專利名稱：可回收再利用的石頭紙的制造方法
技術領域：
本發明有關環保紙的制造方法，尤指一種可回收再利用的石頭紙的制造方法。
背景技術：
目前國際上已發明出多種的合成紙，其中以聚丙烯為主要成份材料，且以無機礦粉為填料組合而制成的單層及多層結構的合成紙，均以傳統的塑料薄膜制品配方制造；且在制程中以單層或多層共擠壓出，成型模以一字型模嘴結構制成片材，經縱向拉伸后的片材表面兩邊，再貼合片材或以淋膜片材，再經橫向拉伸；該所制成的合成紙中間層具有雙向延伸，而表面層具有單向拉伸，成為多層結構的合成紙。如經縱向拉伸后的片材，直接再經橫向拉伸，所制成的單層或多層合成紙的表面具有雙向延伸特性，而上述所制得的合成紙雖有其優點，但與木漿紙的性能比較下，差異仍然很大，上述合成紙的缺點諸如折疊性不良、橫向與縱向撕裂性相差太多或沒有撕裂
性......等；另，以聚丙烯塑料為主要材料制得的合成紙，使用后如丟棄在戶外，無法在短
時間內在大自然環境下氧化分解，不能減少二次污染；而制成的合成紙成本也比木槳造紙高出甚多。基于以上的缺點，合成紙一直未能受消費者青睞。
發明內容
鑒于先前技術的問題，本發明目的在于提供一種可回收再利用的石頭紙的制造方法，借以解決習用以聚丙烯塑料為主要材料制得的合成紙，使用后如丟棄在戶外，無法在短時間內在大自然環境下氧化分解，未能減少二次污染；而制成的合成紙成本也比木槳造紙高出甚多的問題。本發明的目的乃在于提供一種一種可回收再利用的石頭紙，該石頭紙的材料包括60 %至85 %按重量計的天然無機礦粉，15 %至40 %按重量計的聚丙烯及1 %至5 %按重量計的助劑。該天然無機礦粉選用碳酸鈣、粉煤灰、硫酸鈣、硫酸鋇、高嶺土、云母粉、氧化鋅、 白云石粉、硅酸鈣、玻璃纖維、空心玻璃微珠、硅石粉、白堊粉、滑石粉、顏料、二氧化鈦、二氧化硅、膨潤土、白土或硅藻土，或至少兩種上述材料的混合物。該助劑包括偶合劑、分散劑、抗靜電劑、固體軟化劑、活化劑、促進劑、防老劑、防焦劑、膠合劑及/或耐熱劑。該偶合劑為β -(3，4_環氧基環己基)乙基三甲氧基硅烷；滑劑為N-油基棕櫚酸酰胺；抗靜電劑為N，N-雙(2-羥乙基)硬脂酰胺及/或N，N-雙(2-羥乙基)椰子胺。如前所述的可回收再利用的石頭紙的制造方法，該紙材料的組合物不需加工制成顆粒狀的原料母粒，直接投入壓延造紙裝置，而壓延造紙裝置包括原料自動計量機、自動混合攪拌機、混合壓片機、高密度擠平機、5輪壓延成形機及成型冷卻定型機，其步驟包括第一步驟由原料自動計量機將紙的組合物依照所需原料比例配方直接進料、計量，并送至自動混合攪拌機；
第二步驟將紙的組合物經由自動混合攪拌機連續混合攪拌，使紙的組合物原料平均混合；第三步驟將混合好的紙的組合物直接輸送到混合壓片機，利用混合壓片方式將紙的組合物雙向延伸并搓揉平均，使紙的組合物形成連續紙張片狀；第四步驟將搓揉平均的紙張輸送至高密度擠平機，將紙張再次混合、壓平，使其軟硬度適中及張力適中；第五步驟利用5輪壓延成形機將紙張反向翻滾定型，并同時將紙張作橫向與縱向的雙向延伸；第六步驟再利用成型冷卻定型機將紙張連續壓，并同時將紙張作橫向與縱向的雙向延伸及調整控制紙張厚薄，即完成。該壓延造紙裝置可包括有一個自動卷紙機及一個裁紙機，使第六步驟所完成的紙張利用自動卷紙機卷成紙卷狀后，再利用裁紙機將紙張成品切割成所需尺寸的平面紙張。第五步驟的5輪壓延成形機利用高溫壓延，以依照紙的組合物配方的特性調整溫度，使紙的組合物材料熱熔、混合、雙向延伸。