一種石頭紙及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于造紙技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種石頭紙及其制備方法，此石頭紙主要 應(yīng)用于文化紙、包裝紙、建筑裝飾用紙、以及具有防水、防油、防銹功能的特殊用紙等方面。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)紙的主要原料是木材等植物纖維，其生產(chǎn)大致分為制漿和造紙兩個(gè)基本過 程，制漿過程是把原料離解變成本色紙漿或漂白紙漿，造紙過程是將懸浮在水中的紙漿纖 維，經(jīng)過各種加工制成合乎要求的紙張。目前，隨著國家森林保護(hù)政策的實(shí)施，原料木材日 益匱乏，造紙?jiān)现饕揽窟M(jìn)口木漿維持。同時(shí)，由于傳統(tǒng)紙生產(chǎn)過程中需要對(duì)植物纖維進(jìn) 行蒸煮、漂白等處理工藝，產(chǎn)生大量廢水，嚴(yán)重污染環(huán)境，治理難度極大。此外，傳統(tǒng)紙不耐 潮濕、腐蝕，尺寸穩(wěn)定性和各項(xiàng)物理機(jī)械能差，已不能滿足許多用紙領(lǐng)域的特殊要求。因此， 利用非植物纖維造紙技術(shù)在近幾年來得到了較快的發(fā)展。
[0003] 石頭紙是無機(jī)粉體環(huán)保石頭紙的簡稱，在造紙業(yè)的名稱叫做"合成紙"，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。石頭紙是以無機(jī)粉體為主要原料，加入合成樹脂和塑料助劑，采用 吹膜法或流延法工藝技術(shù)生產(chǎn)而成。此環(huán)保合成紙的特點(diǎn)是各項(xiàng)物理機(jī)械能優(yōu)于傳統(tǒng)紙， 且具有耐潮濕，防水，尺寸穩(wěn)定性好等特性，因此滿足了不同領(lǐng)域的多種要求，在部分領(lǐng)域 取代了傳統(tǒng)紙，是造紙工業(yè)的一次改革。
[0004] 中國專利CN102850742A公開了一種石頭紙及其制備方法，由基紙層和涂布料組 成，以輕質(zhì)硫酸鈣為造紙主料，該輕質(zhì)硫酸鈣由工業(yè)廢渣磷石膏經(jīng)改性制得，可以循環(huán)再利 用，減少工業(yè)廢渣對(duì)環(huán)境的污染，取代了傳統(tǒng)以輕質(zhì)碳酸鈣為造紙主料。不足之處在于制備 工藝復(fù)雜，需分別制備基紙層和涂布料，還要對(duì)工業(yè)廢渣進(jìn)行高溫處理，耗費(fèi)能源。
[0005] 中國專利CN103061200A公開了一種新型環(huán)保石頭紙及其制備工藝，提供一種以 短纖維替代傳統(tǒng)石頭紙的主要成分碳酸鈣的新型環(huán)保石頭紙。該石頭紙由表層-中層-表 層三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，中層以短纖維和樹脂為主要組分，表層以二氧化鈦和樹脂為主要組分，通 過混合、捏合、造粒、壓延等工序制備。該石頭紙跟傳統(tǒng)石頭紙相比，雖然比重降低，但是制 備工藝復(fù)雜，短纖維比無機(jī)粉體成本高，制成的紙強(qiáng)度也不及長木漿纖維。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種石頭紙及其制備方法，該石頭紙具有 優(yōu)良的吸墨性和阻燃性，物理特性也優(yōu)于木漿紙，既解決了傳統(tǒng)造紙污染給環(huán)境帶來的危 害問題，又解決了大量塑料包裝物的使用造成的白色污染及大量石油資源浪費(fèi)的問題。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0008] -種石頭紙，其原料為海泡石絨和針葉木漿板，海泡石絨平均粒徑為80~100目， 海泡石絨，以絕干漿量計(jì)70~90%，針葉木漿板，以絕干漿量計(jì)10~30%。
[0009] 上述的石頭紙，其還添加有干強(qiáng)劑、濕強(qiáng)劑、納米增強(qiáng)劑和助留劑，干強(qiáng)劑的添加 量為濕漿量的2~4%。、濕強(qiáng)劑的添加量為濕漿量的3~5%。、納米增強(qiáng)劑的添加量為濕漿 量的1~2%。、助留劑的添加量為濕楽;量的1~2%。。
[0010] 上述的石頭紙中，其干強(qiáng)劑為陽離子淀粉、磷酸酯淀粉、聚乙烯醇、羧甲基纖維素 鈉、羥乙基纖維素、低分子量聚丙烯酰胺中的一種或幾種組合。
[0011] 進(jìn)一步地，上述的低分子量聚丙烯酰胺分子量為100~300萬。
