一种新型无水硫酸钙合成纸及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种新型无水硫酸钙合成纸及其生产方法，合成纸的组成包括聚烯烃共混物20～50ｗｔ％、无水硫酸钙微粉40～60ｗｔ％、各种助剂3～10ｗｔ％，经过配料、混料、在线密炼、挤出造粒、开炼至流延机生产出无水硫酸钙合成纸；充分利用工业副产石膏，变废为宝，利于环境保护；增加一种纸品种，减少木纤维、天然滑石、高岭土的资源的消耗，保护生态、环境；造纸成本低、产值高经济效益极好。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，合成纸的组成包括聚烯烃共混物20～50ｗｔ％、无水硫酸钙微粉40～60ｗｔ％、各种助剂3～10ｗｔ％，经过配料、混料、在线密炼、挤出造粒、开炼至流延机生产出无水硫酸钙合成纸；充分利用工业副产石膏，变废为宝，利于环境保护；增加一种纸品种，减少木纤维、天然滑石、高岭土的资源的消耗，保护生态、环境；造纸成本低、产值高经济效益极好。【专利说明】
本专利技术属于有机和无机复合材料生产
，涉及有机-无机合成纸制备技术，尤其涉及。技术背景造纸工业是国民经济的基础产业之一，与社会经济发展和人民生活息息相关，是国际公认的“永不衰竭”的工业。造纸又是中国的四大专利技术之一，是国人的自豪。但在改革开放三十多年的今天，不得不面对这样一个尴尬的现实:传统造纸业一直背负着“严重污染环境”的恶名。随着全球环保意识的加强和科学技术进步，人类意识到不断砍伐森林，将造成生态严重的破坏，因而开发出了全新的合成纸。这种纸不用木材和植物纤维，100%没有污染。合成纸具有传统纸的一般性质，又有传统纸不可比拟的物理性能和高抗张强度、高撕裂度、高耐破度、高透气性、优良的印刷性能等，正日益受到人们的重视并开始在各行各业使用，是造纸工业的一大革命。合成纸在国际上已有四十年的发展史，主要在美国、日本、加拿大等工业发达国家，我国合成纸起步较晚，市场开拓不足，技术仍有待进一步完善。合成纸的主要原料是合成树脂，通常采用聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等一般价格便宜的树脂。辅助原料包括填充料、颜料和其他添加剂。合成纸用的无机填充料有碳酸钙、硫酸钡、粘土、滑石、二氧化钛、硅酸、硅藻土等。为使合成纸具有〃纸的性质〃，即在白度，不透明性、印刷适应性和书写性等方面达到要求，这对无机物填料的白度、粒径、折射率、遮光能力、稳定性等指标都很重要，同时还要考虑价格因素。
技术实现思路
本专利技术的目的是为合成纸提供一种优质的低成本的来源广的无机填充材料-无水硫酸钙。无水硫酸钙是由天然的雪花石膏、纤维石膏和硝基化学石膏经400°~600°C煅烧成的无水硫酸钙，颗粒粒径I~25 μ m，白度在85%以上，遮光能力强，性能稳定，资源丰富，价格低廉。目前国内外有关合成纸的专利和生产中均未发现使用无水硫酸钙的报道。本专利技术的另一目的是选择适合本专利技术的添加剂，有机合成材料选用聚烯烃共混物，无机填充材料选用无水硫酸钙，这两种材料没有相容性，其两者界面的粘连性好坏就决定了合成纸性能的好坏。新型改性的TAS-2A分散润滑剂系在乙撑双脂肪酸酰胺的基础上进行结构调整，引入极性基团，亦可称之谓锚固基团，该基团对填料无水硫酸钙颗粒有较牢固的结合性。主链分子是溶剂化链段亲油基团，与聚烯烃共混物有一定的相溶性，与偶联剂配合使用时，则TAS-2A在材料颗粒、偶联剂与基体合成树脂之间形成相溶剂层，可以在无水硫酸钙颗粒表面形成一定的保护层，当含有分散基团的填料颗粒因范德华力相互作用时，由于吸附层间的空间障碍，而使颗粒相互排斥，从而实现填料颗粒在树脂中的稳定分散。TAS-2A为有规共聚物，其结构如锚固基团处于中央的BAB型嵌段共聚物，锚固基团处于分散剂分子链的同一侧，吸附形状类似于尾形吸附，对于空间阻的影响较大，避免了架桥絮凝，起到良好的分散剂作用。经过加入TAS-2A的合成树脂的熔体指数大大提高，因此又是良好的润滑剂。本专利技术选择了另一个适合本专利技术的添加剂:(A-172)硅烷偶联剂，该偶联剂为乙烯基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷，是一种双功能分子硅烷，具有乙烯基有机反应基团和2-甲氧基、乙氧基无机反应性基团，提高了无机填充料和有机合成树脂的相容性，分散性也更好，机械强度也有较大提高。