一種用木纖維增強高填充合成紙強度的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用木纖維增強高填充合成紙強度的方法。
【背景技術】
[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，其發展受到一定的限制。最近這一技術得到較大的發展，碳酸鈣為主要原料，含量最高達到80%，高分子聚合物為輔助原料，含量小于30%，通過各種新技術的應用，使其同時具有塑料和紙的特性，但這種環保紙的強度比過去的合成紙有明顯的降低。環保合成紙作為新型的紙種，環保合成紙的優良性能越來越明顯，用途也越來越廣泛，已拓展到許多新領域，許多新產品不斷地被開發出來。環保合成紙在國外已經有三十多年的發展史，隨著全球環保意識的加強，因普通木纖維紙造成大量污染，加快了合成紙的發展，新的環保合成紙品種不斷出現，擴大了環保合成紙的應用范圍。
[0003]中國發明專利CN102837473A公開了一種高吸墨性合成紙的制造方法，其特征在于:用兩臺擠出機進行，一臺擠出機擠出中間芯層材料，芯層材料按重量份計高密度聚乙烯為30?40份、重質碳酸鈣為60?70份、油酸鈣為0.3?1.5份、硬脂酸鈉為0.2?1.0份、抗氧劑1010為0.02?0.10份；另一臺擠出機擠出上下表面面層材料，面層材料按重量份計低密度聚乙烯為10?15份、輕質碳酸鈣為85?90份、聚乙烯蠟為3?5份、硬脂酸鈣為0.2?1.0份、抗氧劑1010為0.02?0.10份；兩臺擠出機擠出的熔體通過分配器，芯層材料分配在中間，面層材料分配在芯層材料的表面，熔體通過吹膜機的“O”型模頭，在壓縮空氣的作用下吹成三層圓筒狀合成紙，經切刀裁成兩片，每片浸入酸槽酸洗、浸入水洗槽水洗、烘干后分別收卷，得到表面多孔的合成紙。
[0004]中國發明專利CN101457056公開了一種合成紙涂料及其制備方法和用途，該涂料包括10?20%廢聚苯乙烯泡沫塑料、20?30%高嶺土、50?60%甲苯、0.2?0.5%抗靜電劑、0.1?0.3%滑爽劑、2?3%復合助劑，以上百分比為質量百分比。向聚苯乙烯泡沫塑料中加入甲苯后，在不超過150°C的溫度下熔化聚苯乙烯泡沫塑料，再加入復合助劑，制成AK改性樹脂；將高嶺土和制得的AK改性樹脂充分分散均勻，然后研磨至細度< 15微米；最后將滑爽劑、抗靜電劑和研磨好的物料一起分散均勻即制得合成紙涂料。將合成紙涂料在合成紙表層上形成可印刷層，提高合成紙的印刷適性，方便合成紙適用一般的印刷方式和普通油墨印刷，擴大合成紙的使用范圍。
[0005]由于合成紙是重質碳酸鈣和高密度聚乙烯制作而成，且重質碳酸鈣含量很高，接近75?80%，所以合成紙的強度不高，但有些使用場合要求更高的強度，比如，用合成紙做手提袋等。傳統的紙張為了提高強度一般采用厚紙復塑料薄膜的辦法，這樣勢必造成資源浪費、成本升高、回收麻煩等問題。目前合成紙生產方法主要為壓延法和吹膜法，壓延法工藝穩定、控制簡單，可以生產200?400Mm的厚紙，但缺點是縱橫向強度差別較大，縱向強度大而橫向強度小，橫向容易撕裂；而吹膜法工藝穩定差、控制難，成本高、技術不成熟，但優點是縱橫向強度差別小，可以生產100?200Mm的薄紙；本發明采用在合成紙中加入木纖維，用木纖維提高合成紙的強度，改善壓延法合成紙的縱橫向強度差；由于木纖維表面含有大量的羥基極性較強，而高密度聚乙烯極性很弱，二者結合力差、相容性不好，為了提高木纖維與高密度聚乙烯之間的結合力，本發明采用對木纖維表面進行改性，十二烷基縮水甘油醚含有一個十二個碳的碳氫長鏈和一個環氧基團，碳氫長鏈與高密度聚乙烯極性近似，所以它們之間相容性好、結合力強，而環氧基團可以在氨催化的條件下開環與木纖維表面的羥基進行反應形成醚鍵，結合到木纖維表面，這樣十二烷基縮水甘油醚分子一端通過化學鍵與木纖維表面連接，另一端碳氫長鏈與高密度聚乙烯分子鏈通過分子間的作用力結合在一起，從而使木纖維能很好地分散到高密度聚乙烯中，復合了木纖維的高密度聚乙烯再用于合成紙的制備，從而使合成紙的強度得到提高。
【發明內容】
[0006]一種用木纖維增強高填充合成紙強度的方法，其特征在于:將木纖維分散于水中，木纖維在水中的質量含量為I?2%，往水中加入十二烷基縮水甘油醚，其加入量為木纖維質量的I?2%，再往水中加入10%的氨水，使水的pH值達到9?10，繼續攪拌30分鐘，將木纖維過濾出來，105°C下烘干備用，得到十二烷基縮水甘油醚改性的木纖維；
將高密度聚乙烯20?25份、十二烷基縮水甘油醚改性的木纖維0.5?2.0份加入到密煉機中，經密煉至溫度達到140?150°C時，再將重質碳酸鈣75?80份、無水氯化鈣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份加入到密煉機中，經密煉至溫度達到170?190°C ;然后將密煉后的材料送入擠出機中，擠出熔體經T型模頭送入到壓延機中，在140?160°C的溫度下壓延成片材；壓延機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中，片材先預熱至110?130°C，經2?5組拉伸，得到需要的合成紙；
所述的高密度聚乙烯的熱熔融流動指數MFI為0.01?0.5 ;
所述的重質碳酸鈣的目數為400?1000目；
所述的片材在多輥拉伸機中的拉伸倍數為1.2?3.0o
[0007]合成紙抗張強度按GB/T T12914-2008?紙和紙板抗張強度的測定》進行測試。
【具體實施方式】
[0008]實施例1
將1.1kg木纖維分散于70kg的水中，攪拌分散I小時，往水中加入十二烷基縮水甘油醚21g，再往水中加入10%的氨水，使水的pH值達到9，繼續攪拌30分鐘，然后將木纖維用氣動隔膜泵送入板框壓濾機中壓干水分，然后在105°C下烘干，得到十二烷基縮水甘油醚改性的木纖維；
將熱熔融流動指數MFI為0.5的高密度聚乙烯25kg、十二烷基縮水甘油醚改性的木纖維1.1kg加入到密煉機中，經密煉至溫度達到148°C時，再將1000目重質碳酸鈣75kg、無水氯化媽1.1kg、硬脂酸單季戊四醇醋1.0kg、抗氧劑1010 0.3kg加入到密煉機中，繼續密煉至溫度達到180°C時，停止密煉；將密煉后的材料送入擠出機中，擠出機的擠出溫度為200°C，擠出熔體經T型模頭送入到壓延機中，在150°C的溫度下壓延成片材，片材的厚度為240Mm，寬度為800mm ;壓延機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中，片材在拉伸機中先經油加熱輥預熱至124°C，經4組拉伸輥拉伸，拉伸倍數為2.5，得到的合成紙厚度200Mm，縱向強度為14.5kN/m、橫向強度為5.7kN/m。對比實施例:其他條件相同，只是沒加木纖維，得到