一種用聚丙烯腈纖維增強(qiáng)高填充環(huán)保紙的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用聚丙烯腈纖維增強(qiáng)高填充環(huán)保紙的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]過去的合成紙是以高分子聚合物為主要原料，碳酸鈣為輔助原料，碳酸鈣含量小于40%，所以不但成本相對較高，而且依賴于石油，其發(fā)展受到一定的限制。最近這一技術(shù)得到較大的發(fā)展，碳酸鈣為主要原料，含量最高達(dá)到80%，高分子聚合物為輔助原料，含量小于30%，通過各種新技術(shù)的應(yīng)用，使其同時具有塑料和紙的特性，但這種環(huán)保紙的強(qiáng)度比過去的合成紙有明顯的降低。
[0003]中國發(fā)明專利CN102212223A提供了一種復(fù)合環(huán)保紙的制造方法，其特征在于:先將碳酸鈣晶須改性，將高密度聚乙烯、改性的碳酸鈣晶須、無水氯化鈣、十二烷基苯磺酸鈉、抗氧劑1076加入到密煉機(jī)中，經(jīng)密煉至溫度達(dá)到150?180°C ;然后將密煉后的材料送入擠出機(jī)中，擠出熔體經(jīng)T型模頭送入到壓延機(jī)中，在140?160°C的溫度下壓延成片材；壓延機(jī)出來的片材用相對濕度為50?100%的空氣冷卻至50°C以下；然后將片材送入多輥拉伸機(jī)中，片材先預(yù)熱至110?130°C，經(jīng)2?5組拉伸輥拉伸，得到需要的環(huán)保紙。用本方法所得到的復(fù)合環(huán)保紙的密度為0.6?1.2 g/cm3。
[0004]中國發(fā)明專利CN1229719公開了一種制造環(huán)保紙的方法，包括:(I )將包括天然無機(jī)礦粉、聚乙烯和助劑的組合物經(jīng)混合擠壓混煉聚合制成顆粒狀材料；(2 )將顆粒狀材料投入紙膜制造機(jī)，形成膜管；(3 )向膜管內(nèi)充壓縮空氣，同時進(jìn)行膜管拉伸，制成具有雙向組織強(qiáng)度的環(huán)保紙。該發(fā)明還涉及一種制造環(huán)保紙的組合物，其包括56至80重量％的天然無機(jī)礦粉、43至18重量％的聚乙烯以及I至2重量％的助劑。
[0005]由于環(huán)保紙是重質(zhì)碳酸鈣和高密度聚乙烯制作而成，且重質(zhì)碳酸鈣含量很高，接近75?80%，所以環(huán)保紙的強(qiáng)度不高，但有些使用場合要求更高的強(qiáng)度，比如，用環(huán)保紙做手提袋等。傳統(tǒng)的紙張為了提高強(qiáng)度一般采用厚紙復(fù)塑料薄膜的辦法，這樣勢必造成資源浪費(fèi)、成本升高、回收麻煩等問題。目前環(huán)保紙生產(chǎn)方法主要為壓延法和吹膜法，壓延法工藝穩(wěn)定、控制簡單，可以生產(chǎn)200?400Mm的厚紙，但缺點(diǎn)是縱橫向強(qiáng)度差別較大，縱向強(qiáng)度大而橫向強(qiáng)度小，橫向容易撕裂；而吹膜法工藝穩(wěn)定差、控制難，成本高、技術(shù)不成熟，但優(yōu)點(diǎn)是縱橫向強(qiáng)度差別小，可以生產(chǎn)100?200Mm的薄紙；本發(fā)明采用在環(huán)保紙中加入聚丙烯腈纖維，用聚丙烯腈纖維提高環(huán)保紙的強(qiáng)度，改善壓延法環(huán)保紙的縱橫向強(qiáng)度差；由于聚丙烯腈纖維表面極性較強(qiáng)，而高密度聚乙烯極性很弱，二者結(jié)合力差、相容性不好，為了提高聚丙烯腈纖維與高密度聚乙烯之間的結(jié)合力。本發(fā)明采用對聚丙烯腈纖維表面進(jìn)行改性，將聚乙二醇與十八烷基異氰酸酯按摩爾比1:1進(jìn)行混合反應(yīng)，制得十八烷基氨基甲酸聚乙二醇酯，十八烷基氨基甲酸聚乙二醇酯含有一個十八個碳的碳?xì)溟L鏈和聚乙二醇長鏈，碳?xì)溟L鏈與高密度聚乙烯極性近似，所以它們之間相容性好、結(jié)合力強(qiáng)，而聚乙二醇長鏈與聚丙烯腈纖維相容性好、結(jié)合力強(qiáng)。