专利名称:功能性合成纸的制备的制作方法
技术领域:
本发明属于材料、化学合成、化学工程与工艺、合成纸、环保等领域。
背景技术:
合成纸是以天然或合成高分子物质为主要原材料,通过加工,赋予了纸张的性质,并能作为纸张用途中的纸张。在经济高速发展的今天,合成纸正向人类的每个角落走来。合成纸的问世,是造纸业的一次革命,由于合成纸是采用合成高分子物质及相关的天然化合物制造的,它不仅使人们生活中的印刷、书写、包装、装饰等方面更加绚丽多彩,而且它是以石油副产品为造纸原料,不用一丝木浆、不损一棵绿色植物,生产中几乎不造成工业污染,从而对保护环境起到了积极的作用。
自从合成纸发明以来,将近走过了40多年历史;在20世纪60年代,日本首先发明了制造合成纸这一技术,到了20世纪60年代末已经作为一种产业而闻名于世;20世纪70年代日本合成纸的生产就有2.1万吨规模。目前的生产厂家主要有王子油化合成、日清纺织、积水化工、日本合成纸(株)、大日化公司、大亚东轮公司等。另外,美国杜邦公司采用纤维生产合成纸;美国CORWN、ZELLERBACH公司与日本三井石油公司联合开发出以木浆、胶粘剂等的合成纸浆“SWP”;意大利的SOLVAY&CIE公司也采用“SWP”与天然木浆混合抄纸,最过几年,陆续出现一些新的合成纸类型,如DYNICK公司的ALINDA是在PET薄膜上进行特殊的涂布;Diahoil公司的Diahoil W900是在双向拉伸的PET薄膜内部形成微细气泡;美国PPG公司的TESLIN是以掺混填充材料的聚乙烯系薄膜为底材、经溶剂处理成多孔物质;英国的Shorko公司的Shorkopal是由含填充材料的聚乙烯双向拉伸薄膜制成;还有西德的Hoechse公司的Tolespafan及日本东洋纺织公司的Toyopnal,日本的Dopoue公司的纤维化合成纸Tybeck等。
合成纸作为一种多用途、多功能的新型绿色纸产品,各国竞相开发。我国的合成纸技术,由于相关行业如塑料、化工、制浆造纸等工业的技术水平较为落后,其研究、开发的能力也较低。1978年,上海华丽造纸厂曾一度生产过这种类似无纺布的合成纸供印制军用地图,应用效果较好;1985年,济南塑料三厂研制成功高密度拟纸膜,适用于食品包装;丹东轻工研究所1986年用薄膜法试验合成纸已通过小试鉴定;1987年,上海石化总厂塑料厂研制成塑料合成纸,系以PE、PP等为原料加入填料经四辊压延再拉伸而成。印刷的样品有挂历、包装袋等,效果尚好;1995年,江苏盐城市化工厂与台湾合资创办盐城飞瑞特种纸业有限公司,研制生产塑料合成纸,称其质量完全达到国际同类产品标准,这可能是国内正式批量生产一定挡次的合成纸的首例;1996年,台湾南亚公司开发成功PP合成纸,以PP混合碳酸钙用压延方式生产,取得了关键性的技术突破,最薄的为0.08mm,印刷速度达到1万张,不需使用特殊油墨;20世纪90年代末,华南理工大学造纸与环境工程学院特种纸项目开发的以植物纤维和化学纤维为原料,辅以各种有机或无机颜料湿法抄造合成纸新技术,已通过了小试鉴定,并有望产品化。
合成纸的性能,取决于它的原料(何种高分子树脂)和制法(特别是延伸、纸状化等)等。总体而合,其优点是(1)强度高,包括抗张强度、撕裂强度和抗冲击强度等。比如定量为85g/m2的合成纸,其抗张度为22;撕裂度为26;耐破度为10;大大地超过普通植物纤维纸。
(2)优良的印刷效果。合成纸的表面平滑,伸缩性小,洁白,不透明度大,厚薄一致。故而能够再现印版的鲜明效果,网线清晰,色调柔和。
(3)耐水、耐油、耐化学品性突出。合成纸浸泡在水中不会软化、破损。能耐油脂的渗透;对酸、碱等化学溶液都具有抵抗能力。
(4)尺寸稳定、不易老化。合成纸在空气中或在润湿状态下,其尺寸不会发生改变;即使在紫外线下照射1000小时,该纸的强度和外观色泽也无变化。
(5)质轻、绝热性好、不怕虫蛀。聚丙烯合成纸的相对密度(过去称为比重)只有0.25~0.30(g/cm3)。大约比一般涂布纸轻1/3。由于合成纸的空隙率比普通纸小很多,因此它的绝热作用明显。同时,许多昆虫对于高分子代合物的破坏是无能为力的。
另外,合成纸也有它的缺点(1)合成纸用于激光打印是今后的一个课题,因为干色粉定影时需要相当的高温,会造成合成纸收缩,或是卷起来使纸张的尺寸发生变化。最糟的是将会分解纸的粘合结构。现在新式的复印机与打印机如果能配备具有调节温度功能的定影辊的话,那么这些问题也就可以迎刃而解了。
