一种基于植物改性纤维的合成纸的制备方法
【专利说明】
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技术领域
[0002] 本发明公开一种植物基于改性纤维的合成纸的制备方法，属于合成纸领域。
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【背景技术】
[0004] 合成纸又称聚合纸或塑料纸，目前尚无明确的定义。但一般认为合成纸是以合成 树脂(如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等）为主要原料，经过一定高温熔融、挤压、延伸制成薄 膜，然后进行纸状化处理，赋予其天然纸的性能一一特别是白度、不透明度等外观性能以及 印刷适应性、黏合适应性等，由此而得到的材料。合成纸的出现源于三方面的原因。首先， 高速发展的经济对纸张需求的急剧增加，导致纸浆价格的飞涨；其次，普通纸张存在各种缺 陷，如耐水性等，而合成纸可以在一定程度上弥补这些缺陷；最后，世界各国对纸张的需求 量不断增加，面作为造纸原料用的木材等植物纤维却日益减少，而合成纸的出现可以减缓 纸业对地球植被的消耗。
[0005] 生产合成纸的工艺主要有以下几种。一、压延法，即通过配料、混料、在线密炼、 挤出造粒、开炼、压延，分切为合成纸产品。压延法工艺的缺点是工艺复杂，一般用于生产 0. 1mm以上的合成纸，产品比重较大，设备价格昂贵，但产品表面光滑，适用于印刷高级样品 及书籍封面等产品。二、流延法，流延法合成纸的混料、密炼、混炼等工艺过程与压延法相 似，只是由流延机代替压延机，流延法的特点是模头挤出速度与流延辊的旋转线速度存在 较大的速度差，速度差不一样，生产出的合成纸厚度也不一样，在模头挤出的弯月形和冷辊 之间形成单向性，因此，合成纸产品的纵向、横向物理性能有较大的区别。这是流延法合成 纸的一大特点。流延法产品主要用于印刷。与压延法一样，流延法合成纸的母料也是PP。 其产品变形性稍大，但刚性、韧性较好。三、吹膜法，吹膜法生产合成纸用的基材是HDPE，不 同于压延、流延法用的PP基材，吹膜法生产合成纸大部分采用三层共挤设备，并应用内冷 装置，泡膜直径，泡膜厚度在纸检测及闭环控制系统，保证合成纸的厚薄均匀度一致，吹膜 法工艺过程实现了纵向及部分横向拉伸，工艺设备比较简单。
[0006] 专利CN104494254A涉及适用于教科书印刷的合成纸，包括合成纸原纸和表面涂 层，合成纸原纸各组成成分按重量计分别为：高密度聚乙烯20~30份、活性碳酸钙70~80 份、抗静电剂1~2份、抗氧化剂0. 05~0. 1份、第一分散剂1~2份、乙烯丙烯酸共聚物 蜡1~3份；其中，活性碳酸钙由活性重质碳酸钙、活性轻质碳酸钙组成；表面涂层各组成 成分按重量计分别为：高岭土 70~80份、轻质碳酸钙20~30份、含有羟乙基化淀粉的胶 粘剂13~17份、羧甲基纤维素0. 5~1份、第二分散剂0. 1~0. 3份。专利CN103923389A 公开一种硫酸钙晶须合成纸及其制备方法，包括以下成分：质量分数为30~50%聚烯烃、 质量分数为40~60%硫酸妈晶须、质量分数为2~15%复合助剂；所述复合助剂包括偶 联剂、增韧剂、抗氧化剂、塑化剂和分散润滑剂；将硫酸钙晶须、分散润滑剂、偶联剂在有加 热装置的高速混料机中，继续搅拌升温加入增韧剂，继续搅拌，得到微粉料；将微粉料、聚烯 烃、抗氧化剂和塑化剂加入到双螺杆挤出机组中密炼，塑化挤出造粒，等料粒冷却干燥后即 得到合成纸母料；合成纸母料经单螺杆挤出机组进行熔融混炼，然后将熔融的料液从T型 模头的缝口中挤出，形成薄膜半成品；在双轴拉伸机上进行二次加热，双向拉伸；冷却电晕 处理后，切边卷纸即得到硫酸钙晶须合成纸。
[0007] 但是上述的合成纸的制备过程复杂，而且得到的合成纸的张力不高、强度不高，限 制了其的应用范围。
