本发明属于纸品领域，具体涉及一种石头纸及其制备方法。
背景技术：
：随着低碳经济、绿色经济的兴起，非金属矿物纸技术得到了快速的发展。非金属矿物纸（俗称石头纸）技术不但解决了高能耗、高污染的问题，而且在很大程度上减小了对植物纤维纸浆的依赖。石头纸，也称碳酸钙纸，是一种新型的石塑复合材料产品。石头纸既具有与传统纸张相同的白度和不透明度，又具有传统纸张所不具备的多项性能，如防水、防潮、防蛀、耐化学腐蚀、高的印刷清晰度、良好的机械性能、展平性能、表面平滑度和可降解性等多种特点。石头的主要成分是碳酸钙，在石头造纸这个生产工艺里面，主要以碳酸钙为主要原料，整个生产过程不需要添加一滴水，也不需要消耗木材，节约了宝贵的水资源和森林资源。石头纸具有纸张和塑料的双重特性，由于其优异的防水、防潮、耐撕裂等性能在包装领域得到了大量的应用。我国纸制品的2/3是用于包装领域，因此石头纸在包装领域的应用将极大地促进该技术的发展。通常石头纸含有70%甚至更高的非金属矿物碳酸钙，由于碳酸钙性能优良价格低廉，因此使用碳酸钙作主要原材料有效的降低了纸张成本，保护了环境。但是碳酸钙的密度高达2.7~2.9g/cm3，因此石头纸存在密度大、手感沉的缺陷。为了解决上述问题，生产出一种低密度的石头纸具有良好的市场前景。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题：针对目前一些石头纸在密度大、手感沉的问题，提供一种石头纸及其制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：一种石头纸，按质量份数计包括如下组份，30~40份轻质碳酸钙、3~8份漂白剂﹑4~7份润滑剂﹑5~8份偶联剂、4~8份增溶剂，其特征在于，还包括25~30份蔬菜水性草酸液、6~15份改性纤维；所述蔬菜水性草酸液的制备：按质量份数计，取20~30份苋菜、18~25份韭菜、15~20份菠菜，洗净晾干，粉碎过筛，混匀，加入30~40份水、8~12份乙二醇、5~10份氯化铵，搅拌均浆，取匀浆加入20~30份水，于55~65℃水浴浸提3~4h，静置冷却，高速离心处理，取滤液，超声波分散20~30min，即得蔬菜水性草酸液；改性纤维的制备：按质量份数计，取40~50份竹笋，20~30份土豆，20~30份菠萝，洗净晾干，粉碎过筛，取过筛颗粒，加入40~50份大蕉淀粉混合，挤压喷爆，超微粉碎，得纤维，取纤维加入30~40份乙酸酐酯化，在110~120℃，反应2~2.5h，冷却至15~20℃，洗涤，冷冻干燥，取酯化纤维，以30~40份二甲亚砜为溶剂，将酯化纤维与20~30份苯乙烯在溶剂中混合，加入15~25份h2o2，通氮气保护，搅拌反应44~48h，过滤溶剂，以50~70份苯为溶剂回流提取22~24h，取沉积物冷冻干燥，即得改性纤维。所述漂白剂为连二亚硫酸钠和连二亚硫酸锌中的一种。所述润滑剂为聚乙烯醇和聚丁二酸丁二醇酯按质量比1:1混合，即得润滑剂。所述偶联剂为三乙氧基乙烯基硅烷或聚苯乙烯，优选三乙氧基乙烯基硅烷。所述增溶剂为仲烷基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠按质量比2:1混合，即得增溶剂。所述石头纸的制备方法包括如下步骤：（1）按质量份数计，30~40份轻质碳酸钙、3~8份漂白剂﹑4~7份润滑剂﹑5~8偶联剂、4~8份增溶剂、25~30份蔬菜水性草酸液、6~15份改性纤维；（2）取轻质碳酸钙、偶联剂、混和均匀，真空干燥，加入漂白剂、增溶剂、蔬菜水性草酸液、改性纤维搅拌混合，塑化挤出压延，冷却收卷，即得石头纸。本发明与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本发明所用蔬菜水性草酸液，在制备过程中将大部分碳酸钙转化为密度小的草酸钙，且在形成过程中可包埋结晶水，进一步使得石头纸密度减小，所加入的乙二醇和氯化铵，可提高反应活性，乙二醇是草酸的前体，氯化铵可调节体系ph，石头纸的密度显著减小；（2）本发明所用改性纤维为蔬菜水果中的膳食纤维及粗纤维，经挤压爆破破壁处理，使得孔隙率减小，分散性加强，酯化使得其表面极性基团减少，减弱了分子间氢键的作用，降低了纤维本身的表面自由能，更好的分散在石头纸体系中，使得填充其中的体积增大，减小了石头纸的密度，提高了手感。具体实施方式轻质碳酸钙：购于常熟市三禾钙化物有限公司。