第六步驟的成型冷卻定型機可依照需要的紙張厚度，調配壓延時間。第六步驟所完成的紙張的表面涂布油性涂布液。第六步驟所完成的紙張的表面可涂布水性涂布液，通過雙面涂布機將未經涂布的紙張放料至自動整平機，以牽引整平并對紙張表面進行電暈處理，使紙張兩側表面經過高壓放電處理后，會于紙張表面上形成無數的微細空孔，以提高在紙張表面涂布時的接著力； 將紙張牽引至正面涂料機做第一次涂布；再將紙張牽引至干式烤箱，使紙張其表面干燥方便進行反面涂裝；經由反面涂料機利用復數噴頭控制涂布液的涂布量，對紙張進行反面涂布；再將紙張牽引至干式烤箱對涂布表面進行烘干，使紙張于加熱下能讓涂布的表面能快速干燥，并達到紙張表面呈光面的效果。本發明的有益效果在于所制造的石頭紙用完后，可回收再生，燃燒時只會燒掉成份較少的聚丙烯，不產生高溫及黑煙且無毒氣性，燃燒后含有成份較多的天然無機礦粉的殘余物，具有可以回歸大地與回歸于自然的環保特性。
圖1為本發明的壓延造紙裝置示意圖。
圖2為本發明的原料自動計量機示意圖。圖3為本發明的自動混合攪拌機示意圖。圖4為本發明的混合壓片機示意圖。 圖5為本發明的高密度擠平機示意圖。 圖6為本發明的5輪壓延成形機示意圖。 圖7為本發明的成型冷卻定型機示意圖。 圖8為本發明的自動卷紙機示意圖。 圖9為本發明的裁紙機示意圖。 圖10為本發明的雙面涂布機示意圖。 圖11為本發明的自動整平機示意圖。
圖12為本發明的正面涂料機示意圖。圖13為本發明的干式烤箱示意圖。圖14為本發明的反面涂料機示意圖。圖15為本發明的卷紙機示意圖。主要元件符號說明10、壓延造紙裝置11、原料自動計量機13、混合壓片機15、5輪壓延成形機17、自動卷紙機20、雙面涂布機21、自動整平機23、干式烤箱25、卷紙機
具體實施例方式為使方便簡捷了解本發明的其他特征內容與優點及其所達成的功效能夠更為顯現，茲將本發明配合附圖，詳細敘述本發明的特征以及優點，以下的各實施例進一步詳細說明本發明的觀點，但非以任何觀點限制本發明的范疇。請參閱圖1至9所示，本發明揭露一種可回收再利用的石頭紙的制造方法，其中， 該紙的組合物包括60%至85%重量天然無機礦粉(如碳酸鈣(包括輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣、膠質碳酸鈣)、粉煤灰、硫酸鈣、硫酸鋇、高嶺土、云母粉、氧化鋅、白云石粉、硅酸鈣、玻璃纖維、空心玻璃微珠、硅石粉、白堊粉、滑石粉、顏料、二氧化鈦、二氧化硅、膨潤土、白土、 硅藻土及其混合物(其是經過鍛燒或未經鍛燒者)作主要原料；15%至40%重量聚丙烯 (Polypropylene，簡稱PP) ；1 %至5%重量助劑。而聚丙烯可包括高密度聚丙烯、低密度聚丙烯及低密度聚乙烯的組合；助劑可包括偶合劑、滑劑(分散劑)、抗靜電劑、固體軟化劑、 活化劑、促進劑、防老劑、防焦劑、膠合劑、耐熱劑...等原料；偶合劑可為β-(3，4-環氧基環己基)乙基三甲氧基硅烷；滑劑可為N-油基棕櫚酸酰胺；抗靜電劑可為N，N-雙羥乙基)硬脂酰胺及N，N-雙(2-羥乙基)椰子胺。前述石頭紙的組合物不需加工制成顆粒狀的原料母粒，而可直接投入壓延造紙裝置10，該壓延造紙裝置10包括原料自動計量機11、自動混合攪拌機12、混合壓片機13、高密度擠平機14、5輪壓延成形機15、成型冷卻定型機16、自動卷紙機17、裁紙機18，其步驟包括第一步驟由原料自動計量機11將紙的組合物依照所需原料比例配方直接進料、 計量，并送至自動混合攪拌機12。第二步驟將紙的組合物經由自動混合攪拌機12連續混合攪拌，使紙的組合物原料平均混合。第三步驟將混合好的紙的組合物直接輸送到混合壓片機13，利用混合壓片方式將紙的組合物雙向延伸并搓揉平均，使紙的組合物形成連續紙張片狀。