這樣十八烷基氨基甲酸聚乙二醇酯一端通過聚乙二醇長鏈與聚丙烯腈纖維通過分子間的作用力結(jié)合在一起，另一端碳?xì)溟L鏈與高密度聚乙烯分子鏈通過分子間的作用力結(jié)合在一起，從而使聚丙烯腈纖維能很好地分散到高密度聚乙烯中，復(fù)合了聚丙烯腈纖維的高密度聚乙烯再用于環(huán)保紙的制備，從而使環(huán)保紙的強(qiáng)度得到提聞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]一種用聚丙烯腈纖維增強(qiáng)高填充環(huán)保紙的方法，其特征在于:將聚乙二醇與十八烷基異氰酸酯按摩爾比1:1進(jìn)行混合反應(yīng)，制得十八烷基氨基甲酸聚乙二醇酯；將高密度聚乙烯20?25份、聚丙烯腈纖維0.5?2.0份、十八烷基氨基甲酸聚乙二醇酯0.2?0.8份加入到密煉機(jī)中，經(jīng)密煉至溫度達(dá)到150°C時恒溫20分鐘，再將重質(zhì)碳酸鈣75?80份、分子量為3000的粉末狀聚炳烯酸鈉0.3?1.5份、硬脂酸單季戊四醇酯0.2?1.0份、抗氧劑1010為0.05?0.3份加入到密煉機(jī)中，繼續(xù)密煉至溫度達(dá)到160°C時恒溫20分鐘；然后將密煉后的材料送入擠出機(jī)中，擠出熔體經(jīng)T型模頭送入到壓延機(jī)中，在140?160°C的溫度下壓延成片材；壓延機(jī)出來的片材用相對濕度為50?100%的空氣冷卻至50°C以下；然后將片材送入多輥拉伸機(jī)中，片材先預(yù)熱至110?130°C，經(jīng)2?5組拉伸，得到需要的環(huán)保紙；
所述的高密度聚乙烯的熱熔融流動指數(shù)MFI為0.01?0.5 ;
所述的重質(zhì)碳酸鈣的目數(shù)為400?1000目；
所述的聚丙烯腈纖維的平均長度為3mm、平均直徑為15ΜΠ1 ；
所述的聚乙二醇平均分子量為400 ；
所述的片材在多輥拉伸機(jī)中的拉伸倍數(shù)為1.2?3.0。
[0007]環(huán)保紙抗張強(qiáng)度按GB/T T12914-2008?紙和紙板抗張強(qiáng)度的測定》進(jìn)行測試。
【具體實(shí)施方式】
[0008]實(shí)施例中聚丙烯腈纖維的平均長度為3mm、平均直徑為15Mm ;聚乙二醇平均分子量為400。
[0009]實(shí)施例1
將116g聚乙二醇與94g十八烷基異氰酸酯進(jìn)行混合反應(yīng)30分鐘，制得十八烷基氨基甲酸聚乙二醇酯；將熱熔融流動指數(shù)MFI為0.01的高密度聚乙烯21kg、聚丙烯腈纖維1kg、十八烷基氨基甲酸聚乙二醇酯210g加入到密煉機(jī)中，經(jīng)密煉至溫度達(dá)到150°C時恒溫20分鐘，再將400目重質(zhì)碳酸鈣79kg、分子量為3000的粉末狀聚炳烯酸鈉1.0kg、硬脂酸單季戊四醇酯0.6kg、抗氧劑1010 0.3kg加入到密煉機(jī)中，繼續(xù)密煉至溫度達(dá)到160°C時恒溫20分鐘，停止密煉；將密煉后的材料送入擠出機(jī)中，擠出機(jī)的擠出溫度為200°C，擠出熔體經(jīng)T型模頭送入到壓延機(jī)中，在150°C的溫度下壓延成片材，片材的厚度為230Mm，寬度為800mm ;壓延機(jī)出來的片材用相對濕度為50%的空氣冷卻至30°C;然后將片材送入多輥拉伸機(jī)中，片材在拉伸機(jī)中先經(jīng)油加熱輥預(yù)熱至124°C，經(jīng)4組拉伸輥拉伸，拉伸倍數(shù)為2.4，得到的環(huán)保紙厚度190Mm，縱向強(qiáng)度為14.0kN/m、橫向強(qiáng)度為4.6kN/m。對比實(shí)施例:其他條件相同，只是沒加聚丙烯腈纖維，得到的環(huán)保紙厚度190Mm，縱向強(qiáng)度為11.2kN/m、橫向強(qiáng)度為 0.9kN/m。
[0010]實(shí)施例2將550g聚乙二醇與450g十八烷基異氰酸酯進(jìn)行混合