[发明专利]一种合成纸的制造方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种合成纸的制造方法，属于合成纸技术领域。

背景技术

传统纸张是由植物纤维交织而成，表面布满微小孔隙，对油墨具有良好的渗透性和吸附性。为减少对植物纤维的依赖，并克服造纸生产造成的环境污染，当代发展了以高分子材料为基材，填充无机物，制作纸张代用品的技术，这种纸张代用品被称作合成纸。合成纸因其原料丰富、生产过程很少造成环境污染而受到当代社会的推崇，也称为环保合成纸。

目前市售合成纸采用高分子材料填充无机填料，使用塑料薄膜吹塑技术制造。制品具有了传统纸张的外形，但其表面如同塑料膜相同缺少孔隙，书写印刷性能差。为了改进合成纸与油墨的亲合性，CN1442288A专利技术等当代发展的电晕处理技术、表面涂层技术改善了合成纸表面化学性质和表面张力，但在书写与印刷性能上与传统纤维纸相比还是有很大差距。

增加合成纸中的填充物是改进合成纸性能的一个有效途径。包括本申请人的在先专利申请CN101701433在内的合成纸生产技术以CaCO₃、TiO₂等材料填充聚烯烃，流压延成型制成原纸膜，再作拉伸，使合成纸性能有了很大改进，但是所使用的类似塑料加工方法只能加入约40%～50%的无机粉体，填料超过这个比例便不能加工成纸。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述合成纸的不足，提供一种合成纸的制作方法，应用该方法制作的合成纸表面具有与传统纤维纸相似的孔隙，其书写、印刷性能类似传统纤维纸。

本发明合成纸的制造方法，适用于以树脂为基材，以石头粉为填充料的合成纸的制作，包括如下工艺步骤：

（1）    将石头粉烘干，使其水份含量达到0.5%以下；

（2）将经过步骤1烘干的石头粉与改性剂投入高速搅拌机中混合均匀。可用的改性剂有硅烷偶联剂、钛酸脂偶联剂、铝酸脂偶联剂、硬脂酸中任何一种或任意组合。其中以铝酸脂偶联剂与硬脂酸同时应用为优选方案。改性剂的用量以与石头粉的重量比例表示为，石头粉∶改性剂﹦1000∶1～50，最佳比例为,石头粉∶改性剂﹦1000∶10。进行搅拌处理适宜的温度为100～120℃，搅拌时间为5～30分钟。

经过改性处理的石头粉在以下工艺步骤中容易与树脂结合。

（3）混炼、造粒。将经过步骤2活化改性的石头粉与树脂一起投入到混合设备中混合均匀，再输送到混炼设备中进行混炼，混炼后挤出造粒。

所述树脂宜选用聚烯烃类树脂，常用的为聚乙烯和聚丙烯。树脂的用量以与石头粉的重量比例表示为，石头粉∶树脂﹦1∶0.25～1.2；最佳用量比例为，石头粉∶树脂﹦1∶0.35。

作为优化，在实施密炼工艺时，同时加入助剂，包括增白剂、抗氧剂、润滑剂。三种助剂可以单独使用，也可以任意组合使用。

混炼设备可以是密炼机或双螺杆挤出机。

将经过混炼的物料挤出造粒。

（4）压延。对造粒制成的粒料在100～110℃温度下进行再干燥，使其水份含量达到0.2%以下。干燥后的颗粒输送至流压延机，通过流压延挤出，得石头原纸。原纸的厚度为0.03～2毫米，优选的厚度为0.1～1毫米。

挤出方式为单层、二层、三层、五层。

（5）拉伸。将流压延的合成纸原纸通过加热辊，使其表面温度为50～120℃后进行拉伸。拉伸速度为1～100米/分，拉伸倍率为1～5倍。拉伸后的合成纸变白，不透明，折弯后无折痕。合成纸原纸在拉伸过程中，其表面会发生裂纹，形成天然孔隙，得到与纤维纸性能相似的表面。

（6）电晕。将原纸30-50达因电晕处理，送入涂布设备进行涂布处理，得到涂布纸产品。

本发明方法使用了流压延工艺制造合成纸，较吹膜法填充石头粉的量提高10%以上。生产效率较吹膜法提高2倍以上；批内产品厚度误差降低到5%以内，纸张厚度可调范围达到0.03～2毫米，实现了一套设备多能化生产；本发明增加了纸样化处理工艺，在拉伸过程中合成纸表面发生龟裂纹，自然形成微小孔隙，容易吸附油墨，其书写、印刷性能更接近于植物纤维纸。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

应用本发明方法制作合成纸，主要备料为石头粉和树脂材料，其次为改性剂和助剂。所述石头粉是将天然岩石打磨成粉，其主要成分为碳酸钙和二氧化钛；所述树脂选用聚烯烃类中的聚乙烯、聚丙烯。聚乙烯或聚丙烯的用量为石头粉重量的0.4～1.2倍。

本发明制作合成纸方法包括如下工艺步骤：