专利名称：可回收再利用的石头纸的制造方法
技术领域：
本发明有关环保纸的制造方法，尤指一种可回收再利用的石头纸的制造方法。
背景技术：
目前国际上已发明出多种的合成纸，其中以聚丙烯为主要成份材料，且以无机矿粉为填料组合而制成的单层及多层结构的合成纸，均以传统的塑料薄膜制品配方制造；且在制程中以单层或多层共挤压出，成型模以一字型模嘴结构制成片材，经纵向拉伸后的片材表面两边，再贴合片材或以淋膜片材，再经横向拉伸；该所制成的合成纸中间层具有双向延伸，而表面层具有单向拉伸，成为多层结构的合成纸。如经纵向拉伸后的片材，直接再经横向拉伸，所制成的单层或多层合成纸的表面具有双向延伸特性，而上述所制得的合成纸虽有其优点，但与木浆纸的性能比较下，差异仍然很大，上述合成纸的缺点诸如折叠性不良、横向与纵向撕裂性相差太多或没有撕裂
性......等；另，以聚丙烯塑料为主要材料制得的合成纸，使用后如丢弃在户外，无法在短
时间内在大自然环境下氧化分解，不能减少二次污染；而制成的合成纸成本也比木桨造纸高出甚多。基于以上的缺点，合成纸一直未能受消费者青睐。
发明内容
鉴于先前技术的问题，本发明目的在于提供一种可回收再利用的石头纸的制造方法，借以解决习用以聚丙烯塑料为主要材料制得的合成纸，使用后如丢弃在户外，无法在短时间内在大自然环境下氧化分解，未能减少二次污染；而制成的合成纸成本也比木桨造纸高出甚多的问题。本发明的目的乃在于提供一种一种可回收再利用的石头纸，该石头纸的材料包括60 %至85 %按重量计的天然无机矿粉，15 %至40 %按重量计的聚丙烯及1 %至5 %按重量计的助剂。该天然无机矿粉选用碳酸钙、粉煤灰、硫酸钙、硫酸钡、高岭土、云母粉、氧化锌、 白云石粉、硅酸钙、玻璃纤维、空心玻璃微珠、硅石粉、白垩粉、滑石粉、颜料、二氧化钛、二氧化硅、膨润土、白土或硅藻土，或至少两种上述材料的混合物。该助剂包括偶合剂、分散剂、抗静电剂、固体软化剂、活化剂、促进剂、防老剂、防焦剂、胶合剂及/或耐热剂。该偶合剂为β -(3，4_环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷；滑剂为N-油基棕榈酸酰胺；抗静电剂为N，N-双(2-羟乙基)硬脂酰胺及/或N，N-双(2-羟乙基)椰子胺。如前所述的可回收再利用的石头纸的制造方法，该纸材料的组合物不需加工制成颗粒状的原料母粒，直接投入压延造纸装置，而压延造纸装置包括原料自动计量机、自动混合搅拌机、混合压片机、高密度挤平机、5轮压延成形机及成型冷却定型机，其步骤包括第一步骤由原料自动计量机将纸的组合物依照所需原料比例配方直接进料、计量，并送至自动混合搅拌机；
第二步骤将纸的组合物经由自动混合搅拌机连续混合搅拌，使纸的组合物原料平均混合；第三步骤将混合好的纸的组合物直接输送到混合压片机，利用混合压片方式将纸的组合物双向延伸并搓揉平均，使纸的组合物形成连续纸张片状；第四步骤将搓揉平均的纸张输送至高密度挤平机，将纸张再次混合、压平，使其软硬度适中及张力适中；第五步骤利用5轮压延成形机将纸张反向翻滚定型，并同时将纸张作横向与纵向的双向延伸；第六步骤再利用成型冷却定型机将纸张连续压，并同时将纸张作横向与纵向的双向延伸及调整控制纸张厚薄，即完成。该压延造纸装置可包括有一个自动卷纸机及一个裁纸机，使第六步骤所完成的纸张利用自动卷纸机卷成纸卷状后，再利用裁纸机将纸张成品切割成所需尺寸的平面纸张。第五步骤的5轮压延成形机利用高温压延，以依照纸的组合物配方的特性调整温度，使纸的组合物材料热熔、混合、双向延伸。