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【发明内容】
[0009] 本发明所要解决的技术问题是：合成纸的张力不高、强度不高，对其的制备工艺进 行了改进，主要是通过对原料植物纤维进行改性而实现。
[0010] 技术方案： 一种植物基于改性纤维的合成纸的制备方法，包括如下步骤： 第1步、植物纤维的改性：按重量份计，将植物纤维粉30~50份粉碎，然后再与有机酸 10~15份混合均匀，进行加热加压处理，然后再烘干； 第2步、将第1步得到的干燥物与乙烯-乙烯醇共聚物3~6份、甘油5~10份混合 均匀后，加热活化处理，得到改性植物纤维粉； 第3步、将聚乙烯30~40份、聚丙烯10~20份、可再分散乳胶粉1~3份、聚碳酸酯 3~7份、聚苯乙烯颗粒3~7份、植物纤维40~60份、珍珠岩5份、表面活性剂2~3份、 滑石粉4份、聚酰亚胺纤维3份、石蜡油2份、季戊四醇2份、抗氧剂1~2份，混合均匀，得 到混合物； 第4步、将混合物送入双螺杆挤出机中挤出造粒，再对所得的粒料进行吹塑成型，切割 后即可。
[0011] 所述的第1步中，所述的植物纤维是指玉米、小麦、大豆纤维中的一种或者几种混 合。
[0012] 所述的第1步中，加热加压处理的工序中的绝对压力200kPa~400kPa，温度 150~200°C，处理时间是5~20小时。
[0013] 所述的第1步中，有机酸选自富马酸、己二酸、苹果酸、柠檬酸、苯甲酸、马来酸、酒 石酸、水杨酸中的一种或几种。
[0014]所述的第2步中，加热活化处理的温度是150~190°C，处理时间是3~6小时。
[0015] 所述的第3步中，可再分散乳胶粉是乙烯-醋酸乙烯共聚型高分子聚合物。
[0016] 所述的第4步中，双螺杆挤出机挤出温度一区温度110~115°C、二区温度120~ 130°C、三区温度120~125°C、四区温度110~120°C、五区温度120~130°C，螺杆转速为 160 ~180rpm。
[0017] 有益效果 本发明主要通过将植物纤维酸化之后，使植物纤维上的羟基更好地与乙烯-乙烯醇共 聚物形成交联，提高材料的相容性，进而提高了合成纸的拉伸张力和强度。
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【具体实施方式】
[0019] 实施例1 第1步、植物纤维的改性：将玉米纤维粉30Kg粉碎，然后再与苹果酸10Kg混合均勾，进 行加热加压处理，工序中的绝对压力200kPa，温度150°C，处理时间是5小时，然后再烘干； 第2步、将第1步得到的干燥物与乙烯-乙烯醇共聚物3Kg、甘油5Kg混合均匀后，加热 活化处理，加热活化处理的温度是150°C，处理时间是3小时，得到改性植物纤维粉； 第3步、将聚乙稀30Kg、聚丙稀10Kg、乙稀-醋酸乙稀共聚型高分子聚合物lKg、聚碳酸 酯3Kg、聚苯乙烯颗粒3Kg、植物纤维40Kg、珍珠岩5Kg、表面活性剂2Kg、滑石粉4Kg、聚酰亚 胺纤维3Kg、石蜡油2Kg、季戊四醇2Kg、抗氧剂lKg，混合均匀，得到混合物； 第4步、将混合物送入双螺杆挤出机中挤出造粒，再对所得的粒料进行吹塑成型，双螺 杆挤出机挤出温度一区温度ll〇°C、二区温度120°C、三区温度120°C、四区温度110°C、五区 温度120螺杆转速为160rpm，切割后即可。
[0020] 实施例2 第1步、植物纤维的改性：将玉米纤维粉50Kg粉碎，然后再与苹果酸15Kg混合均匀， 进行加热加压处理，工序中的绝对压力400kPa，温度200°C，处理时间是20小时，然后再烘 干； 第2步、将第1步得到的干燥物与乙烯-乙烯醇共聚物6Kg、甘油10Kg混合均匀后，加 热活化处理，加热活化处理的温度是190°C，处理时间