本专利技术的生产方法选择了流延法(机)成膜工艺，其他压延法、吹膜法、双向拉伸法也可以选择，其合成纸母料粒制备方法基本一样，但成膜设备不同。本专利技术采用薄膜合成纸的内部纸状法来生产，表面没有处理工艺，所以对母粒质量要求较严。本专利技术的合成纸母粒制备流程如下:(1).合成纸组成中的所有原材料首先在80°~120°C条件下分别干燥2~3小时后备用，无水硫酸钙在105°~120°C条件下烘干2小时，聚乙烯、聚丙烯、所用添加剂在80°~90°C条件下干燥3小时；(2).将无水硫酸钙微粉100份和1.0~3.0%的新型润滑分散剂TAS-2A、1.0~3.0%的(A-172)偶联剂在有加热装置的高速混料机中于80°~IOOtlC下预混3~5分钟，使偶联剂、分散剂充分包覆无水硫酸钙微粒表面，在继续搅拌升温到120°C条件下加入3~5%的EVA树脂和O~5%聚乙烯蜡(PEff)继续搅拌3~5分钟；(3).取上述混合均匀的微粉料50~70份以及20~30份聚丙烯、O~20份低密度聚乙烯和(PP+LDPE)的O~0.3%复合抗氧化剂(1010: 168=1: 2)，所有计量后的物料一起加入到双螺杆挤出机中密炼、塑化挤出造粒，料粒冷却干燥后即得到合成纸母料，设定挤出机组各段温度为120°C — 140°C — 160°C — 180°C。合成纸发展至今，主要生产方法有压延法、流延法、吹膜法、双向拉伸法等。压延法用的挤出机，一次完成，连续进行，效率高、质量好，但设备价格昂贵；流延法合成纸的混料、密炼、混炼等工艺与压延相似，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，在模头挤出的弯月面和冷辊之间形成了单向拉伸，流延法可以生产各种不同厚度的合成纸。但合成纸内的分子链分布存在单向性，因此合成纸产品的纵向、横向、物理性能有较大的区别，这是流延合成纸的一大缺点，但纸质刚性、韧性较好，设备价格便宜，所以本专利技术采用流延法。将合成纸母粒加到流延机中，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，再经冷却、电晕处理、卷纸即为无水硫酸钙合成纸，设定流延机组各段温度为160°c — 180°C — 200°C — 220°C，流延法可以生产各种不同厚度的合成纸。与现有技术相比，具有的有益效果为:1、充分利用工业副产石膏，变废为宝，利于环境保护；2、增加一种纸品种，减少木纤维、天然滑石、高岭土的资源的消耗，保护生态、环境；3、造纸成本低、产值高经济效益极好。【具体实施方式】实施例1 由天然的雪花石膏、纤维石膏和硝基化学石膏经600°C煅烧成的无水硫酸钙，颗粒粒径I~25 μ m，称取600°C煅烧成的无水硫酸钙微粉100kg、分散剂(TAS-2A ) 2kg、(A-172)偶联剂IKG加到高速混料机中于IOOciC下预混3分钟；搅拌机升温到120°C时加入EVA树脂2KG继续搅拌4分钟；再称取聚丙烯(PP) 80KG、低密度聚乙烯(LDPE) 20KG、抗氧化剂(1010)0.05KG、抗氧化剂(168)0.1KG。所有计量后的物料和高速混料机中混合料一起加入到双螺杆挤出机中密炼、塑化挤出造粒。最后将合成纸母料加到流延机中，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，再经冷却、电晕处理、卷纸即为无水硫酸韩合成纸。该纸白度87%、纸厚度0.1Imm,单位面积重量86.2g/m2。 实施例2 由天然的雪花石膏、纤维石膏和硝基化学石膏经500°C煅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型无水硫酸钙合成纸，其特征在于：合成纸的组成包括聚烯烃共混物20～50ｗｔ％、无水硫酸钙微粉40～60ｗｔ％、各种助剂3～10ｗｔ％，经过配料、混料、在线密炼、挤出造粒、开炼至流延机生产出无水硫酸钙合成纸。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐绍林，万建东，唐修仁，丁大武，唐永波，谢波，朱旭，杨丹，
申请(专利权)人：江苏一夫科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32