一种阻燃纸及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃纸，该阻燃纸由打浆处理后的纸浆、磷氮系阻燃剂、阳离子剂、助留助滤体系，经浆内添加法制备得到。各原料通过混合均匀，抄造成形，压榨，干燥，得到阻燃纸。阳离子剂可以有效中和磷氮系阻燃剂的负电性，缓解磷氮系阻燃剂的水解，协同提高纸的阻燃效果。同时，施胶剂可以使纸张具有一定的抗水性，改善纸的印刷性能，提高纸的耐久性和强度，在潮湿环境下防止纸张中的阻燃剂水解，避免纸张产生机械强度降低和阻燃效果减弱的问题。生机械强度降低和阻燃效果减弱的问题。生机械强度降低和阻燃效果减弱的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃纸及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种阻燃纸及其制备方法，属于特种纸制造领域。

技术介绍

[0002]纤维素纸大多数是由植物纤维制成，具有天然可降解性、可回收性、质轻和成本低廉等优点，广泛应用于文化、包装、家装、纺织等领域。但它也有易燃、易受潮等缺点，一定程度上影响了它的基本性能和应用范围。
[0003]磷氮系阻燃剂是一种重要的无卤气源兼酸源阻燃剂，主要包括：聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺聚磷酸盐(PNA)、磷酸铵盐等。磷氮系阻燃剂作为高效的膨胀型阻燃体系，具有磷氮含量高、热稳定性好、炭层紧密、发烟量低等优点，广泛应用于聚合物、涂料、木制品和各种纤维材料的阻燃改性。然而磷氮系阻燃剂吸湿性强，在潮湿环境下容易水解和迁移，使其阻燃性能下降。在浆内添加过程中，磷氮系阻燃剂发生水解，分子链上的铵根(NH
4+
)部分电离，在水中表现出强负电性，对阻燃剂在浆内留着有很大的影响，即阻燃剂在浆内添加过程中易随水流失，阻燃效果不理想。
[0004]目前阻燃纸的制备通常采用浸渍法或涂布法，这些方法增加了生产操作环节，且无法实现纸张本征阻燃及其疏水性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种通过阳离子剂和磷氮系阻燃剂协同作用，提高阻燃剂留着的阻燃纸及其制备方法。
[0006]为解决以上技术问题，本专利技术首先公开了一种阻燃纸，该阻燃纸由打浆处理后的纸浆、磷氮系阻燃剂、阳离子剂、助留助滤体系，经浆内添加法制备得到。
[0007]进一步地，该阻燃纸的制备原料中还包括施胶剂。
[0008]进一步地，所述施胶剂为烷基烯酮二聚体(AKD)、阳离子松香或阴离子松香的一种；所述烷基烯酮二聚体添加量为纸浆绝干纤维的0.05wt％
‑
0.5wt％，阳离子松香或阴离子松香添加量为纸浆绝干纤维的0.5wt％
‑
5.0wt％。
[0009]进一步地，所述磷氮系阻燃剂为聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)、三聚氰胺改性聚磷酸铵(MFAPP)或磷酸铵盐的一种，添加量为纸浆绝干纤维的15wt％
‑
65wt％。
[0010]进一步地，所述阳离子剂为低分子量高阳电荷密度的有机聚合物，具体为聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)或聚胺(聚EPI
‑
DA)的一种或两种以上，添加量为纸浆绝干纤维的0.5wt％
‑
5.0wt％。
[0011]进一步地，所述助留助滤体系为阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)，添加量为纸浆绝干纤维的0.02wt％
‑
0.1wt％。
[0012]进一步地，所述助留助滤体系为阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)与膨润土微粒，阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)添加量为纸浆绝干纤维的0.02wt％
‑
0.1wt％，膨润土微粒添加量为纸浆绝干纤维的0.1wt％
‑
0.4wt％。和膨润土微粒组合所得的助留助滤体系比单独使用阳离子
聚丙烯酰胺时对阻燃剂的留着效果更好。
[0013]本专利技术还公开了一种前述阻燃纸的制备方法，纸浆打浆处理后，边搅拌边依次加入磷氮系阻燃剂、阳离子剂、助留助滤体系，混合均匀，抄造成形，压榨，干燥，得到疏水阻燃纸。
[0014]进一步地，当制备原料含有施胶剂时，可以是：纸浆打浆处理后，边搅拌边依次加入施胶剂、磷氮系阻燃剂、阳离子剂、助留助滤体系，混合均匀，抄造成形，压榨，干燥，得到疏水阻燃纸。