12、自動混合攪拌機 14、高密度擠平機 16、成型冷卻定型機 18、裁紙機
22、正面涂料機 Μ、反面涂料機
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第四步驟將搓揉平均的紙張輸送至高密度擠平機14，將紙張再次混合、壓平，使其軟硬度適中及張力適中。第五步驟利用5輪壓延成形機15將紙張反向翻滾定型，并同時將紙張作橫向與縱向的雙向延伸。第六步驟再利用成型冷卻定型機16將紙張連續壓，并同時將紙張作橫向與縱向的雙向延伸及調整控制紙張厚薄，即完成。第七步驟可利用自動卷紙機17將紙張成品卷紙成紙卷狀。第八步驟可利用裁紙機18將紙張成品切割成所需尺寸的平面紙張。如此，本發明紙的組合物包括60 %至85 %重量天然無機礦粉、15 %至40 %重量聚丙烯(PP)及至5%重量助劑的紙的組合物所制造紙張，依照助劑的不同成分，可區分成，生物可分解性材料，借助環境中微生物把它分解成二氧化碳與水。另一是光分解性材料，利用日光中的紫外線促使分解材料的大分子的主鏈斷裂，使其分解。第三則是氧化分解性材料，利用材料與氧作用形成氧化物而分解。讓使用過的紙張達到可回收再生，甚至燃燒時只會燒掉成份較少的聚丙烯，不產生高溫及黑煙且無毒氣性，燃燒后含成份較多的天然無機礦粉的殘余物可以回歸大地，回歸自然，不產生毒氣或污染水源，完全可符合于環保要求；此外，本發明石頭紙的組合物可依照原料比例配方直接自動進料、計量，不須再造粒程序，可降低混合制造成原料母粒所需的成本。前述第五步驟的5輪壓延成形機15利用高溫壓延，以依照石頭紙的組合物配方的特性調整溫度，使石頭紙的組合物材料熱熔、混合、雙向延伸；第六步驟由的成型冷卻定型機16可依照需要的紙張厚度、商品特性，調配壓延時間；而前述步驟中，如石頭紙張成品需要的是紙卷型式，則可省略第八步驟。而本發明可回收再利用的石頭紙的制造方法一實施例，其中紙的組合物可為65 重量％的天然無機礦粉(其中碳酸鈣占32重量％、二氧化鈦占7重量％、硅藻土占沈重量％ ) ；33重量％的聚丙烯以及2重量％助劑(0.8重量％ β-(3，4-環氧基環己基)乙基三甲氧基硅烷、0. 4重量％ N-油基棕櫚酸酰胺及0. 8重量％ N, N-雙(2-羥乙基)硬脂酰胺)。以上組合物成份合計100重量％，經混合擠壓混煉后，投入壓延造紙裝置10，依產品厚度的要求，進行生產調整制造出0. Imm的可回收再利用的紙張。而本發明可回收再利用的石頭紙的制造方法另一實施例，其中紙的組合物可為75 重量％的天然無機礦粉(其中碳酸鈣占40重量％、二氧化鈦占4重量％、硅藻土占25重量％、白土占6重量％ ) ；21重量％聚丙烯以及4重量％助劑(1.5重量％ β-(3，4-環氧基環己基)乙基三甲氧基硅烷、1重量％ N-油基棕櫚酸酰胺及1.5重量％ N, N-雙(2-羥乙基)硬脂酰胺)。以上材料成份合計100重量％，經混合擠壓混煉后，投入壓延造紙裝置 10，依產品厚度的要求，進行生產調整制造出0. 2mm的可回收再利用的紙張。而本發明可回收再利用的石頭紙的制造方法再一實施例，其中紙的組合物可為85 重量％的天然無機礦粉(其中碳酸鈣占50重量％、二氧化鈦占8重量％、硅藻土占M重量％、滑石粉占3重量％) ；10重量％聚丙烯以及5重量％助劑0.2重量％ β-(3，4-環氧基環己基)乙基三甲氧基硅烷、0.6重量％ N-油基棕櫚酸酰胺及2.2重量％Ν，Ν-雙(2-羥乙基)硬脂酰胺)。以上材料成份合計100重量％，經混合擠壓混煉后，投入壓延制造機械， 依產品厚度的要求，進行生產調整制造出0. 7mm的可回收再利用的紙張。
