專利名稱：含有膨脹性石墨的阻燃防火紙及其制造方法
技術領域：
本發明涉及造紙技術，尤其涉及一種含有膨脹性石墨的阻燃防火紙及其制造方法。
背景技術：
現有難燃材料的典型組合物，其主要包括可膨脹性石墨(a)、含磷可塑劑(b)、無機磷化物(c)；其中，可膨脹性石墨、含磷可塑劑以及無機磷化物混合重量比例為03.至0.5∶0.3至1.5∶1。
現有的另一種難燃材料組合物，用以添加在一載體基材中(如涂料、黏膠、泡棉、織物、橡膠或塑膠)，使其具有防火阻燃效果；該難燃組合物主要包括10份至70份膨脹性石墨、15份至110份碳層形成劑以及90份至110份碳層催化劑；當受熱及受碳層催化劑的催化反應，促使碳層形成劑在載體基材的受熱表面脫水形成一層碳殼層，除可阻絕火源外，更可讓受熱膨脹而成為蠕蟲狀的石墨，能被牢牢地固持于該碳殼層上，以此抑制蠕蟲狀的石墨四處飛散；再者，通過堅實的碳殼層與被固持住的蠕蟲狀的石墨所形成的雙重隔熱及阻燃效果，可更有效地防火阻燃。
上述難燃材料雖已應用于涂料、黏膠、泡棉、織物、橡膠或塑膠產品上，但是目前市面上并無應用于紙類產品上的技術，因此，有必要研究開發新技術，以使紙類產品具有難于燃燒及防火性能，從而造福社會和廣大民眾。
發明內容
本發明的主要目的在于克服現有產品存在的上述缺點，而提供一種含有膨脹性石墨的阻燃防火紙及其制造方法，該阻燃防火紙具有防火功能好，應用范圍廣且制造方法簡易，不需大幅度改造原有造紙設備的優點及功效。
本發明含有膨脹性石墨的阻燃防火紙是一種含有膨脹性石墨的阻燃防火紙，其特征在于，包括(a)重量百分比為20％至80％且均勻分布的膨脹性石墨，該膨脹性石墨遇到火口時會膨脹且具有足夠的耐燃性能以阻隔火口之傳遞；(b)其余為均勻分布的含有造紙用纖維的紙漿。
前述的含有膨脹性石墨的阻燃防火紙，其中造紙用纖維是造紙用天然纖維，該造紙用天然纖維選自于木漿、麻漿、棉漿其中的一項或數項。
前述的含有膨脹性石墨的阻燃防火紙，其中造紙用纖維是造紙用化學纖維，該造紙用化學纖維選自于高熔點聚酯纖維、低熔點聚酯纖維、超細聚酯纖維、螺縈、活性碳纖維、玻璃纖維其中的一項或數項。
本發明含有膨脹性石墨的阻燃防火紙的制造方法是一種權利要求1所述的含有膨脹性石墨的阻燃防火紙的制造方法，其特征在于，包括下列步驟一、準備原料步驟準備含有造紙用纖維的紙漿原料及膨脹性石墨；二、備漿步驟將含有造紙用纖維的紙漿原料制成漿狀；三、混合步驟將該漿狀的含有造紙用纖維的紙漿原料與膨脹性石墨均勻混合；四、抄造步驟將混合步驟中的混合物料制成固體紙狀物；五、加工處理步驟將固體紙狀物進行加工處理以強化其表面及內部，最后形成防火紙，該放火紙中含有重量百分比為20％至80％且均勻分布的膨脹性石墨，其余為均勻分布的含有造紙用纖維的紙漿。
前述的含有膨脹性石墨的阻燃防火紙的制造方法，其中造紙用纖維是造紙用天然纖維，該造紙用天然纖維選自于木漿、麻漿、棉漿其中的一項或數項。
前述的含有膨脹性石墨的阻燃防火紙的制造方法，其中造紙用纖維是造紙用化學纖維，該造紙用化學纖維選自于高熔點聚酯纖維、低熔點聚酯纖維、超細聚酯纖維、螺縈、活性碳纖維、玻璃纖維其中的一項或數項。
前述的含有膨脹性石墨之阻燃防火紙的制造方法，其中加工處理步驟中包括含浸、涂布、貼合、熱處理及表面處理。
本發明阻燃防火紙具有防火功能好，應用范圍廣且制造方法簡易，不需大幅度改造原有造紙設備的優點及功效。
四
圖1為本發明制造方法的流程示意圖。
圖2為本發明制造方法的制造過程示意圖。
圖3A為本發明在實際測試時的立體示意圖(一)。
