一種環保型合成石頭紙的制備方法
【專利說明】一種環保型合成石頭紙的制備方法
[0001]隨著社會的發展，人們的物質生活水平和文化水平不斷提高，對紙的需求量也越來越大。普通紙是由木材和各種植物纖維經化學處理后制得的。地球上森林資源是有限的，大量樹木的砍伐將直接影響到人類的生存環境。造紙過程中還將產生大量的污水、污泥，污染環境。本發明采用生產壓延或流延塑料模相似設備和工藝制備合成紙，設備投資少，無環境污染，又節約木材。與傳統的合成紙相比，無機礦物粉填充量大，采用低發泡技術，在無機礦物粉填充量高達40?60wt%的情況下，紙的密度為1.2?1.4g / cm3，不僅降低了造紙成本，還可改善紙的韌性和印刷性。如果配方中填加一定量的光敏劑，用后遺棄在自然界中可自行降解，如不加光敏劑用后可回收再利用。
[0002]本發明在天然無機礦物粉表面活化處理中，采用硅烷偶聯劑、鈦酸脂聯偶劑、鋁酸脂偶聯劑、酸式亞磷酸脂偶聯劑中的一一種或兩種及兩種以t復配物，進行表面物理或化學活化處理，偶聯劑的用量是天然無機礦物粉2?4wt%。天然無機礦物粉采用重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣、滑石粉、硅灰石粉、高嶺土、膨潤土、鈦白粉中的一種或兩種及兩種以上的混合物，粒徑為10?15mm，在800?1200r / min高速攪拌機內，于80?100°C下進行表面活化處理5?lOmin，再加入潤滑劑微晶石蠟、液體石蠟、聚乙烯蠟和硬脂酰胺中的一種或兩種復配物和聚乙烯或聚丙烯混按一定比例合均勻后，經高效雙螺桿擠出機在185?210°C下擠出造粒，可制得分散性好、性能優良的天然無機礦物粉母粒。母粒中偶聯劑含量為2?3wt%，潤滑劑含量為2?3wt%，聚乙烯或聚丙烯含量為9?16wt%。無機礦物粉含量為80?85wt%。
[0003]本發明所用的助劑如權利要求4所述，品種繁多，為了保證合成紙的強度、韌性、挺括性、折疊性和印刷性以及加工過程中材料的熔體強度，應至少選用兩種或兩種以上的聚烯烴，通過多種聚烯烴共混改性，提高合成紙的性能。選擇聚烯烴過程中必須考慮不同聚烯烴之間的相容性和聚烯烴與天然無機礦粉之間的
[0004]親和性，聚烯烴之間相容性越好，聚烯烴與天然無機礦粉之間親和性越強，合成紙的性能越好。
[0005]本發明合成紙成型設備和成型工藝是參考壓延或流延法生產塑料模的設備和工藝設計的。單螺桿擠出機螺桿直徑為90?120mm，長徑比為1:30?32，T型模頭寬度為100?120cm，螺筒加工溫度為190?230°C。物料出模后經三輥壓延或流延，冷卻后二次加熱至120?150°C，再經雙輥拉伸、電暈處理后卷取成產品。合成紙的厚度由模頭口徑和拉伸速度控制。
[0006]實施例1
[0007]取83Kgl250目(粒徑12mm)重質碳酸鈣粉和2Kg銳鈦型鈦白粉，加入2Kg鈦酸脂偶聯劑，于高攪機內在9(TC下，以800r / min轉速攪拌1min,再加入2Kg微晶石臘和IlKg低密度聚乙烯，繼續攪拌2rain后用65型長徑比為1:36的雙螺桿擠出機于190?230°C下擠出造粒，制得碳酸鈣填充母粒。
[0008]取母粒50Kg與高密度聚乙烯16K_g、聚丙烯14Kg、乙烯/丙烯共聚物4Kg、聚丙烯一丙烯酸接枝共聚物3Kg、微晶石蠟1.2Kg、環氧大豆油0.8Kg、偶氮二甲酰胺IKg混合均勻后加工成型。螺筒溫度為190?220°C，模頭溫度為210°C，二次加熱溫度為130°C，雙輥拉伸比為1:1_3。
[0009]實施例2
[0010]取實例I中制得的母粒50Kg與聚乙烯10Kg、低密度聚乙烯8Kg、氯化聚乙烯3Kg、聚乙烯蠟lKg、光降解母粒3Kg、偶氮二碳酸二異丙脂1.2Kg，混合均勻后，加工成型。螺筒溫度為190?210°C，模頭溫度為210°C，二次加熱溫度為120°C，雙輥拉伸比為1:1.3.該合成紙可自行降解。
[0011]實施例3
[0012]取75Kg800目(粒徑15914rn)滑石粉與5Kg同樣粒度的硅灰石粉，加入1.5Kg鈦酸酯/鋁酸酯復合偶聯劑和2K.g液體石蠟，與高攪機內在90°C下以100r / min轉速攪拌6min，再加入16.5Kg聚丙烯繼續攪拌1min后，用70型長徑比為1:36的雙螺桿擠出機于190?230°C下擠出造粒，制得母粒。