第六步骤的成型冷却定型机可依照需要的纸张厚度，调配压延时间。第六步骤所完成的纸张的表面涂布油性涂布液。第六步骤所完成的纸张的表面可涂布水性涂布液，通过双面涂布机将未经涂布的纸张放料至自动整平机，以牵引整平并对纸张表面进行电晕处理，使纸张两侧表面经过高压放电处理后，会于纸张表面上形成无数的微细空孔，以提高在纸张表面涂布时的接着力； 将纸张牵引至正面涂料机做第一次涂布；再将纸张牵引至干式烤箱，使纸张其表面干燥方便进行反面涂装；经由反面涂料机利用复数喷头控制涂布液的涂布量，对纸张进行反面涂布；再将纸张牵引至干式烤箱对涂布表面进行烘干，使纸张于加热下能让涂布的表面能快速干燥，并达到纸张表面呈光面的效果。本发明的有益效果在于所制造的石头纸用完后，可回收再生，燃烧时只会烧掉成份较少的聚丙烯，不产生高温及黑烟且无毒气性，燃烧后含有成份较多的天然无机矿粉的残余物，具有可以回归大地与回归于自然的环保特性。
图1为本发明的压延造纸装置示意图。
图2为本发明的原料自动计量机示意图。图3为本发明的自动混合搅拌机示意图。图4为本发明的混合压片机示意图。 图5为本发明的高密度挤平机示意图。 图6为本发明的5轮压延成形机示意图。 图7为本发明的成型冷却定型机示意图。 图8为本发明的自动卷纸机示意图。 图9为本发明的裁纸机示意图。 图10为本发明的双面涂布机示意图。 图11为本发明的自动整平机示意图。
图12为本发明的正面涂料机示意图。图13为本发明的干式烤箱示意图。图14为本发明的反面涂料机示意图。图15为本发明的卷纸机示意图。主要元件符号说明10、压延造纸装置11、原料自动计量机13、混合压片机15、5轮压延成形机17、自动卷纸机20、双面涂布机21、自动整平机23、干式烤箱25、卷纸机
具体实施例方式为使方便简捷了解本发明的其他特征内容与优点及其所达成的功效能够更为显现，兹将本发明配合附图，详细叙述本发明的特征以及优点，以下的各实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。请参阅图1至9所示，本发明揭露一种可回收再利用的石头纸的制造方法，其中， 该纸的组合物包括60%至85%重量天然无机矿粉(如碳酸钙(包括轻质碳酸钙、重质碳酸钙、胶质碳酸钙)、粉煤灰、硫酸钙、硫酸钡、高岭土、云母粉、氧化锌、白云石粉、硅酸钙、玻璃纤维、空心玻璃微珠、硅石粉、白垩粉、滑石粉、颜料、二氧化钛、二氧化硅、膨润土、白土、 硅藻土及其混合物(其是经过锻烧或未经锻烧者)作主要原料；15%至40%重量聚丙烯 (Polypropylene，简称PP) ；1 %至5%重量助剂。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组合；助剂可包括偶合剂、滑剂(分散剂)、抗静电剂、固体软化剂、 活化剂、促进剂、防老剂、防焦剂、胶合剂、耐热剂...等原料；偶合剂可为β-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷；滑剂可为N-油基棕榈酸酰胺；抗静电剂可为N，N-双羟乙基)硬脂酰胺及N，N-双(2-羟乙基)椰子胺。前述石头纸的组合物不需加工制成颗粒状的原料母粒，而可直接投入压延造纸装置10，该压延造纸装置10包括原料自动计量机11、自动混合搅拌机12、混合压片机13、高密度挤平机14、5轮压延成形机15、成型冷却定型机16、自动卷纸机17、裁纸机18，其步骤包括第一步骤由原料自动计量机11将纸的组合物依照所需原料比例配方直接进料、 计量，并送至自动混合搅拌机12。第二步骤将纸的组合物经由自动混合搅拌机12连续混合搅拌，使纸的组合物原料平均混合。第三步骤将混合好的纸的组合物直接输送到混合压片机13，利用混合压片方式将纸的组合物双向延伸并搓揉平均，使纸的组合物形成连续纸张片状。
