[发明专利]一种矿物纤维石头纸的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及石头纸领域，特别涉及一种矿物纤维石头纸的制备方法。

背景技术

造纸术的发明是中国对人类的重大贡献，纸张是人类学习、工作、生活不可或缺的重要用品之一，传统的造纸由于过度砍伐树木造成地球植被覆盖面积降低，森林资源匮乏，造纸生产工艺产生排放的三废造成了生态环境的负面影响，已经引起了人类的高度关注，人类对环保纸张的呼声越来越高。

石头纸是一种介于纸张和塑料之间的新型材料，既可替代传统的部分功能性纸张、专业性纸张，又能替代传统的大部分塑料包装物。且具有成本低、可控性降解的特点，能够为使用者节省大量的成本，且不会产生污染，是取代传统植物纤维纸的重要替代品。目前，石头纸的成型是完全利用塑料加工工艺进行石头粉造纸，因而其成型主要依靠热塑性的树脂作为支撑连接材料，将石头矿物细粉、加工助剂、高分子材料经螺杆挤出机熔融挤出，最后进行吹塑、流延、延压等热成型设备加工成型。但由于石头纸中石粉含量高达80%以上，因此利用塑料热成型加工时加工流动性差，造成成型困难，混炼时设备扭矩大，得到的石头纸均匀度低、幅宽小。尤其是随着大量矿物纤维在石头纸中的应用，树脂用量不断降低，流动性随之降低。因而，依靠传统塑料设备和加工工艺制备石头纸受到限制。

现有技术中，中国专利公开号104589557A公开了一种石头纸的成型工艺，将矿物粉体与树脂粉体配成可以流动的浆体，通过喷淋喂料装置的缝隙形成均匀瀑布状流体，避免了通过螺杆热塑性挤出再吹塑、压延制备石头纸导致分散不均、无法生产大幅宽石头纸的缺陷，但本领域技术人员在实施该方案过程中发现，随着浆料放置的时间增加，由于矿物粉体的比重远大于树脂粉体的比重，浆料容易出现分层现象，矿物粉体和树脂粉体之间分散不均匀，导致纸张的均匀性降低。

中国专利公开号104626438A提出一种纤维石头纸的制备方法，通过矿物纤维、木质纤维与树脂粉体分散处理，与糊化物形成一种面团状的膏状物，该膏状物具有良好的延展性，在60-80℃温度下通过双辊压延形成石头纸雏形，该制备方法无需螺杆热塑混炼，确保矿物纤维、木质纤维的纤维结构在石头纸中发挥支撑作用，得到的纤维石头纸挺度高、密度低、纸面分散均匀。但由于糊化物粘度较大，矿物纤维、木质纤维与树脂粉体均匀分散在糊化物中较为困难，制备的纸张均匀性降低。

根据上述描述，在石头纸制备工艺中有需要开发出不进行热塑混炼并且改善矿物粉体和树脂粉体之间分散性的工艺。

发明内容

为了在解决在含矿物纤维的石头纸制备工艺中通过热塑混炼存在纸张均匀度较低的缺陷过程中，进一步改善现有技术中矿物粉体和树脂粉体之间分散性，本发明提供一种利用矿物纤维制备石头纸的方法，通过将制备石头纸所需的原粉倒入粘流态的树脂中，得到液态混合物，通过喷浆装置将液态混合物喷出，获得树脂粉末包覆原粉的微球粉体，再将微粉球配制成石头纸原浆，使得原粉和树脂粉末能分散性提高，再经过涂布、烘烤、压延制备成均匀的石头纸。

本发明提供一种矿物纤维石头纸的制备方法，其特征在于，所述石头纸具体制备步骤如下：

a、取改性处理后无机粉体55-65重量份，以及改性处理后的粉状矿物纤维35-45重量份和1-1.5重量份分散剂、增白助剂0-1重量份，充分混合，获得各组分分散均匀的原粉A；

b、取15-20重量份树脂粉末，设置温度为190-260℃，加热熔融至粘流态，取步骤a中制备的50-60重量份的原粉A，倒入粘流态的树脂中，以600-900rpm速度高速搅拌0.5-1h，得到液态混合物；

c、将所述液态混合物通过喷浆机以30-50 m/s的速度喷出，以冷却速率3-5℃/min冷却至室温，获得树脂粉末包覆原粉A的微球粉体B；

d、向所述微球粉体B加入水配置成石头纸原浆，将所述石头纸原浆涂布在平板上，通过对平板均匀烘烤加热以使所述石头纸原浆脱水，并且使所述石头纸原浆中的树脂粉末塑化连接，经压延得到矿物纤维石头纸。

优选的，在获得所述原粉A之前，所述方法还包括：

取95-99重量份的碳酸钙粉体或重量百分比为95-99重量份的矿物纤维粉体和1-5重量份的耦合剂加入干法连续粉体表面改性机中，设置温度为50-90℃，活化时间为20-30min，获得改性处理后的无机粉体或改性处理后的矿物纤维。