(2)合成纸的另一问题是带静电,未经加工的塑纸片基会使近边的东西带上静电。因此,即使在印刷以后,积聚在片基上的静电往往会在后加工时出问题。因此在合成纸表面涂布一层含有粘土的涂层,就是为了在印刷、折页、裁切等后加工时防双张进入而必不可少的。
(3)合成纸在对环境要求很高的情况下较多使用。不过在对其涂布层加入的添加物中因有萤光增白剂等,在阳光的直射下容易发生裂纹,所以户外所使用的合成纸几乎都是乳白色或是灰白色。
合成纸的用途合成纸的应用范围非常广泛。现在归纳为四个方面来说明(1)在印刷出版方面合成纸可以用来印刷耐水报刊、书籍、儿童画册、旅游指南、电话簿、歌曲集;宣传挂图、山岳地图、观光地图、航海图、航空图、各种军用地图;室外广告、海报、垂幕、月历、户籍名录、身份证(ID卡)、各种POP(购货店商品小广告)、公司或私人名片等。
(2)在商业包装方面用合成纸制作礼品袋、西装袋、购物袋、轻型包装容器盒;各种食品、饮料、药品、冷冻食品、化妆品等的包装标签;腊肉、乾制鱼、乳酪点心盒的特别垫纸;外包装的黏贴带、捆束带和悬挂带等。
(3)在加工纸类方面利用合成纸加工成晒图纸、第二底图纸、复印纸、电脑用纸、病历卡纸、高尔夫球记分卡纸、测量记录纸、穿孔卡(纸)、剥离纸等。
(4)在建筑材料方面合成纸当作彩色贴面纸的原纸、家口用的装饰纸、壁纸原纸、拉门隔扇纸等。另外,在化妆品、组合家俱也能派上用场。
(5)在其他方面以合成纸用作送货传票、书桌垫板、菜单、扑克牌、参观门票、风筝、模型飞机、纺纱线轴、瓶盖垫圈等。
综上所述,自从合成纸发明以来,其间遭受两次石油危机的打击,曾因冷却而停步。但是,经过慎重的思考,现在人们的认识是不限于代替普通纸,而在于追求合成纸所特有的功能。作为一种新材料尤为重要的是进行再次加工的研究,把它应用于航天、深海探测、生物工程等方面,并不断地开拓新层次和新领域。合成纸是人类科学发展的必然产物,必定会人给人类带来植物纸所不及的新概念,同时,合成纸也不会替代传统纸张而成为纸的代名词。目前全球生产合成纸的大企业只有日本王子油化(YU Po)公司、美国杜邦公司和金佰利公司,德国、韩国、中国台湾、中国大陆等公司生产合成纸。由于合成纸生产过程中受石油价格波动影响很大,故而风险也高。总的来看,生产功能性合成纸具有无穷的潜力。
发明内容
合成纸的配方
配方中聚合物树脂是指聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等;功能性添加剂是指负离子添加剂,具有释放负离子、抗菌抑菌、除味等功能,或是其他一些增加功能的添加剂(香料添加剂、纳米添加剂等);助剂是指润滑剂、填充剂、色母粒、稳定剂等。
合成纸的制备应用压延成型法。
具体实施例方式
1.PVC合成纸的配方
制备工艺采用压延成型法。
2.PP合成纸的配方
制备工艺采用压延成型法。
权利要求
1.本发明采用压延成型法制备功能性合成纸。合成纸的配方如下
2.根据权利要求书1所述,聚合物树脂是指聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等。
3.根据权利要求书1所述,功能性添加剂是指负离子添加剂,具有释放负离子、抗菌抑菌、除味等功能,或是其他一些增加树脂功能的添加剂(香料添加剂、纳米添加剂等)。
4.助剂是指润滑剂、填充剂、色母粒、稳定剂等。
全文摘要
本发明采用压延成型法制备功能性聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯等树脂合成纸。功能性合成纸的发明,是造纸业的一次革命,由于合成纸是采用合成高分子物质及相关的天然化合物制造的,它不仅使人们生活中的印刷、书写、包装、装饰等方面更加绚丽多彩,而且它是以石油副产品为造纸原料,不用一丝木浆、不损一棵绿色植物,生产中几乎不造成工业污染,从而对保护环境起到了积极的作用。功能性合成纸可以释放负离子、抗菌抑菌、吸味保健、释放红外线等功能。
文档编号D21H21/14GK1912241SQ2005100918
公开日2007年2月14日 申请日期2005年8月9日 优先权日2005年8月9日
发明者李青山, 王新伟, 李柏峰, 吴丽娜 申请人:李青山