圖3B為本發明在實際測試時的立體示意圖(二)。
圖3C為本發明在實際測試時的立體示意圖(三)。
圖3D為本發明在實際測試時的立體示意圖(四)。
圖4A為本發明在實際測試時的側視圖(一)。
圖4B為本發明在實際測試時的側視圖(二)。
圖4C為本發明在實際測試時的側視圖(三)。
圖4D為本發明在實際測試時的側視圖(四)。
圖5為本發明應用于壁紙類產品的示意圖。
圖中標號說明11準備原料步驟、12備漿步驟、12A粗磨漿、12B細磨漿、13混合步驟、14抄造步驟、15加工處理步驟、21紙漿原料、22膨脹性石墨、23固體紙狀物、24防火紙、241膨脹區、30火口產生器、31火口、d1原始厚度、d2膨脹厚度。
五具體實施例方式
本發明為一種含有膨脹性石墨的阻燃防火紙及其制造方法，關于防火紙的成份，其包括(a)重量百分比為20％至80％且均勻分布的膨脹性石墨，該膨脹性石墨遇到火口時會膨脹，且具有足夠的耐燃性能以阻隔火口的傳遞；(b)其余為均勻分布的含有造紙用纖維的紙漿。
更詳細的說，該造紙用纖維包括一造紙用天然纖維，該造紙用天然纖維選自木漿、麻漿、棉漿其中之一項或數項。另外，該造紙用纖維包括一造紙用化學纖維，該造紙用化學纖維選自于高熔點聚酯纖維(指高熔點PET纖維，該PET為Polyethylene terephthalate的簡稱)、低熔點聚酯纖維、超細聚酯纖維、螺縈、活性碳纖維、玻璃纖維其中的一項或數項。當然，也可以同時含有造紙用天然纖維及造紙用化學纖維。
本發明的制造方法，請參閱圖1及圖2所示，其包括下列步驟一、準備原料步驟11即準備含有造紙用纖維的紙漿原料21及膨脹性石墨22；二、備漿步驟12將含有造紙用纖維的紙漿原料21制成漿狀，實際操作時可分成粗磨漿12A及細磨漿12B兩個步驟；三、混合步驟13將漿狀的含有造紙用纖維的紙漿原料21與前述膨脹性石墨22均勻混合；四、抄造步驟14將混合步驟中均勻混合的物料制成固體紙狀物23；五、加工處理步驟15將固體紙狀物23進行加工處理以強化其表面及內部，最后形成防火紙24，且其中含有重量百分比為20％至80％且均勻分布的膨脹性石墨，其余為均勻分布的含有造紙用纖維的紙漿。其中，加工處理步驟中的加工處理包括含浸、涂布、貼合、熱處理及表面處理。
同理，該造紙用纖維可以是造紙用天然纖維，造紙用天然纖維選自于木漿、麻漿、棉漿其中的一項或數項。再者，該造紙用纖維也可以是造紙用化學纖維，造紙用化學纖維選自于高熔點聚酯纖維、低熔點聚酯纖維、超細聚酯纖維、螺縈、活性碳纖維、玻璃纖維其中的一項或數項。
本發明的實際測試情況，請參閱圖3A及圖4A所示，首先，將本發明的防火紙24裁切成一適當方形體，并具有一原始厚度d1，其置于一火口產生器30上方，此時尚未啟動此火口產生器30。
請參閱3B及圖4B所示，將火口產生器30啟動以產生一火口31，接觸防火紙24的底面，此時由于內部的膨脹性石墨逐漸受熱膨脹，形成了一膨脹區241而接觸火口31部份雖呈黑色，但不會向旁邊延燒擴散，也就是，此膨脹區241不會擴大。
請參閱圖3C及圖4C所示，將火口產生器30調大以產生更大的火口31，仍接觸防火紙24的底面，此時由于接觸火口31面積變大，形成了一較大的膨脹區241，其具有一膨脹厚度d2，雖然接觸火口31的部份呈黑色，但仍不會向旁邊延燒擴散，也就是，此膨脹區241不會擴大。
最后，請參閱圖3D及圖4D所示，將火口產生器30關閉，由于防火紙24底面無火口31，較大的膨脹區241隨即呈無燃燒狀，其余口時間及余燼時間均極短，符合大多數防火建材的安全規范。