漂白剂：连二亚硫酸钠和连二亚硫酸锌中的一种。润滑剂：聚乙烯醇和聚丁二酸丁二醇酯按质量比1:1混合，即得润滑剂。偶联剂：三乙氧基乙烯基硅烷或聚苯乙烯，优选三乙氧基乙烯基硅烷。增溶剂：仲烷基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠按质量比2:1混合，即得增溶剂。蔬菜水性草酸液的制备：按质量份数计，取20~30份苋菜，18~25份韭菜，15~20份菠菜，洗净晾干，粉碎过60目筛，混匀，加入30~40份水，于组织搅匀机中均浆，取匀浆加入30~40份水、8~12份乙二醇、5~10份氯化铵，于55~65℃水浴浸提3~4h，静置冷却，以8000~9000r/min离心处理15~30min，取滤液，超声波分散处理20~30min，得蔬菜水性草酸液。改性纤维的制备：按质量份数计，取40~50份竹笋，20~30份土豆，20~30份菠萝，洗净晾干，粗粉碎过60目筛，取过筛颗粒，加入40~50份大蕉淀粉混合，经挤压喷爆破壁处理，气流粉碎机进行超微粉碎，即得纤维，取纤维用30~40份乙酸酐进行酯化，在110~120℃，反应2~2.5h，后冷却至15~20℃，用去离子水冲洗至中性，后用冷冻干燥机干燥，取酯化后的纤维，以30~40份二甲亚砜为溶剂，将酯化后的纤维与20~30份苯乙烯在溶剂中混合，加入15~25份h2o2，并通入氮气保护，在室温下搅拌反应44~48h，过滤溶剂，以50~70份苯为溶剂回流提取22~24h，取沉积物于冷冻干燥机中干燥至含水率在1%以下，即得改性纤维。一种石头纸的制备方法，包括以下步骤：（1）按质量份数计，30~40份轻质碳酸钙、3~8份漂白剂﹑4~7份润滑剂﹑5~8偶联剂、4~8份增溶剂、25~30份蔬菜水性草酸液、6~15份改性纤维；（2）取轻质碳酸钙、偶联剂、润滑剂混和均匀，真空干燥，加入漂白剂、增溶剂、蔬菜水性草酸液、改性纤维高速搅拌混合均匀，通过塑化机在160~170℃塑化后在170~180℃挤出，经供料带输送进入压延机在160~170℃进行压延，再经冷却定型装置冷却后收卷，即得石头纸。轻质碳酸钙：购于常熟市三禾钙化物有限公司。漂白剂：连二亚硫酸钠。润滑剂：聚乙烯醇和聚丁二酸丁二醇酯按质量比1:1混合，即得润滑剂。偶联剂：三乙氧基乙烯基硅烷。增溶剂：仲烷基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠按质量比2:1混合，即得增溶剂。蔬菜水性草酸液的制备：按质量份数计，取20份苋菜，18份韭菜，15份菠菜，洗净晾干，粉碎过60目筛，混匀，加入30份水，于组织搅匀机中均浆，取匀浆加入30份水、8份乙二醇、5份氯化铵，于55℃水浴浸提3h，静置冷却，以8000r/min离心处理15min，取滤液，超声波分散处理20min，得蔬菜水性草酸液。改性纤维的制备：按质量份数计，取40份竹笋，20份土豆，20份菠萝，洗净晾干，粗粉碎过60目筛，取过筛颗粒，加入40份大蕉淀粉混合，经挤压喷爆破壁处理，气流粉碎机进行超微粉碎，即得纤维，取纤维用30份乙酸酐进行酯化，在110℃，反应2h，后冷却至15℃，用去离子水冲洗至中性，后用冷冻干燥机干燥，取酯化后的纤维，以30份二甲亚砜为溶剂，将酯化后的纤维与20份苯乙烯在溶剂中混合，加入15份h2o2，并通入氮气保护，在室温下搅拌反应44h，过滤溶剂，以50份苯为溶剂回流提取22h，取沉积物于冷冻干燥机中干燥至含水率在1%以下，即得改性纤维。一种石头纸的制备方法，包括以下步骤：（1）按质量份数计，30份轻质碳酸钙、3份漂白剂﹑4份润滑剂﹑5偶联剂、4份增溶剂、25份蔬菜水性草酸液、6份改性纤维；（2）取轻质碳酸钙、偶联剂、润滑剂混和均匀，真空干燥，加入漂白剂、增溶剂、蔬菜水性草酸液、改性纤维高速搅拌混合均匀，通过塑化机在160℃塑化后在170℃挤出，经供料带输送进入压延机在160℃进行压延，再经冷却定型装置冷却后收卷，即得石头纸。轻质碳酸钙：购于常熟市三禾钙化物有限公司。漂白剂：连二亚硫酸锌。润滑剂：聚乙烯醇和聚丁二酸丁二醇酯按质量比1:1混合，即得润滑剂。偶联剂：聚苯乙烯。增溶剂：仲烷基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠按质量比2:1混合，即得增溶剂。