一種磷石膏硫酸鈣紙制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)廢棄產(chǎn)物磷石膏再利用領(lǐng)域，尤其涉及一種磷石膏硫酸鈣紙制備方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]工業(yè)副產(chǎn)石膏是指工業(yè)生產(chǎn)中因化學(xué)反應(yīng)生成的以硫酸鈣為主要成分的副產(chǎn)品或廢渣，也稱化學(xué)石膏或工業(yè)廢石膏。主要包括脫硫石膏、磷石膏、檸檬酸石膏、氟石膏、鹽石膏、味精石膏、銅石膏、鈦石膏等，其中脫硫石膏和磷石膏的產(chǎn)生量約占全部工業(yè)副產(chǎn)石骨總量的85%。
[0004]2009年，我國工業(yè)副產(chǎn)石膏產(chǎn)生量約1.18億噸，綜合利用率僅為38%。其中，磷石膏約5000萬噸，綜合利用率約20%。目前工業(yè)副產(chǎn)石膏累積堆存量已超過3億噸，其中，磷石膏2億噸以上。工業(yè)副產(chǎn)磷石膏大量堆存，既占用土地，又浪費資源，含有的酸性及其他有害物質(zhì)容易對周邊環(huán)境造成污染，已經(jīng)成為制約我國燃煤機組煙氣脫硫和磷肥企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。
[0005]故研究各種磷石膏再利用的技術(shù)，成為本領(lǐng)域人員研究的方向。
[0006]普通的紙一般是采用樹木為原料制成，其生產(chǎn)過程中會造成樹木砍伐，環(huán)境污染等問題，人們均在尋求更好地替代物。而石頭紙正是一種介于紙張和塑料之間的新型材料，既可替代傳統(tǒng)的部分功能性紙張、專業(yè)性紙張，又能替代傳統(tǒng)的大部分塑料包裝物。且具有成本低、可控性降解的特點，能夠為使用者節(jié)省大量的成本，且不會產(chǎn)生污染。從替代傳統(tǒng)部分紙張角度看，它能為社會節(jié)省大量的林木資源，又能減少造紙過程中產(chǎn)生的二次污染；從替代傳統(tǒng)部分塑料包裝物角度看，它能為國家節(jié)省大量的戰(zhàn)略資源石油(每使用I噸可節(jié)省石油2.3噸)，產(chǎn)品使用后能夠降解，不會造成二次白色污染。環(huán)保新材料石頭紙產(chǎn)業(yè)取材十分廣泛，產(chǎn)品升級、技術(shù)提升、應(yīng)用領(lǐng)域擴大的空間十分廣闊，是一個生命力極強的朝陽產(chǎn)業(yè)。
[0007]現(xiàn)有的石頭紙生產(chǎn)時，有壓延法、流延法、吹膜法以及雙向拉伸法等工藝。但這些工藝生產(chǎn)的石頭紙基本上均是以碳酸鈣為主要原料；其不適宜磷石膏硫酸鈣原料的石頭紙生產(chǎn)。
[0008]我國申請?zhí)?01210355022.0的專利曾公開了一種石頭紙及其制備方法，其采用了碳酸鈣為主材原料，主要以傳統(tǒng)的壓延法工藝進行造紙，而傳統(tǒng)的壓延法是根據(jù)碳酸鈣原料的特點而設(shè)計，不適合硫酸鈣原料的使用，同時該專利方法存在工藝復(fù)雜，成本高昂且制得的紙張質(zhì)量較差的缺陷。
[0009]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，怎樣提供一種工藝簡單，成本低廉，制得紙張質(zhì)量好的磷石膏硫酸鈣紙制備方法。
