一種可生物降解石頭紙及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種可生物降解石頭紙及其制備方法，屬于輕工造紙技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前市面上的紙張主要分為兩種，一種是傳統(tǒng)的銅版紙，一種是合成紙或者叫做 石頭紙，其中銅版紙的主要原料是木漿，每年全球紙張產(chǎn)、用量已達(dá)3.2億噸，如果以每噸 紙需砍伐4棵平均20年樹齡的樹木作原料的話，那么1年就有近13億棵這樣的大樹從地 球上消失，同時(shí)因造紙而產(chǎn)生的水污染，空氣污染等更是全球各國頭痛的問題。因而目前各 國都爭先研究合成紙也叫做石頭紙，主要是通過大量的無機(jī)填料與有機(jī)物PE、PP等塑料混 合通過壓延或吹膜等工藝制成的紙。
[0003] 中國專利CN103788461A提出來將無機(jī)填料進(jìn)行改性處理后，得到改性填料，然后 和超高分子量聚乙烯UHMWPE、相容劑、抗氧化劑、助劑預(yù)混勻，熔融擠出，造粒，得到母粒，然 后將母粒熱壓成膜得到石頭紙。但是這種以PE、PP為基體樹脂的石頭紙由于樹脂不降解， 又難以回收，丟棄又會(huì)造成白色污染。
[0004] 中國專利CN102690078A提出了一種降解石頭紙的配方。其組份如下：超細(xì) CaC0355~70份、生物降解劑20~10份、聚丙烯10~25份、馬來酸酐接枝聚乙烯材料5~ 7份。生物降解劑配方，由以下重量份組成：低分子量烴類10份、熱氧化促進(jìn)劑9份、環(huán)氧 大豆油2份、催化劑0.1份。其特征的是通過催化劑使用，在光和熱的條件下，使有機(jī)物轉(zhuǎn) 化成分子量更小的鏈段，起到降解效果。但是這種通過加入催化劑的方式，不僅可能存在著 二次污染，并且其降解性能具有復(fù)雜性及高成本性，使得其很難被推廣。
[0005] 中國專利CN103131145B公開了一種完全生物降解石頭紙材料及其制備方法，其 基體樹脂是脂肪族或半芳香族聚酯如PLA、PBS、PBAT等，這些都是可以生物降解的塑料，解 決了環(huán)保問題，但是這些樹脂有的太脆（如PLA)，有的降解速度太快，儲(chǔ)存過程中性能下降 (如PBS)有的成本高（如PBAT)，限制了其推廣應(yīng)用。
[0006] 本專利研究的完全降解的石頭紙，采用的是可完全生物降解的PPC為樹脂主要組 分。PPC是由二氧化碳與環(huán)氧丙烷共聚而成，已經(jīng)在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，成本低于其他生物降 解塑料，且具有較好的力學(xué)性能和加工性能。通過PPC與其他降解的塑料共混可以相互取 長補(bǔ)短，進(jìn)一步調(diào)節(jié)全降解共混材料的力學(xué)性能、熱性能和降解性能。因此采取以PPC為主 要組成的全降解樹脂為基體制備石頭紙不僅可獲得具有高耐折度，高強(qiáng)度，白度，防水，穩(wěn) 定等一系列優(yōu)異性能的紙材料，而且可以解決目前市面上石頭紙中有機(jī)物無法回收并產(chǎn)生 污染的問題，同時(shí)又拓展了以上各種降解材料的應(yīng)用領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種可生物降解的石頭紙及其 制備方法，該石頭紙可自然降解、價(jià)格便宜、性能穩(wěn)定、方便實(shí)用，解決了市面上石頭紙中有 機(jī)物無法回收并產(chǎn)生污染的問題。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0009] -種可生物降解石頭紙，其特征在于，由以下重量份的組分組成：
[0010] 完全生物降解樹脂 20-45份 無機(jī)填料 50-75份 偶聯(lián)劑 1-5份 分散劑 1-5份 增白劑 0.5-1.5份。
[0011] 所述完全生物降解樹脂為二氧化碳基全降解塑料，其結(jié)構(gòu)式如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可生物降解石頭紙，其特征在于，由以下重量份的組分組成： 完全生物降解樹脂 20-45份 無機(jī)填料 50-75份 偶聯(lián)劑 1-5份 分散劑 1-5份 增白劑 0.5-1. 5份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生物降解石頭紙，其特征在于，所述完全生物降解樹脂為 二氧化碳基全降解塑料，其結(jié)構(gòu)式如下： 結(jié)構(gòu)式中：m=500~2000。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述泊可生物降解石頭紙，其特征在于，所述完全生物降解樹脂 為二氧化碳基全降解塑料和可生物降解的聚酯的混合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的可生物降解石頭紙，其特征在于，所述可生物降解的聚酯為 聚乳酸（PLA)、聚丁二酸丁二醇酯（PBS)、聚己二酸-對苯二甲酸-丁二醇酯（PBAT)中的一 種或多種的混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生物降解石頭紙，其特征在于，所述無機(jī)填料為蒙脫土、 Si02、碳酸鈣中的一種或多種的混合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生物降解石頭紙，其特征在于，所述偶聯(lián)劑是硼酸酯、硅氧 烷偶聯(lián)劑中的一種或兩種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生物降解石頭紙，其特征在于，所述分散劑是硬脂酸鈉、硬 脂酸鈣、硬脂酸鎂中的一種或多種的混合物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生物降解石頭紙，其特征在于，所述增白劑是二苯乙烯衍 生物、苯基吡唑啉衍生物、苯并咪唑衍生物、苯吡唑衍生物、香豆素衍生物、和萘二甲酰亞胺 衍生物及二氧化鈦中的一種或多種的混合物。
9. 一種可生物降解石頭紙的制備方法，包括如下步驟： 1) 將完全生物降解樹脂和無機(jī)填料放入烘箱中，在20-80°C下烘干然后混和攪拌均勻 后加入偶聯(lián)劑、分散劑和增白劑攪拌30-240S ; 2) 將上述混合均勻后的組分加入到長徑比> 40的同向平行雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)一步塑 化擠出造粒得到石頭紙母料，擠出溫度為150-190°C ; 3) 將石頭紙母料經(jīng)過壓延工藝和流延工藝結(jié)合的工藝成型，得到石頭紙。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可生物降解石頭紙及其制備方法，屬于輕工造紙技術(shù)領(lǐng)域，該石頭紙的主要成分包括50-75份的無機(jī)填料，以及20-45份的完全生物降解樹脂,完全生物降解樹脂為二氧化碳基全降解塑料和可生物降解的聚酯的混合物，同時(shí)也包含1-5份的添偶聯(lián)劑，1-5份的分散劑，0.5-1.5份的增白劑。本發(fā)明制成的石頭紙是一種全降解材料，解決了現(xiàn)有石頭紙以聚乙烯為基體樹脂不降解的問題，具有較高強(qiáng)度，高耐折度，白度等一系列優(yōu)異的性能。
【IPC分類】C08K5-098, C08K13-02, C08K3-26, C08K3-22, C08K3-34, C08L67-04, C08L67-02, C08K3-36
【公開號】CN104693710
【申請?zhí)枴緾N201510128311
【發(fā)明人】孟躍中, 徐貴陽, 肖敏, 杜風(fēng)光, 王拴緊, 韓東梅
【申請人】中山大學(xué), 河南天冠企業(yè)集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月23日