本發明屬于有機-無機復合材料生產技術領域,具體涉及一種具有吸附甲醛功能的特種合成紙的制備方法。
背景技術:
特種合成紙,又被稱為第二代紙。它是以高分子材料和無機填充物為主要原料,經特殊工藝加工而成的一種新型紙張,同時具有塑料和傳統紙張特征的多功能復合材料。特種合成紙的生產過程污染較少,同時具有比傳統紙張更優良的使用性能,如防水、防潮、耐折、阻燃等,可廣泛應用于室內墻紙、戶外廣告和期刊印刷等,是現代紙張生產的一次重大改革。
目前,特種合成紙產品雖然具有良好的書寫和印刷效果,但在應用于室內裝修墻紙時仍存在一些不足,比如對室內甲醛等有毒、有害氣體的吸附和降解性能不強等。研究表明,甲醛是室內對人體危害最大的氣體之一,其主要危害表現為對皮膚粘膜的刺激作用,高濃度吸入時出現呼吸道嚴重的刺激和水腫、眼刺激、頭痛等癥狀,皮膚直接接觸甲醛可引起過敏性皮炎、色斑和皮膚壞死,吸入高濃度甲醛時可誘發支氣管哮喘,長期接觸可能引起鼻腔、口腔、咽喉、皮膚和消化道癌癥。因此,必須對合成紙的特種功能進行改進,使其能對室內甲醛等有毒、有害氣體進行有效吸附和降解,才能使合成紙在室內裝修墻紙領域有更廣闊的發展前景。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種材料易得、工藝簡單的具有吸附甲醛功能的特種合成紙的制備方法。
本發明的目的是通過如下的技術方案來實現的:
該具有吸附甲醛功能的特種合成紙的制備方法,包括如下步驟:
(1)將10~20重量份的聚氨酯顆粒、50~120重量份的溶劑在反應器中攪拌30分鐘,再靜置48小時,使聚氨酯顆粒完全溶解在溶劑中,得到聚氨酯溶液;
(2)在步驟(1)所得聚氨酯溶液中加入4.1~9.7重量份的鈦酸正丁酯,攪拌30分鐘,得到混合溶液;
(3)在步驟(2)所得混合溶液中加入2~55重量份的分子篩粉,攪拌1小時,得到固液混合物,靜置去泡;
(4)將步驟(3)所得的固液混合物涂布于離型紙上,然后一同浸入冰醋酸水溶液中,待固液混合物完全固化成膜后取出并置于電熱鼓風干燥箱中干燥1小時;
(5)將膜與離型紙剝離,再根據需求將膜制品剪裁成合適尺寸,即得到具有吸附甲醛功能的特種合成紙產品。
優選地,步驟(1)中所述聚氨酯顆粒為聚酯型熱塑性聚氨酯顆粒和聚醚型熱塑性聚氨酯顆粒中的至少一種,其邵氏硬度為85A~95A。
優選地,步驟(1)中所述溶劑為N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的至少一種。
優選地,步驟(3)中所述分子篩粉為4A分子篩粉,顆粒大小為325目、400目、500目和600目中的一種或者兩種以上的混合物。
優選地,步驟(4)中所述冰醋酸水溶液濃度為3%。
優選地,步驟(4)中所述電熱鼓風干燥箱中溫度為50~60℃。
優選地,步驟(4)中,通過調節涂布于離型紙上的固液混合物厚度控制特種合成紙的總厚度為0.05~0.15mm,以A4紙張面積計重量介于3.5~5.0g之間。
優選地,步驟(5)所得特種合成紙外觀為白色,特種合成紙中聚氨酯的質量百分比為14.9%~85.8%,分子篩的質量百分比為19.3%~81.7%,由鈦酸正丁酯水解生成二氧化鈦的質量百分比為3.0%~4.7%。
本發明與現有合成紙生產技術相比具有如下特點:
(1)本發明特種合成紙內部的4A分子篩粉末以及特種合成紙的多孔結構,大大提升了特種合成紙對室內空氣中甲醛的吸附性能。
(2)在本發明的生產過程中,合成紙內部生成的二氧化鈦顆粒,可對特種合成紙吸附的甲醛產生催化降解作用,并能夠將其分解為無毒物質,起到凈化空氣的作用。
具體實施方式
下面通過具體實施例來對本發明作進一步詳細的描述,其中,所述原料均為工業化產品,設備為普通工業化的生產設備。
實施例1:
稱取15千克邵氏硬度為85A的聚酯型熱塑性聚氨酯和55千克N,N-二甲基甲酰胺置于反應器中,攪拌30分鐘后靜置48小時,使聚酯型熱塑性聚氨酯完全溶解在N,N-二甲基甲酰胺中;再加入4.9千克鈦酸正丁酯并攪拌30分鐘,得到混合溶液;然后在混合溶液中加入22.5千克325目的4A分子篩粉并攪拌1小時得到固液混合物;將所得的固液混合物靜置去泡后涂布于離型紙上,并立即一同浸入3%的冰醋酸水溶液中;待固液混合物完全固化成膜后,取出并放置在電熱鼓風干燥箱中于50℃干燥1小時,將膜與離型紙剝離;通過調節涂布于離型紙上的固液混合物厚度來控制膜的總厚度為0.05mm;最后根據需求將膜制品剪裁為合適尺寸,即得到具有吸附甲醛功能的特種合成紙產品。