[0011]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明中采用了如下的技術(shù)方案:
一種磷石膏硫酸鈣紙制備方法，其特征在于，采用以下配比的原料:70-75質(zhì)量份的無水磷石膏份、20-25質(zhì)量份的聚乙烯和/或聚丙烯、膠合劑3-5左右質(zhì)量份；經(jīng)混合、密煉、流延和壓延制得。
[0012]本方案中，膠合劑具體是指聚酰亞胺1-2質(zhì)量份、PS/PMMA改性劑0.7-1質(zhì)量份、MF分散劑1-1.5質(zhì)量份、溴+銻阻燃劑0.3-0.5質(zhì)量份。其中，聚酰亞胺可以提高阻燃性能和彈性，利于紙張流延壓延成形，提高成形質(zhì)量；PS/PMMA改性劑主要由樹脂PS和PMMA構(gòu)成，為現(xiàn)有產(chǎn)品材料，可以提高紙張透明度和韌度，也利于紙張的流延壓延成形；MF分散劑為現(xiàn)有產(chǎn)品材料，其可以很好地消除密煉過程中的泡沫，提高流延時的流動性；溴+銻阻燃齊U為現(xiàn)有產(chǎn)品材料，其也可以提高制得紙張的阻燃性能和挺度。所以膠合劑雖然比例較小，但能夠使得紙張制造的工藝過程得到優(yōu)化，利于密煉、流延和壓延的進行，同時能夠改善制得紙張在透明度、韌度、挺度、彈性和阻燃性及防水性等方面的綜合性能。這樣本方案具有材料簡單，制造工藝簡單的特點，其采用了磷石膏份作為主材，解決了工業(yè)副產(chǎn)磷石膏堆積造成污染的問題。
[0013]本方法具體包括以下步驟:
a、將磷石膏經(jīng)高溫煅燒去除雜質(zhì)和結(jié)晶水得到無水磷石膏，再細磨為粉末并過2000-3000 目篩；
b、以a步驟得到的磷石膏粉為主材，加入輔材聚乙烯和/或聚丙烯以及膠合劑，混合后送入密煉機熱熔密煉；
C、將密煉機密煉后從出口流出的流體導(dǎo)至一傾斜設(shè)置的流延平臺上流延； d、將流延平臺流延形成的紙膜牽弓I至壓輥組進行壓延。
[0014]這樣，磷石膏采用高溫煅燒后得到的無水磷石膏，確保整個過程中不加人任何水成分，細磨過2000-3000目篩，加入的聚乙烯和/或聚丙烯為顆粒狀加入，同時加入了膠合劑改性；確保后續(xù)工藝的順暢進行和制得紙張的性能。工藝采用了密煉流延和壓延相結(jié)合，物料經(jīng)密煉機熔化密煉后呈流體狀流出到流延平臺上，經(jīng)流延平臺鋪開流延形成初步的紙板，然后再將紙板牽引進入壓輥組壓延成形，使其制備過程更加簡單快捷且符合硫酸鈣的特點，保證生產(chǎn)出紙張的質(zhì)量。
[0015]其中作為優(yōu)化，a步驟煅燒過程中采用內(nèi)壁具有揚料板的滾筒送料，滾筒中部順向設(shè)置高溫氣體輸送管道進行加溫的方式徹底去除結(jié)晶水。
[0016]這樣優(yōu)化后，可以更好地確保對磷石膏結(jié)晶水的去除效果。
[0017]作為優(yōu)化，d步驟中，所述壓輥組包括多對并列設(shè)置的壓輥，每對壓輥均水平設(shè)置且各自和動力機構(gòu)相連并能夠相對旋轉(zhuǎn)，第一對壓輥位于流延平臺下方且夾縫位置和紙膜流出的方向正對，后續(xù)各對壓輥高低錯位排列使得紙膜在壓輥中行進路線呈彎曲的波浪形；每對壓輥的縫隙由第一對壓輥順紙膜前進方向依次遞減，每對壓輥的轉(zhuǎn)速由第一對壓輥順紙膜前進方向依次遞增。