12、自动混合搅拌机 14、高密度挤平机 16、成型冷却定型机 18、裁纸机
22、正面涂料机 Μ、反面涂料机
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第四步骤将搓揉平均的纸张输送至高密度挤平机14，将纸张再次混合、压平，使其软硬度适中及张力适中。第五步骤利用5轮压延成形机15将纸张反向翻滚定型，并同时将纸张作横向与纵向的双向延伸。第六步骤再利用成型冷却定型机16将纸张连续压，并同时将纸张作横向与纵向的双向延伸及调整控制纸张厚薄，即完成。第七步骤可利用自动卷纸机17将纸张成品卷纸成纸卷状。第八步骤可利用裁纸机18将纸张成品切割成所需尺寸的平面纸张。如此，本发明纸的组合物包括60 %至85 %重量天然无机矿粉、15 %至40 %重量聚丙烯(PP)及至5%重量助剂的纸的组合物所制造纸张，依照助剂的不同成分，可区分成，生物可分解性材料，借助环境中微生物把它分解成二氧化碳与水。另一是光分解性材料，利用日光中的紫外线促使分解材料的大分子的主链断裂，使其分解。第三则是氧化分解性材料，利用材料与氧作用形成氧化物而分解。让使用过的纸张达到可回收再生，甚至燃烧时只会烧掉成份较少的聚丙烯，不产生高温及黑烟且无毒气性，燃烧后含成份较多的天然无机矿粉的残余物可以回归大地，回归自然，不产生毒气或污染水源，完全可符合于环保要求；此外，本发明石头纸的组合物可依照原料比例配方直接自动进料、计量，不须再造粒程序，可降低混合制造成原料母粒所需的成本。前述第五步骤的5轮压延成形机15利用高温压延，以依照石头纸的组合物配方的特性调整温度，使石头纸的组合物材料热熔、混合、双向延伸；第六步骤由的成型冷却定型机16可依照需要的纸张厚度、商品特性，调配压延时间；而前述步骤中，如石头纸张成品需要的是纸卷型式，则可省略第八步骤。而本发明可回收再利用的石头纸的制造方法一实施例，其中纸的组合物可为65 重量％的天然无机矿粉(其中碳酸钙占32重量％、二氧化钛占7重量％、硅藻土占沈重量％ ) ；33重量％的聚丙烯以及2重量％助剂(0.8重量％ β-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、0. 4重量％ N-油基棕榈酸酰胺及0. 8重量％ N, N-双(2-羟乙基)硬脂酰胺)。以上组合物成份合计100重量％，经混合挤压混炼后，投入压延造纸装置10，依产品厚度的要求，进行生产调整制造出0. Imm的可回收再利用的纸张。而本发明可回收再利用的石头纸的制造方法另一实施例，其中纸的组合物可为75 重量％的天然无机矿粉(其中碳酸钙占40重量％、二氧化钛占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％助剂(1.5重量％ β-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、1重量％ N-油基棕榈酸酰胺及1.5重量％ N, N-双(2-羟乙基)硬脂酰胺)。以上材料成份合计100重量％，经混合挤压混炼后，投入压延造纸装置 10，依产品厚度的要求，进行生产调整制造出0. 2mm的可回收再利用的纸张。