故，請參閱圖5所示，若將本發明制成房屋內裝飾用的壁紙，一旦發生火災時，被火口燒到的部份會變黑膨脹，但不會擴大散開而四處延燒，并且阻隔火口傳遞至壁紙的另一邊，因此，能有效的防火以及避免延燒。
綜上所述，本發明的優點及功效可歸納為1、防火功能極佳。由于本發明的制品被火口燒到時，內部的膨脹性石墨會膨脹，但是卻有阻隔火口傳遞及不延燒至周圍的特性，因此，具有極佳的防火功能。2、應用范圍極廣。由于本發明為紙制品類產品，可制成薄片狀，易卷收、剪裁，便于施工；其可制成防火壁紙、防火包裝紙套(保護重要物品，如磁片、光碟片等等)、隨身防火袋、簡易防火容器(如燃香桶、烤肉爐隔片等)，應用范圍極為廣泛。3、制造方法簡易，不需要新添加設備，只要在原有的造紙設備中增加添入特定比例的膨脹性石墨步驟，即可完成本發明防火紙的制備，因此，制造方法可簡易轉換實施。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
權利要求
1.一種含有膨脹性石墨的阻燃防火紙，其特征在于，包括(a)重量百分比為20％至80％且均勻分布的膨脹性石墨，該膨脹性石墨遇到火口時會膨脹且具有足夠的耐燃性能以阻隔火口之傳遞；(b)其余為均勻分布的含有造紙用纖維的紙漿。
2.根據權利要求1所述的含有膨脹性石墨的阻燃防火紙，其特征在于，所述造紙用纖維是造紙用天然纖維，該造紙用天然纖維選自于木漿、麻漿、棉漿其中的一項或數項。
3.根據權利要求1所述的含有膨脹性石墨的阻燃防火紙，其特征在于，所述造紙用纖維是造紙用化學纖維，該造紙用化學纖維選自于高熔點聚酯纖維、低熔點聚酯纖維、超細聚酯纖維、螺縈、活性碳纖維、玻璃纖維其中的一項或數項。
4.一種權利要求1所述的含有膨脹性石墨的阻燃防火紙的制造方法，其特征在于，包括下列步驟一、準備原料步驟準備含有造紙用纖維的紙漿原料及膨脹性石墨；二、備漿步驟將含有造紙用纖維的紙漿原料制成漿狀；三、混合步驟將該漿狀的含有造紙用纖維的紙漿原料與膨脹性石墨均勻混合；四、抄造步驟將混合步驟中的混合物料制成固體紙狀物；五、加工處理步驟將固體紙狀物進行加工處理以強化其表面及內部，最后形成防火紙，該放火紙中含有重量百分比為20％至80％且均勻分布的膨脹性石墨，其余為均勻分布的含有造紙用纖維的紙漿。
5.根據權利要求4所述的含有膨脹性石墨的阻燃防火紙的制造方法，其特征在于，所述造紙用纖維是造紙用天然纖維，該造紙用天然纖維選自于木漿、麻漿、棉漿其中的一項或數項。
6.根據權利要求4所述的含有膨脹性石墨的阻燃防火紙的制造方法，其特征在于，所述造紙用纖維是造紙用化學纖維，該造紙用化學纖維選自于高熔點聚酯纖維、低熔點聚酯纖維、超細聚酯纖維、螺縈、活性碳纖維、玻璃纖維其中的一項或數項。
7.根據權利要求4所述的含有膨脹性石墨之阻燃防火紙的制造方法，其特征在于，所述加工處理步驟中包括含浸、涂布、貼合、熱處理及表面處理。
全文摘要
本發明提供一種含有膨脹性石墨的阻燃防火紙及其制造方法，該防火紙的成分，包括重量百分比為20％至80％且均勻分布的膨脹性石墨，其余為均勻分布的含有造紙用纖維的紙漿；本發明防火紙的制造方法包括一、準備原料步驟；二、備漿步驟；三、混合步驟；四、抄造步驟；五、加工處理步驟；本發明防火紙具有防火功能較好，應用范圍廣泛，制造方法簡易，不需要大幅度改造原有造制紙設備，使用效果理想。
文檔編號D21H13/00GK1673453SQ20041001879
公開日2005年9月28日 申請日期2004年3月25日 優先權日2004年3月25日
發明者陳濤聲 申請人:陳濤聲