再者，本發明可回收再利用的石頭紙的制造方法可依照紙張厚度、特性，應用范圍可再后制加工制造成月歷、年歷、掛畫、交通地圖、筆記本、說明書、工商日志、信紙、書籍、商標、海報、吊牌、各種手提袋、包裝紙、裝飾面材、壁紙、編織袋表面貼合、離型紙、熱封包裝袋、背膠標簽紙、貼合面材、地圖、自粘商標、塑膠地磚表面貼合材、購物袋、各類手提袋、壁紙、報紙、活頁紙、筆記本、書籍、桌歷、信封、反光紙、說明書、教材、節慶賀卡、立體賀卡、撲克牌、名片、名牌、吊卡、圖畫、書皮、各種包裝盒、鞋盒、煙盒、茶葉盒、餐墊、窗簾、掛牌、食品包裝盒、冷凍食品拖盤、免洗餐具、便當餐盒、車用遮陽簾、藝術燈飾、超商冷凍插卡、3D立體紙雕、優惠卷、計分卡、產品目錄、杯墊、塑膠地磚、大型廣告、燈箱廣告。印刷用紙、書寫用紙、電腦造字用紙等文化用紙，以及裝潢用紙、包裝用紙等。有一部份紙張可直接供使用，有一部份則需要表面涂布以制成特殊用途的霧面或光面。請再參閱圖10至15所示，本發明可回收再利用的石頭紙的表面涂布可采用油性涂布液或水性涂布液。而若以水性涂布液時，水性涂布液配方可為壓克力樹脂、異丙醇、聚乙烯醇、白土、抗靜電劑、氨水、純水、醋酸乙烯等組合而成的涂布液。通過雙面涂布機 20將未經涂布的紙張放料至自動整平機21，以牽引整平并對紙張表面進行電暈處理，使紙張兩側表面經過高壓放電處理后，會于紙張表面上形成無數的微細空孔，以提高在紙張表面涂布時的接著力；將紙張牽引至正面涂料機22做第一次涂布；再將紙張牽引至干式烤箱 23，使紙張其表面干燥方便進行反面涂裝；經由反面涂料機M利用復數噴頭控制涂布液的涂布量，對紙張進行反面涂布；再將紙張牽引至干式烤箱23對涂布表面進行烘干，使紙張于加熱下能讓涂布的表面能快速干燥，并達到紙張表面呈光面的效果。此外，紙張涂布表面若需霧面處理時，則以霧面處理輪加壓，令經涂布干燥后的光滑表面成為霧面，再經卷紙機 25將涂布后的紙張卷成紙卷。綜上所述，本發明在突破先前的技術結構下，確實已達到所欲增進的功效，且也非為其所屬技術領域中具有通常知識者依申請前的先前技術所能輕易完成，爰依法提出發明專利申請。
權利要求
1.一種可回收再利用的石頭紙，其特征在于，該石頭紙的材料包括60%至85%按重量計的天然無機礦粉，15%至40%按重量計的聚丙烯及至5%按重量計的助劑。
2.如權利要求1所述的可回收再利用的石頭紙，其特征在于，該天然無機礦粉選用碳酸鈣、粉煤灰、硫酸鈣、硫酸鋇、高嶺土、云母粉、氧化鋅、白云石粉、硅酸鈣、玻璃纖維、空心玻璃微珠、硅石粉、白堊粉、滑石粉、顏料、二氧化鈦、二氧化硅、膨潤土、白土或硅藻土，或至少兩種上述材料的混合物。
3.如權利要求1或2所述的可回收再利用的石頭紙，其特征在于，該助劑包括偶合劑、 分散劑、抗靜電劑、固體軟化劑、活化劑、促進劑、防老劑、防焦劑、膠合劑及/或耐熱劑。