[0018]這樣優(yōu)化后，在壓輥組進行壓延過程中，由于采用了特殊的壓輥組結(jié)構(gòu)，在紙膜被逐步擠壓的同時具有了逐步牽引拉伸的效果，逐步穩(wěn)定地實現(xiàn)對紙膜的擠壓拉伸，使其平穩(wěn)均勻地變薄，確保最終成形出質(zhì)量優(yōu)良的紙張，拉伸、擠壓和牽引保持連續(xù)完成，工藝簡單且快速高效，質(zhì)量穩(wěn)定。
[0019]綜上所述，本發(fā)明的磷石膏硫酸鈣紙制備方法，可以規(guī)?；a(chǎn)以實現(xiàn)對工業(yè)副產(chǎn)廢棄物磷石膏的批量處理；可以避免普通造紙法造成的樹木砍伐和環(huán)境破壞污染；同時自身具有工藝簡單，成本低廉，制得紙張質(zhì)量優(yōu)良的特點。
[0020]
【具體實施方式】
[0021 ] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步說明。
[0022]具體實施時，本磷石膏硫酸鈣紙制備方法，采用以下配比的原料:70-75質(zhì)量份的無水磷石膏份、20-25質(zhì)量份的聚乙烯和/或聚丙烯、膠合劑3-5質(zhì)量份；經(jīng)混合、密煉、流延和壓延制得。其中膠合劑具體是指聚酰亞胺1-2質(zhì)量份、PS/PMMA改性劑0.7-1質(zhì)量份、MF分散劑1-1.5質(zhì)量份、溴+銻阻燃劑0.3-0.5質(zhì)量份。
[0023]本方法具體包括以下步驟:
a、將磷石膏經(jīng)高溫煅燒去除雜質(zhì)和結(jié)晶水得到無水磷石膏，再細磨為粉末并過2000-3000目篩；煅燒過程中采用內(nèi)壁具有揚料板的滾筒送料，滾筒中部順向設(shè)置高溫氣體輸送管道進行加溫的方式徹底去除結(jié)晶水。
[0024]b、以a步驟得到的磷石膏粉為主材，加入輔材聚乙烯和/或聚丙烯以及膠合劑，混合后送入密煉機熱熔密煉；
C、將密煉機密煉后從出口流出的流體導(dǎo)至一傾斜設(shè)置的流延平臺上流延；d、將流延平臺流延形成的紙膜牽引至壓輥組進行壓延，所述壓輥組包括多對并列設(shè)置的壓輥，每對壓輥均水平設(shè)置且各自和動力機構(gòu)相連并能夠相對旋轉(zhuǎn)，第一對壓輥位于流延平臺下方且夾縫位置和紙膜流出的方向正對，后續(xù)各對壓輥高低錯位排列使得紙膜在壓輥中行進路線呈彎曲的波浪形；每對壓輥的縫隙由第一對壓輥順紙膜前進方向依次遞減，每對壓輥的轉(zhuǎn)速由第一對壓輥順紙膜前進方向依次遞增。
[0025]具體實施時，第一次流延成形出的紙膜可以采用引料帶牽引至壓輥組內(nèi)進行壓延，后續(xù)流程中靠紙膜自身牽引形成連續(xù)生產(chǎn)。
[0026]上述方法生產(chǎn)出的磷石膏硫酸鈣紙，其整個工藝流程是針對硫酸鈣的特點而針對性涉及，不但工藝簡單，而且能夠提高制得石頭紙的產(chǎn)品性能，經(jīng)檢測其機械性能大于纖維紙性能，同時具有良好的防水，防火性能。
[0027]另外，具體實施時，本方法制得的磷石膏硫酸鈣紙，可以作為基材，再通過涂布處理、多層膜處理或者光面處理等各種后續(xù)工序處理，進一步加工處理為具有各種性能的特殊紙張，提高利用范圍。