本實施例中所得特種合成紙的聚酯型熱塑性聚氨酯的質量百分含量為38.8%,分子篩粉質量百分含量為58.2%,二氧化鈦質量百分含量為3.0%。特種合成紙產品顏色為白色,厚度為0.05mm,質量(以A4紙張面積計)為3.5g。實施例2:
稱取10千克邵氏硬度為90A的聚醚型熱塑性聚氨酯和120千克N,N-二甲基乙酰胺置于反應器中,攪拌30分鐘后靜置48小時,使聚醚型熱塑性聚氨酯完全溶解在N,N-二甲基乙酰胺中;再加入9.7千克鈦酸正丁酯并攪拌30分鐘,得到混合溶液;然后在混合溶液中加入55千克400目的4A分子篩粉并攪拌1小時得到固液混合物;將所得的固液混合物靜置去泡后涂布于離型紙上,并立即一同浸入3%的冰醋酸水溶液中;待固液混合物完全固化成膜后,取出并放置在電熱鼓風干燥箱中于52℃干燥1小時,將膜與離型紙剝離;通過調節涂布于離型紙上的固液混合物厚度來控制膜的總厚度為0.07mm;最后根據需求將膜制品剪裁為合適尺寸,即得到具有吸附甲醛功能的特種合成紙產品。
本實施例中所得特種合成紙的聚醚型熱塑性聚氨酯的質量百分含量為14.9%,分子篩粉質量百分含量為81.7%,二氧化鈦質量百分含量為3.4%。特種紙產品顏色為白色,厚度為0.07mm,質量(以A4紙張面積計)為3.8g。實施例3:
稱取20千克邵氏硬度為95A的聚酯型熱塑性聚氨酯和120千克N,N-二甲基甲酰胺置于反應器中,攪拌30分鐘后靜置48小時,使聚酯型熱塑性聚氨酯完全溶解在N,N-二甲基甲酰胺中;再加入8.4千克鈦酸正丁酯并攪拌30分鐘,得到混合溶液;然后在混合溶液中加入20千克500目的4A分子篩粉并攪拌1小時得到固液混合物;將所得的固液混合物靜置去泡后涂布于離型紙上,并立即一同浸入3%的冰醋酸水溶液中,待固液混合物完全固化成膜后,取出并放置在電熱鼓風干燥箱中于55℃干燥1小時,將膜與離型紙剝離;通過調節涂布于離型紙上的固液混合物厚度來控制膜的總厚度為0.09mm;最后根據需求將膜制品剪裁為合適尺寸,即得到具有吸附甲醛功能的特種合成紙產品。
本實施例中所得特種合成紙的聚酯型熱塑性聚氨酯的質量百分含量為47.7%,分子篩粉質量百分含量為47.7%,二氧化鈦質量百分含量為4.6%。特種紙產品顏色為白色,厚度為0.09mm,質量(以A4紙張面積計)為4.2g。實施例4:
稱取18千克邵氏硬度為94A的聚醚型熱塑性聚氨酯和60千克N,N-二甲基乙酰胺置于反應器中,攪拌30分鐘后靜置48小時,使聚醚型熱塑性聚氨酯完全溶解在N,N-二甲基乙酰胺中;再加入4.2千克鈦酸正丁酯并攪拌30分鐘,得到混合溶液;然后在混合溶液中加入2千克600目的4A分子篩粉并攪拌1小時得到固液混合物;將所得的固液混合物靜置去泡后涂布于離型紙上,并立即一同浸入3%的冰醋酸水溶液中;待固液混合物完全固化成膜后,取出并放置在電熱鼓風干燥箱中于57℃干燥1小時,將膜與離型紙剝離;通過調節涂布于離型紙上的固液混合物厚度來控制膜的總厚度為0.11mm;最后根據需求將膜制品剪裁為合適尺寸,即得到具有吸附甲醛功能的特種合成紙產品。
本實施例中所得特種合成紙的聚醚型熱塑性聚氨酯的質量百分含量為85.8%,分子篩粉質量百分含量為9.5%,二氧化鈦質量百分含量為4.7%。特種合成紙產品顏色為白色,厚度為0.11mm。質量(以A4紙張面積計)為4.6g。實施例5:
稱取20千克邵氏硬度為86A的聚醚型熱塑性聚氨酯和57千克N,N-二甲基乙酰胺置于反應器中,攪拌30分鐘后靜置48小時,使聚醚型熱塑性聚氨酯完全溶解在N,N-二甲基乙酰胺中;再加入4.1千克鈦酸正丁酯并攪拌30分鐘,得到混合溶液;然后在混合溶液中加入325目、400目、500目和600目4A分子篩粉各1.25千克,并攪拌1小時得到固液混合物;將所得的固液混合物靜置去泡后涂布于離型紙上,并立即一同浸入3%的冰醋酸水溶液中;待固液混合物完全固化成膜后,取出放置在電熱鼓風干燥箱中60℃干燥1小時,將膜與離型紙剝離;通過調節涂布于離型紙上的固液混合物厚度來控制膜的總厚度為0.15mm;最后根據需求將膜制品剪裁為合適尺寸,即得到具有吸附甲醛功能的特種合成紙產品。
本實施例中所得特種合成紙的聚酯型熱塑性聚氨酯的質量百分含量為77.0%,分子篩粉質量百分含量為19.3%,二氧化鈦質量百分含量為3.7%。特種合成紙產品顏色為白色,厚度為0.15mm,質量(以A4紙張面積計)為5.0g。