[0012] 上述的石頭紙中，其濕強(qiáng)劑為三聚氰胺-甲醛樹脂、脲醛樹脂、聚酰胺多胺-環(huán)氧 氯丙烷樹脂、聚乙烯亞胺、二醛淀粉、帶有乙二醛取代基的聚丙烯酰胺中的一種或幾種組 合。
[0013] 上述的石頭紙中，其納米增強(qiáng)劑為納米硼酸鈦、納米硼酸鎂、納米硫酸鈣、納米硫 酸鎂、納米二氧化鈦、納米二氧化硅中的一種或幾種組合；其中，納米硼酸鈦、納米硼酸鎂、 納米硫酸1丐、納米硫酸鎂的粒徑為50~60nm，納米二氧化鈦、納米二氧化娃的粒徑為10~ 20nm〇
[0014] 上述的石頭紙中，其助留劑為明礬、聚合氯化鋁、硫酸鋁、陽離子聚丙烯酰胺、兩性 聚丙烯酰胺中的一種或幾種組合。
[0015] 上述的石頭紙中，水的添加量根據(jù)紙張的克重來確定。
[0016] 上述石頭紙的制備方法，其利用抄紙機(jī)，通過上機(jī)操作，包括以下步驟：
[0017] 步驟1、制膠：將干強(qiáng)劑配制成質(zhì)量百分比濃度為3~5%的溶液，備用；
[0018] 步驟2、制漿：將針葉木漿板和水放入打漿機(jī)中打漿，再加入海泡石絨，機(jī)械攪拌 均勻，機(jī)械攪拌速度為800~lOOOr/min;利用渦旋除渣器對(duì)紙料進(jìn)行篩選和凈化，凈化后 分別加入步驟1中的干強(qiáng)劑溶液、濕強(qiáng)劑和納米增強(qiáng)劑，以300~500r/min攪拌速度攪拌 均勻，得到紙漿漿料；
[0019] 步驟3、造紙：步驟2得到的紙漿漿料上絲網(wǎng)前，加入助留劑，然后使紙漿漿料在絲 網(wǎng)上濾水形成濕紙幅，經(jīng)壓榨部脫水后進(jìn)入干燥部烘干，再通過壓光機(jī)壓光，最后經(jīng)過完成 整理得到成品石頭紙張。
[0020] 由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性：
[0021] 本發(fā)明的石頭紙，其原料海泡石絨來源廣泛，主要分布于湖南、陜西、江蘇、河北、 河南、天津等地，在河南內(nèi)鄉(xiāng)、西峽擁有豐富的儲(chǔ)量；由于采用海泡石絨替代大部分的木漿 纖維，有利于節(jié)約木材，保護(hù)森林，有利于環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，而且造紙成本大大降低。
[0022] 本發(fā)明的石頭紙，其所使用的納米增強(qiáng)劑為無機(jī)納米增強(qiáng)劑，與木漿纖維和海泡 石絨的相溶性好，有助于填充木纖維和海泡石絨之間的縫隙，增加紙張強(qiáng)度，而且可以降 解，更環(huán)保。
[0023] 本發(fā)明的石頭紙，其與商業(yè)石頭紙相比，由于只添加了少量的膠料和助劑，具有真 正意義上的可降解，可回收利用。
[0024] 本發(fā)明的石頭紙，其主要成分為海泡石絨，因此不哄燃，點(diǎn)燃后會(huì)自動(dòng)熄滅；而商 業(yè)石頭紙由于添加了大量的高分子聚合物（含量為20~30% )，容易燃燒。
[0025] 本發(fā)明石頭紙的制備方法，其工藝流程簡單，只需要一套濕法造紙機(jī)設(shè)備，可實(shí)現(xiàn) 日產(chǎn)量2~3噸。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 參照以下實(shí)施例可以對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明；但是，以下實(shí)施例僅僅是例證， 本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
[0027] 實(shí)施例1
[0028] 步驟1、制膠：分別制備4Kg濃度5 %的陽離子淀粉溶液和濃度5 %聚乙烯醇溶液， 具體為：稱取200g的陽離子淀粉或聚乙烯醇，加入到3800g水中，400r/min攪拌10分鐘后， 加熱至沸騰，繼續(xù)攪拌3個(gè)小時(shí)；
[0029] 步驟2、制漿（設(shè)置打漿度為13. 5°SR，定量為64.Og/m2):稱取100g的針葉木漿 板和80kg水放入打漿機(jī)打漿，再加入粒徑為80目的海泡石絨900g，機(jī)械攪拌均勻，攪拌速 度為800r/min;利用渦旋除渣器對(duì)紙料進(jìn)行篩選和凈化，凈化后分別加入步驟1中得到的 4Kg陽離子淀粉溶液和4Kg聚乙烯醇溶液、500g三聚氰胺甲醛樹脂、200g粒徑為60nm的納 米硼酸鈦，500r/min攪拌均勾，得到紙楽;楽:料；
[0030] 步驟3、造紙：步驟2得到的紙漿漿料上絲網(wǎng)前，加入200g