技术领域
本发明涉及石头纸领域，具体涉及一种矿物纤维填充防水阻燃发泡石头瓦楞纸芯及其制备方法。
技术背景
瓦楞纸又称波纹纸板，由至少一层瓦楞纸和一层箱板纸粘合而成，具有较好的弹性和延伸性，主要用于制造纸箱、纸箱的夹心以及易碎商品的其他包装材料。传统的瓦楞纸一般采用土法草浆和废纸经打浆，制成类似黄纸板的原纸板，再机械加工使轧成瓦楞状，然后在其表面用硅酸钠等胶粘剂与箱板纸粘合而成。随着全球低碳环保意识的不断增强，人们越来越多地致力于研究开发绿色环保材料,石头纸作为一种新型环保合成纸在国内外逐渐受到了重视和发展。石头纸的主要原料为大量石头粉、少量树脂以及一些助剂，由这些主要原料经过混炼、改性、造粒、挤出、拉伸等工艺即可制成石头纸。将石头纸制成瓦楞纸，结合了石头纸和瓦楞纸两者的优点，抗张强度大、耐折耐破性能好、撕裂强度高，耐水、耐油、耐化学品性能突出，在包装材料领域拥有较为广阔的应用空间。
高峰在《发泡石头纸的制备和性能检测》中利用碳酸钙、聚乙烯和偶氮二甲酰胺，经过高速冷混、熔融混合等工艺制备了一种发泡石头纸，但是这种石头纸当作包装使用的时候，还存在着防水阻燃性能差，弹性柔韧性差的缺点。
技术实现要素：
基于以上的思考，本发明的目的是提供一种防水阻燃的，并且弹性好、柔性佳，具有优异的抗拉伸强度和抗压缩强度的石头纸及其制备方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现 ：
一种矿物纤维填充防水阻燃发泡石头瓦楞纸芯，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
碳酸钙15-20，硅藻土15-20，硅灰石15-20，聚乙烯30-40，偶氮二甲酰胺0.5-1，松香酒精溶液50-60，聚四氟乙烯乳液30-40，Mg(OH)2 3-5，聚丙烯酸酯乳液5-10，稀硫酸30-40，十二烷基磺酸钠1-2，乙醇5-10；
所述聚四氟乙烯乳液固含量为30-45%；聚丙烯酸酯乳液固含量为30-50%；稀硫酸浓度为 30-50%；松香酒精溶液固含量为50-70%；硅灰石选用针状纤维晶体结构的硅灰石。
所述的一种矿物纤维填充防水阻燃发泡石头瓦楞纸芯及其制备方法，由以下步骤制成：
a. 将硅藻土加入稀硫酸中搅拌酸化 2-3h，然后过滤，烘干后，将得到的硅藻土、硅灰石、碳酸钙与松香酒精溶液送入流化床反应器，设定流化床反应器温度为 40-70℃，通过空气将硅灰石、碳酸钙、硅藻土悬浮于运动的流体之中，从而使针状硅灰石穿插于硅藻土的微孔，碳酸钙填充其缝隙，通过松香的作用使三者形成具有纤维状网络结构的混合物颗粒，并有松香包裹；
b. 在80-100℃下，将偶氮二甲酰胺、十二烷基磺酸钠加入到聚乙烯中，于搅拌机中搅拌均匀，然后加入步骤a所得混合物颗粒，混合均匀后转入单螺杆挤出机，挤出预发泡纸膜，通过控制牵引辊，对预发泡纸膜进行2倍左右的纵向拉伸，通过预热辊和热压辊进行发泡，从而得到微孔发泡材料；
c. 将Mg(OH)2加入到乙醇中，于超声分散体系中高速分散50-100 min后，调节超声温度为40-70℃，加入聚丙烯酸酯乳液，高速分散70-130 min，得到Mg(OH)2悬浊液，经抽滤、烘干、粉碎得到粉末状的改性Mg(OH)2；