4.如權利要求3所述的可回收再利用的石頭紙，其特征在于，該偶合劑為β-(3，4-環氧基環己基)乙基三甲氧基硅烷；滑劑為N-油基棕櫚酸酰胺，抗靜電劑為Ν，Ν-雙(2-羥乙基)硬脂酰胺及/或N，N-雙羥乙基)椰子胺。
5.一種如權利要求1-4任一項所述的可回收再利用的石頭紙的制造方法，其特征在于該紙材料的組合物不需加工制成顆粒狀的原料母粒，直接投入壓延造紙裝置，而壓延造紙裝置包括原料自動計量機、自動混合攪拌機、混合壓片機、高密度擠平機、5輪壓延成形機及成型冷卻定型機，其步驟包括第一步驟由原料自動計量機將紙的組合物依照所需原料比例配方直接進料、計量，并送至自動混合攪拌機；第二步驟將紙的組合物經由自動混合攪拌機連續混合攪拌，使紙的組合物原料平均混合；第三步驟將混合好的紙的組合物直接輸送到混合壓片機，利用混合壓片方式將紙的組合物雙向延伸并搓揉平均，使紙的組合物形成連續紙張片狀；第四步驟將搓揉平均的紙張輸送至高密度擠平機，將紙張再次混合、壓平，使其軟硬度適中及張力適中；第五步驟利用5輪壓延成形機將紙張反向翻滾定型，并同時將紙張作橫向與縱向的雙向延伸；第六步驟再利用成型冷卻定型機將紙張連續壓，并同時將紙張作橫向與縱向的雙向延伸及調整控制紙張厚薄，即完成。
6.如權利要求5所述的可回收再利用的石頭紙的制造方法，其特征在于，該壓延造紙裝置可包括有一個自動卷紙機及一個裁紙機，使第六步驟所完成的紙張利用自動卷紙機卷成紙卷狀后，再利用裁紙機將紙張成品切割成所需尺寸的平面紙張。
7.如權利要求5所述的可回收再利用的石頭紙的制造方法，其特征在于，第五步驟的 5輪壓延成形機利用高溫壓延，以依照紙的組合物配方的特性調整溫度，使紙的組合物材料熱熔、混合、雙向延伸。
8.如權利要求5所述的可回收再利用的石頭紙的制造方法，其特征在于，第六步驟的成型冷卻定型機可依照需要的紙張厚度，調配壓延時間。
9.如權利要求5所述的可回收再利用的石頭紙的制造方法，其特征在于，第六步驟所完成的紙張的表面涂布油性涂布液。
10.如權利要求5所述的可回收再利用的石頭紙的制造方法，其特征在于，第六步驟所完成的紙張的表面可涂布水性涂布液，通過雙面涂布機將未經涂布的紙張放料至自動整平機，以牽引整平并對紙張表面進行電暈處理，使紙張兩側表面經過高壓放電處理后，會于紙張表面上形成無數的微細空孔，以提高在紙張表面涂布時的接著力；將紙張牽引至正面涂料機做第一次涂布；再將紙張牽引至干式烤箱，使紙張其表面干燥方便進行反面涂裝；經由反面涂料機利用復數噴頭控制涂布液的涂布量，對紙張進行反面涂布；再將紙張牽引至干式烤箱對涂布表面進行烘干，使紙張于加熱下能讓涂布的表面能快速干燥，并達到紙張表面呈光面的效果。
全文摘要
一種可回收再利用的石頭紙的制造方法，該紙的組合物包括60％至85％重量天然無機礦粉、15％至40％重量聚丙烯及1％至5％重量助劑，其制造方法采用連續壓延成型方式；該紙材料的組合物不需加工制成顆粒狀的原料母粒，直接投入壓延造紙裝置，而壓延造紙裝置包括原料自動計量機、自動混合攪拌機、混合壓片機、高密度擠平機、5輪壓延成形機及成型冷卻定型機。如此，所制造的紙張用完后，可回收再生，燃燒時只會燒掉成份較少的聚丙烯，不產生高溫及黑煙且無毒氣性，燃燒后含有成份較多的天然無機礦粉的殘余物，具有可以回歸大地與回歸于自然的環保特性。
文檔編號D21H27/00GK102154949SQ2010102768
公開日2011年8月17日 申請日期2010年9月9日 優先權日2010年9月9日
發明者黃俊騰, 黃俊銘 申請人:黃俊騰, 黃俊銘