[0028]故本發(fā)明具有以下特點:1:無需樹木為原材料,避免樹木砍伐造成環(huán)境破壞；以磷石膏為主材，解決了工藝副產(chǎn)磷石膏堆積造成環(huán)境污染的問題，材料成本異常便宜；同時整個生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)干凈衛(wèi)生，不會造成任何環(huán)境污染。2、整個生產(chǎn)過程不需要添加一滴水，節(jié)約了寶貴的水資源。3、整個工藝流程簡單快捷,實施成本低廉,利于大規(guī)模推廣應(yīng)用。4、整個工藝方法為針對硫酸鈣特點設(shè)計，制得的石頭紙質(zhì)量高于普通的石頭紙。5、制得的石頭紙和油墨具備較強的親和力以及吸附性，在印刷時易著色，不易脫色。6、制得的石頭紙具有良好的防水性:在石頭紙上書寫的字、色墨在水中浸泡不會掉色；同時具備良好的柔韌性、抗拉性和抗撕性。7、石頭紙外觀性:表面光潔、亮度好，分辨率高。8、制得的石頭紙自身環(huán)保性好:在野外暴露的環(huán)境中可自動風(fēng)化、無污染。9、制得的石頭紙書寫性:書寫流利，易著色，書寫感覺良好。
【主權(quán)項】
1.一種磷石膏硫酸鈣紙制備方法，其特征在于，采用以下配比的原料:70-75質(zhì)量份的無水磷石膏份、20-25質(zhì)量份的聚乙烯和/或聚丙烯、膠合劑3-5質(zhì)量份；經(jīng)混合、密煉、流延和壓延制得。2.如權(quán)利要求1所述的磷石膏硫酸鈣紙制備方法，其特征在于具體包括以下步驟: a、將磷石膏經(jīng)高溫煅燒去除雜質(zhì)和結(jié)晶水得到無水磷石膏，再細磨為粉末并過2000-3000 目篩； b、以a步驟得到的磷石膏粉為主材，加入輔材聚乙烯和/或聚丙烯以及膠合劑，混合后送入密煉機熱熔密煉； C、將密煉機密煉后從出口流出的流體導(dǎo)至一傾斜設(shè)置的流延平臺上流延； d、將流延平臺流延形成的紙膜牽弓I至壓輥組進行壓延。3.如權(quán)利要求2所述的磷石膏硫酸鈣紙制備方法，其特征在于，a步驟煅燒過程中采用內(nèi)壁具有揚料板的滾筒送料，滾筒中部順向設(shè)置高溫氣體輸送管道進行加溫的方式徹底去除結(jié)晶水。4.如權(quán)利要求2所述的磷石膏硫酸鈣紙制備方法，其特征在于，d步驟中，所述壓輥組包括多對并列設(shè)置的壓輥，每對壓輥均水平設(shè)置且各自和動力機構(gòu)相連并能夠相對旋轉(zhuǎn)，第一對壓輥位于流延平臺下方且夾縫位置和紙膜流出的方向正對，后續(xù)各對壓輥高低錯位排列使得紙膜在壓輥中行進路線呈彎曲的波浪形；每對壓輥的縫隙由第一對壓輥順紙膜前進方向依次遞減，每對壓輥的轉(zhuǎn)速由第一對壓輥順紙膜前進方向依次遞增。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磷石膏硫酸鈣紙制備方法，其特征在于，采用以下配比的原料：70-75質(zhì)量份的無水磷石膏份、20-25質(zhì)量份的聚乙烯和/或聚丙烯、膠合劑3-5質(zhì)量份；經(jīng)混合、密煉、流延和壓延制得。本發(fā)明的磷石膏硫酸鈣紙制備方法，可以規(guī)?；a(chǎn)以實現(xiàn)對工業(yè)副產(chǎn)廢棄物磷石膏的批量處理；可以避免普通造紙法造成的樹木砍伐和環(huán)境破壞污染；同時自身具有工藝簡單，成本低廉，制得紙張質(zhì)量優(yōu)良的特點。
【IPC分類】C04B28/14, C04B24/26
【公開號】CN104909680
【申請?zhí)枴緾N201410084869
【發(fā)明人】王安全
【申請人】重慶圣嶠宣環(huán)保科技有限公司, 王安全
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2014年3月10日