d.将步骤c所得粉末状改性Mg(OH)2加入到聚四氟乙烯乳液中，制成防火涂料涂布到步骤b所得微孔发泡材料表面，然后通过瓦楞棍加工形成波形的发泡石头瓦楞纸芯。
所述的一种矿物纤维填充防水阻燃发泡石头瓦楞纸芯及其制备方法，其特征在于，挤出机温度控制在150-180℃，预热辊的温度控制在130-160℃，热压辊的温度控制在160-220℃。
本发明的有益效果是：通过针状硅灰石与硅藻土的穿插连接，碳酸钙填补其空隙，确保了纤维的空间结构，近似球形的硅藻土具有弹性缓冲，使石头瓦楞纸芯具有纤维网状支撑性和蓬松特性，同时加入松香，不仅可以促进针状硅灰石、硅藻土与碳酸钙形成的网状空间结构的保持，而且有利于其在聚乙烯中的分散和融合；加入偶氮二甲酰胺发泡剂和十二烷基磺酸钠，使得到的石头瓦楞纸芯具有气孔均匀细密、质轻的特点，方便了包装后的运输，节约能源；用聚丙烯酸酯乳液改性氢氧化镁，提高了其在聚四氟乙烯乳液中的分散性和稳定性，用该乳液对石头瓦楞纸芯进行涂布，提高了其防水阻燃性、防潮抗菌性，使其能更好的应用到包装领域。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例
一种矿物纤维填充防水阻燃发泡石头瓦楞纸芯，其特征在于，由以下重量份的原料制成：
碳酸钙20，硅藻土20，硅灰石20，聚乙烯40，偶氮二甲酰胺2，松香酒精溶液60，聚四氟乙烯乳液40，氢氧化镁5，聚丙烯10，稀硫酸30，十二烷基磺酸钠2，乙醇10；
所述聚四氟乙烯乳液固含量为30-45%；聚丙烯酸酯乳液固含量为30-50%；稀硫酸浓度为 30-50%；松香酒精溶液固含量为50-70%；硅灰石选用针状纤维晶体结构的硅灰石。
所述的一种矿物纤维填充防水阻燃发泡石头瓦楞纸芯及其制备方法，由以下步骤制成：
a. 将硅藻土加入稀硫酸中搅拌酸化 2-3h，然后过滤，烘干后，将得到的硅藻土、硅灰石、碳酸钙与松香酒精溶液送入流化床反应器，设定流化床反应器温度为 40-70℃，通过空气将硅灰石、碳酸钙、硅藻土悬浮于运动的流体之中，从而使针状硅灰石穿插于硅藻土的微孔，碳酸钙填充其缝隙，通过松香的作用使三者形成具有纤维状网络结构的混合物颗粒，并有松香包裹；
b. 在80-100℃下，将偶氮二甲酰胺、十二烷基磺酸钠加入到聚乙烯中，于搅拌机中搅拌均匀，然后加入步骤a所得混合物颗粒，混合均匀后转入单螺杆挤出机，挤出预发泡纸膜，通过控制牵引辊，对预发泡纸膜进行2倍左右的纵向拉伸，通过预热辊和热压辊进行发泡，从而得到微孔发泡材料；
c. 将Mg(OH)2加入到乙醇中，于超声分散体系中高速分散50-100 min后，调节超声温度为40-70℃，加入聚丙烯酸酯乳液，高速分散70-130 min，得到Mg(OH)2悬浊液，经抽滤、烘干、粉碎得到粉末状的改性Mg(OH)2；
d.将步骤c所得粉末状改性Mg(OH)2加入到聚四氟乙烯乳液中，制成防火涂料涂布到步骤b所得微孔发泡材料表面，然后通过瓦楞棍加工形成波形的发泡石头瓦楞纸芯。
所述的一种矿物纤维填充防水阻燃发泡石头瓦楞纸芯及其制备方法，其特征在于，挤出机温度控制在150-180℃，预热辊的温度控制在130-160℃，热压辊的温度控制在160-220℃。
本发明的技术指标为：
横向平均拉伸强度≥150MPa；纵向平均拉伸强度≥250MPa；横向断裂伸长率≥130MPa；纵向断裂伸长率≥120Mpa。