而本发明可回收再利用的石头纸的制造方法再一实施例，其中纸的组合物可为85 重量％的天然无机矿粉(其中碳酸钙占50重量％、二氧化钛占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％助剂0.2重量％ β-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、0.6重量％ N-油基棕榈酸酰胺及2.2重量％Ν，Ν-双(2-羟乙基)硬脂酰胺)。以上材料成份合计100重量％，经混合挤压混炼后，投入压延制造机械， 依产品厚度的要求，进行生产调整制造出0. 7mm的可回收再利用的纸张。
再者，本发明可回收再利用的石头纸的制造方法可依照纸张厚度、特性，应用范围可再后制加工制造成月历、年历、挂画、交通地图、笔记本、说明书、工商日志、信纸、书籍、商标、海报、吊牌、各种手提袋、包装纸、装饰面材、壁纸、编织袋表面贴合、离型纸、热封包装袋、背胶标签纸、贴合面材、地图、自粘商标、塑胶地砖表面贴合材、购物袋、各类手提袋、壁纸、报纸、活页纸、笔记本、书籍、桌历、信封、反光纸、说明书、教材、节庆贺卡、立体贺卡、扑克牌、名片、名牌、吊卡、图画、书皮、各种包装盒、鞋盒、烟盒、茶叶盒、餐垫、窗帘、挂牌、食品包装盒、冷冻食品拖盘、免洗餐具、便当餐盒、车用遮阳帘、艺术灯饰、超商冷冻插卡、3D立体纸雕、优惠卷、计分卡、产品目录、杯垫、塑胶地砖、大型广告、灯箱广告。印刷用纸、书写用纸、电脑造字用纸等文化用纸，以及装潢用纸、包装用纸等。有一部份纸张可直接供使用，有一部份则需要表面涂布以制成特殊用途的雾面或光面。请再参阅图10至15所示，本发明可回收再利用的石头纸的表面涂布可采用油性涂布液或水性涂布液。而若以水性涂布液时，水性涂布液配方可为压克力树脂、异丙醇、聚乙烯醇、白土、抗静电剂、氨水、纯水、醋酸乙烯等组合而成的涂布液。通过双面涂布机 20将未经涂布的纸张放料至自动整平机21，以牵引整平并对纸张表面进行电晕处理，使纸张两侧表面经过高压放电处理后，会于纸张表面上形成无数的微细空孔，以提高在纸张表面涂布时的接着力；将纸张牵引至正面涂料机22做第一次涂布；再将纸张牵引至干式烤箱 23，使纸张其表面干燥方便进行反面涂装；经由反面涂料机M利用复数喷头控制涂布液的涂布量，对纸张进行反面涂布；再将纸张牵引至干式烤箱23对涂布表面进行烘干，使纸张于加热下能让涂布的表面能快速干燥，并达到纸张表面呈光面的效果。此外，纸张涂布表面若需雾面处理时，则以雾面处理轮加压，令经涂布干燥后的光滑表面成为雾面，再经卷纸机 25将涂布后的纸张卷成纸卷。综上所述，本发明在突破先前的技术结构下，确实已达到所欲增进的功效，且也非为其所属技术领域中具有通常知识者依申请前的先前技术所能轻易完成，爰依法提出发明专利申请。
权利要求
1.一种可回收再利用的石头纸，其特征在于，该石头纸的材料包括60%至85%按重量计的天然无机矿粉，15%至40%按重量计的聚丙烯及至5%按重量计的助剂。
2.如权利要求1所述的可回收再利用的石头纸，其特征在于，该天然无机矿粉选用碳酸钙、粉煤灰、硫酸钙、硫酸钡、高岭土、云母粉、氧化锌、白云石粉、硅酸钙、玻璃纤维、空心玻璃微珠、硅石粉、白垩粉、滑石粉、颜料、二氧化钛、二氧化硅、膨润土、白土或硅藻土，或至少两种上述材料的混合物。
3.如权利要求1或2所述的可回收再利用的石头纸，其特征在于，该助剂包括偶合剂、 分散剂、抗静电剂、固体软化剂、活化剂、促进剂、防老剂、防焦剂、胶合剂及/或耐热剂。