[0013]取得母粒50Kg與聚丙烯10Kg、高密度聚乙烯12Kg、硬脂酰胺lKg、乙烯/丙烯共聚物2Kg、N-N 一二亞硝基五次甲基四胺1.6Kg混合均勻后，加工成型。螺筒溫度為190?230°C，模頭溫度為220°C，二次加熱溫度為140°C，雙輥拉伸比為1:1.25。
[0014]實施例4
[0015]取實例3中制得的母粒50Kg與聚丙烯14Kg、高密度聚乙烯4Kg、低密度聚乙烯2K臣卜乙烯/醋酸乙烯1.5Kg、聚乙烯蠟1.5Kg、光降解母粒2.Kg、偶氮二甲酰胺1.5Kg混合均勻后，加工成型。螺筒溫度為195?230°C，模頭溫度為220°C，1_—次加熱溫度為130°C，雙輥拉伸比為1:1.2，該合成紙可自行降解。
【主權項】
1.一種環保型合成石頭紙的制備方法，包括合成紙的組成即聚烯烴共混物30?50wt%、天然無機礦物粉40?70wt%、助劑5?10wt%和合成紙的制備工藝即天然無機礦物粉工藝和合成紙成型工藝。
2.根據權利要求1所述，合成紙組成中的聚烯烴混合物為:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、乙烯、氯化聚乙烯、乙烯/丙烯共聚物、乙烯/醋酸乙烯共聚物、乙烯/丙烯酸脂共聚物、聚乙烯一丙烯酸接枝共聚物、聚乙烯一馬來酸酐接枝共聚物、聚丙烯一丙烯酸接枝共聚物、聚丙烯一馬來酸酐接枝共聚物中的兩種或兩種以上共聚物。
3.根據權利要求1所述，合成紙組成中的天然無機礦物粉為:重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣、滑石粉、硅灰石粉、高嶺土、膨潤土、鈦白粉中的一種或兩種及兩種以上的混合物。其粒徑應小于15mm(大于800目)。
4.根據權利要求1所述，合成紙組成中的助劑為:潤滑劑有:微晶石蠟、液體石蠟、聚乙烯蠟和硬脂酰胺；增塑劑有:鄰苯二甲酸二脂類、磷酸脂類、癸二酸脂類和環氧天然油脂類；聯偶劑有:硅烷聯偶劑、鈦酸脂聯偶劑、鋁酸脂聯偶劑、酸脂類磷酸脂聯偶劑；發泡劑有:物理發泡劑為低沸點烷烴、環烷烴、醇和醚；化學發泡劑為偶氮二甲酰胺、偶氮二碳酸二異丙脂、N.N—二亞硝基五次甲基四胺、碳酸氫銨；熒光增白劑；珠光劑和光降解劑。
5.根據權利要求1所述，合成紙制備工藝中天然無機礦物粉母粒制備工藝為:將天然無機礦物粉與一種或兩種及兩種以上偶聯劑復配物于高攪機內根據權利要求1所述，合成紙制備工藝中天然無機礦物粉母粒制備工藝為:將天然無機礦物粉與一種或兩種及兩種以上偶聯劑復配物于高攪機內在80?100°C下攪拌5?20min，再加入的一種或兩種以上潤滑劑和載體樹脂聚乙烯或聚丙烯混合均勻后，經雙螺桿擠出機擠出造粒、母粒中天然無機礦物粉含量為80?85wt%，偶聯劑含量為2?3被％，潤滑劑為2?3wt%，聚乙烯或聚丙稀含量為9?16wt %。
6.根據權利要求1所述，合成紙制備工藝中合成紙成型工藝為:根據合成紙的組成，將聚烯烴、天然無機礦物粉母粒、各種助劑按比例混合均勻，經單螺桿擠出機、T型模頭、三輥壓延、冷卻、二次加熱、雙軸拉伸、電暈處理后卷取即得新型合成紙。在合成紙總組成范圍內，調節各組分的用量，可制得不同性能、不同厚度和不同密度、適合不同用途的環保新型合成紙。
【專利摘要】本發明公開了一種環保型合成石頭紙的制備方法。合成紙是由30～50wt％聚烯烴共混物、40～60wt％天然無機礦物粉和5～10wt％助劑組成。天然無機礦物粉與載體樹脂先經雙螺桿擠出機造粒、制成母粒，再將母粒與聚烯烴混合物和助劑混合均勻，經雙螺桿擠出機、T型模頭壓出、雙輥拉伸成型設備、制成不同厚度幅寬為：100～：1000cm。該紙無機礦物粉填充量高，由于采用低發泡技術，密度為1.2～1.4g／cm3，使用后可白行降解，是一種理想的環保型包裝材料。本發明制得的合成紙力學性能、耐水性和印刷性能均優于普通紙，成本比普通紙低20～30％，可廣泛應用于包裝、商標和裝飾等領域。
【IPC分類】C08J3-22, C08K3-26, C08L23-08, C08K3-22, C08L23-28, C08L23-12, C08K9-04, C08L23-06, C08L51-06
【公開號】CN104610628
【申請號】CN201310537846
【發明人】代成文, 王錫臣
【申請人】代成文, 王錫臣
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2013年11月5日