0kN/m、横向强度为0.8kN/m。
【权利要求】
1.一种用聚丙烯纤维增强高填充环保纸的方法，其特征在于:将高密度聚乙烯20?25份、聚乙烯蜡0.2?0.8份、聚丙烯纤维0.5?2.0份加入到密炼机中，经密炼至温度达到150°C时恒温20分钟，再将重质碳酸钙75?80份、聚乙二醇0.5?2.0份、硬脂酸钠.0.3?1.0份、抗氧剂1010为0.05?0.3份加入到密炼机中，继续密炼至温度达到160°C时恒温20分钟；然后将密炼后的材料送入挤出机中，挤出熔体经T型模头送入到压延机中，在140?160°C的温度下压延成片材；压延机出来的片材送入冷水中冷却至5°C以下，然后片材经吹风机将其表面吹干；将表面吹干的片材送入多辊拉伸机中，片材在拉伸机中先预热至110?130°C，经2?5组拉伸辊拉伸，得到增强改性的环保纸； 所述的高密度聚乙烯的热熔融流动指数MFI为0.01?0.5 ; 所述的聚丙烯纤维的平均长度为3mm、平均直径为15ΜΠ1 ; 所述的聚乙烯蜡平均分子量为2500、熔点为90?95°C ; 所述的重质碳酸钙的目数为400?1000目； 所述的聚乙二醇的平均分子量为200、300、400、600、800中的一种； 所述的片材在多辊拉伸机中的拉伸倍数为1.2?3.0o
【文档编号】C08L23/12GK104448507SQ201410854816
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月29日 优先权日:2014年12月29日
【发明者】王彦华, 陈建定, 夏浙安, 章圣苗 申请人:华东理工大学