蔬菜水性草酸液的制备：按质量份数计，取30份苋菜，25份韭菜，20份菠菜，洗净晾干，粉碎过60目筛，混匀，加入40份水，于组织搅匀机中均浆，取匀浆加入40份水、12份乙二醇、10份氯化铵，于65℃水浴浸提4h，静置冷却，以9000r/min离心处理30min，取滤液，超声波分散处理30min，得蔬菜水性草酸液。改性纤维的制备：按质量份数计，取50份竹笋，30份土豆，30份菠萝，洗净晾干，粗粉碎过60目筛，取过筛颗粒，加入50份大蕉淀粉混合，经挤压喷爆破壁处理，气流粉碎机进行超微粉碎，即得纤维，取纤维用40份乙酸酐进行酯化，在120℃，反应2.5h，后冷却至20℃，用去离子水冲洗至中性，后用冷冻干燥机干燥，取酯化后的纤维，以40份二甲亚砜为溶剂，将酯化后的纤维与30份苯乙烯在溶剂中混合，加入25份h2o2，并通入氮气保护，在室温下搅拌反应48h，过滤溶剂，以70份苯为溶剂回流提取24h，取沉积物于冷冻干燥机中干燥至含水率在1%以下，即得改性纤维。一种石头纸的制备方法，包括以下步骤：（1）按质量份数计，40份轻质碳酸钙、8份漂白剂﹑7份润滑剂﹑8偶联剂、8份增溶剂、30份蔬菜水性草酸液、6~15份改性纤维；（2）取轻质碳酸钙、偶联剂、润滑剂混和均匀，真空干燥，加入漂白剂、增溶剂、蔬菜水性草酸液、改性纤维高速搅拌混合均匀，通过塑化机在170℃塑化后在180℃挤出，经供料带输送进入压延机在170℃进行压延，再经冷却定型装置冷却后收卷，即得石头纸。轻质碳酸钙：购于常熟市三禾钙化物有限公司。漂白剂：连二亚硫酸钠。润滑剂：聚乙烯醇和聚丁二酸丁二醇酯按质量比1:1混合，即得润滑剂。偶联剂：三乙氧基乙烯基硅烷。增溶剂：仲烷基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠按质量比2:1混合，即得增溶剂。蔬菜水性草酸液的制备：按质量份数计，取25份苋菜，22份韭菜，17份菠菜，洗净晾干，粉碎过60目筛，混匀，加入35份水，于组织搅匀机中均浆，取匀浆加入35份水、10份乙二醇、7份氯化铵，于60℃水浴浸提3h，静置冷却，以8500r/min离心处理22min，取滤液，超声波分散处理25min，得蔬菜水性草酸液。改性纤维的制备：按质量份数计，取45份竹笋，25份土豆，25份菠萝，洗净晾干，粗粉碎过60目筛，取过筛颗粒，加入45份大蕉淀粉混合，经挤压喷爆破壁处理，气流粉碎机进行超微粉碎，即得纤维，取纤维用35份乙酸酐进行酯化，在115℃，反应2h，后冷却至17℃，用去离子水冲洗至中性，后用冷冻干燥机干燥，取酯化后的纤维，以35份二甲亚砜为溶剂，将酯化后的纤维与25份苯乙烯在溶剂中混合，加入20份h2o2，并通入氮气保护，在室温下搅拌反应46h，过滤溶剂，以60份苯为溶剂回流提取23h，取沉积物于冷冻干燥机中干燥至含水率在1%以下，即得改性纤维。一种石头纸的制备方法，包括以下步骤：（1）按质量份数计，35份轻质碳酸钙、5份漂白剂﹑5份润滑剂﹑6偶联剂、6份增溶剂、27份蔬菜水性草酸液、11份改性纤维；（2）取轻质碳酸钙、偶联剂、润滑剂混和均匀，真空干燥，加入漂白剂、增溶剂、蔬菜水性草酸液、改性纤维高速搅拌混合均匀，通过塑化机在165℃塑化后在175℃挤出，经供料带输送进入压延机在165℃进行压延，再经冷却定型装置冷却后收卷，即得石头纸。对比例1：与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少蔬菜水性草酸液。对比例2：与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少改性纤维。对比例3：广州市某公司生产的石头纸。对实施例中制备得到的石头纸与对比例的石头纸进行检测，使用zwhd-10型平滑度测定仪、aic2-5t2000型igt测试其平滑度、表面强度等性能，检测结果如表1所示。表1：测试项目实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3平滑度（s）（正面）38.639.340.135.834.621.6~23.7触摸手感表面光滑表面光滑表面光滑表面光滑表面粗糙表面粗糙表面强度（m/s）1.141.111.130.880.870.65~0.77耐破度kpa214211210174176113~118密度g/cm30.710.710.720.891.11.12~1.17综合上述，本发明的石头纸平滑度高手感更好，且各性能指标均复合纸品标准，值得推广。当前第1页12