4.如权利要求3所述的可回收再利用的石头纸，其特征在于，该偶合剂为β-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷；滑剂为N-油基棕榈酸酰胺，抗静电剂为Ν，Ν-双(2-羟乙基)硬脂酰胺及/或N，N-双羟乙基)椰子胺。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的可回收再利用的石头纸的制造方法，其特征在于该纸材料的组合物不需加工制成颗粒状的原料母粒，直接投入压延造纸装置，而压延造纸装置包括原料自动计量机、自动混合搅拌机、混合压片机、高密度挤平机、5轮压延成形机及成型冷却定型机，其步骤包括第一步骤由原料自动计量机将纸的组合物依照所需原料比例配方直接进料、计量，并送至自动混合搅拌机；第二步骤将纸的组合物经由自动混合搅拌机连续混合搅拌，使纸的组合物原料平均混合；第三步骤将混合好的纸的组合物直接输送到混合压片机，利用混合压片方式将纸的组合物双向延伸并搓揉平均，使纸的组合物形成连续纸张片状；第四步骤将搓揉平均的纸张输送至高密度挤平机，将纸张再次混合、压平，使其软硬度适中及张力适中；第五步骤利用5轮压延成形机将纸张反向翻滚定型，并同时将纸张作横向与纵向的双向延伸；第六步骤再利用成型冷却定型机将纸张连续压，并同时将纸张作横向与纵向的双向延伸及调整控制纸张厚薄，即完成。
6.如权利要求5所述的可回收再利用的石头纸的制造方法，其特征在于，该压延造纸装置可包括有一个自动卷纸机及一个裁纸机，使第六步骤所完成的纸张利用自动卷纸机卷成纸卷状后，再利用裁纸机将纸张成品切割成所需尺寸的平面纸张。
7.如权利要求5所述的可回收再利用的石头纸的制造方法，其特征在于，第五步骤的 5轮压延成形机利用高温压延，以依照纸的组合物配方的特性调整温度，使纸的组合物材料热熔、混合、双向延伸。
8.如权利要求5所述的可回收再利用的石头纸的制造方法，其特征在于，第六步骤的成型冷却定型机可依照需要的纸张厚度，调配压延时间。
9.如权利要求5所述的可回收再利用的石头纸的制造方法，其特征在于，第六步骤所完成的纸张的表面涂布油性涂布液。
10.如权利要求5所述的可回收再利用的石头纸的制造方法，其特征在于，第六步骤所完成的纸张的表面可涂布水性涂布液，通过双面涂布机将未经涂布的纸张放料至自动整平机，以牵引整平并对纸张表面进行电晕处理，使纸张两侧表面经过高压放电处理后，会于纸张表面上形成无数的微细空孔，以提高在纸张表面涂布时的接着力；将纸张牵引至正面涂料机做第一次涂布；再将纸张牵引至干式烤箱，使纸张其表面干燥方便进行反面涂装；经由反面涂料机利用复数喷头控制涂布液的涂布量，对纸张进行反面涂布；再将纸张牵引至干式烤箱对涂布表面进行烘干，使纸张于加热下能让涂布的表面能快速干燥，并达到纸张表面呈光面的效果。
全文摘要
一种可回收再利用的石头纸的制造方法，该纸的组合物包括60％至85％重量天然无机矿粉、15％至40％重量聚丙烯及1％至5％重量助剂，其制造方法采用连续压延成型方式；该纸材料的组合物不需加工制成颗粒状的原料母粒，直接投入压延造纸装置，而压延造纸装置包括原料自动计量机、自动混合搅拌机、混合压片机、高密度挤平机、5轮压延成形机及成型冷却定型机。如此，所制造的纸张用完后，可回收再生，燃烧时只会烧掉成份较少的聚丙烯，不产生高温及黑烟且无毒气性，燃烧后含有成份较多的天然无机矿粉的残余物，具有可以回归大地与回归于自然的环保特性。
文档编号D21H27/00GK102154949SQ2010102768
公开日2011年8月17日 申请日期2010年9月9日 优先权日2010年9月9日
发明者黄俊腾, 黄俊铭 申请人:黄俊腾, 黄俊铭