[0015]进一步地，当制备原料含有施胶剂时，还可以是：纸浆打浆处理后，边搅拌边依次加入磷氮系阻燃剂、施胶剂、阳离子剂、助留助滤体系，混合均匀，抄造成形，压榨，干燥，得到疏水阻燃纸。
[0016]纸浆为本色针叶木硫酸盐浆或其他种类纸浆，如本色阔叶木硫酸盐浆、漂白针叶木硫酸盐浆、漂白阔叶木硫酸盐浆等，纸浆打浆度为15
‑
65
°
SR。
[0017]阳离子剂是一种低分子量高阳电荷密度的有机聚合物，具有较强的正电性，可以有效中和磷氮系阻燃剂的负电性，缓解磷氮系阻燃剂的水解，协同提高纸的阻燃效果。同时，施胶剂可以使纸张具有一定的抗水性，改善纸的印刷性能，提高纸的耐久性和强度，在潮湿环境下防止纸张中的阻燃剂水解，避免纸张产生机械强度降低和阻燃效果减弱的问题。助留助滤系统可进一步提高磷氮系阻燃剂在浆中的留着率，不仅可以使纸张实现本征阻燃，提高阻燃性能，且配合施胶剂可以提高纸张疏水性能，还可以降低生产成本，易于工业化批量生产等特点。本专利技术浆内添加过程中可先添加施胶剂再添加磷氮系阻燃剂，也可以先添加磷氮系阻燃剂再添加施胶剂。其中先添加施胶剂，再添加磷氮系阻燃剂，有效提高了阻燃纸的疏水性，比先添加磷氮系阻燃剂的纸张Cobb值提高了36％。
附图说明
[0018]图1为在不同阳离子剂协同下聚磷酸铵(APP)添加量对纸张阻燃性能纸张LOI值的影响折线图；
[0019]图2为阳离子剂聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)添加量对纸张阻燃性能纸张LOI值的影响折线图；
[0020]图3为施胶剂烷基烯酮二聚体(AKD)添加量对纸与纸板表面吸水量纸张Cobb值的影响折线图。
具体实施方式
[0021]下面结合实施例对本专利技术做更进一步地解释。下列实施例仅用于说明本专利技术，但并不用来限定本专利技术的实施范围。
[0022]一、以下实施例1至3是说明在阳离子剂协同作用下，磷氮系阻燃剂添加量对纸张阻燃性能影响。
[0023]实施例1
[0024]将本色针叶木硫酸盐浆或其他种类纸浆打浆至32
°
SR，根据200g/m2纸张定量称取纸浆，在纸浆中依次加入25％APP悬浮液、5％PDDA、0.1％CPAM、0.2％膨润土微粒(所有用量均为相对于纸浆绝干纤维的质量百分比)，混合均匀，抄造成形，压榨，干燥，得到阻燃纸。
[0025]通过检测，本实施例1制备所得阻燃纸，当25％APP与5％PDDA协同作用，LOI值达到36.8％。
[0026]实施例2
[0027]将本色针叶木硫酸盐浆或其他种类纸浆打浆至32
°
SR，根据200g/m2纸张定量称取纸浆，在纸浆中依次加入30％APP悬浮液、5％PDDA、0.1％CPAM、0.2％膨润土微粒(所有用量均为相对于纸浆绝干纤维的质量百分比)，混合均匀，抄造成形，压榨，干燥，得到阻燃纸。
[0028]通过检测，本实施例2制备所得阻燃纸，当30％APP与5％PDDA协同作用，LOI值达到45.6％。
[0029]实施例3
[0030]将本色针叶木硫酸盐浆或其他种类纸浆打浆至32
°
SR，根据200g/m2纸张定量称取纸浆，在纸浆中依次加入35％APP悬浮液、5％PDDA、0.1％CPAM、0.2％膨润土微粒(所有用量均为相对于纸浆绝干纤维的质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃纸，其特征在于：该阻燃纸由打浆处理后的纸浆、磷氮系阻燃剂、阳离子剂、助留助滤体系，经浆内添加法制备得到。2.根据权利要求1所述阻燃纸，其特征在于：该阻燃纸的制备原料中还包括施胶剂。3.根据权利要求2所述阻燃纸，其特征在于：所述施胶剂为烷基烯酮二聚体、阳离子松香或阴离子松香的一种；所述烷基烯酮二聚体添加量为纸浆绝干纤维的0.05wt％
‑
0.5wt％，阳离子松香或阴离子松香添加量为纸浆绝干纤维的0.5wt％
‑
5.0wt％。4.根据权利要求1所述阻燃纸，其特征在于：所述磷氮系阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺改性聚磷酸铵或磷酸铵盐的一种或两种以上，添加量为纸浆绝干纤维的15wt％
‑
65wt％。5.根据权利要求1所述阻燃纸，其特征在于：所述阳离子剂为聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚乙烯亚胺、聚酰胺环氧氯丙烷或聚胺的一种或两种以上，添加量为纸浆绝干纤维的0.5wt％
‑
5.0wt％。6.根据权利要求1所述阻燃纸，其特征在于：所述助留助滤体系为阳离子聚丙烯酰胺，添...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏新兴，刘可欣，黄善聪，潘睿东，李尧，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：