无石棉防火阻燃纸制造技术

本发明专利技术公开了一种无石棉防火阻燃纸的制造方法，通过用本发明专利技术方法配制的无石棉防火阻燃纸不仅具有电绝缘性和绝热性，而且具有装饰和书写性，同时不霉、不蛀、无毒、无害。它可完全代替石棉纸用于热绝缘材料、汽车刹车闸片材料，也可用于制作环保型不燃装饰纸及不腐、不蛀的书写用纸。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到制造防火阻燃纸制品的生产技术范畴，具体地讲，涉及到无石棉防火阻燃纸的生产技术范畴。阻燃纸是指着火时具有能抑制火焰蔓延、离火自熄的纸。目前，防火阻燃纸有两大类，一类是以无机纤维如石棉、矿棉、玻璃纤维为主要成分的“纸”；另一类是在以木浆、棉浆为主要原料的纸浆中添加阻燃剂，或是将纸经过用阻燃液浸渍、涂布方式处理，制造出具有防火阻燃功能的纸。由于以石棉为主要成分制造的纸具有良好的电绝缘性、绝热性而曾被广泛用于建筑墙体保温、高温隔热阻燃材料、电气元件发热部位耐温隔膜材料及汽车刹车闸片。但由于石棉的生产与使用都对人体有致癌性，因此，目前国外，特别是西欧国家已严格禁止石棉及其制品的生产和使用，国内外石棉纸产业的生产和出口受到严重影响，特别是我国作为传统石棉纸的出口大国，更急切需求新的具有绝热性、电绝缘性的无石棉防火阻燃纸。为制造出既无石棉，同时又具有石棉纸诸多性能的防火阻燃纸制品，国内外曾研制了以超细玻璃棉、岩棉等无机纤维为主要原料的防火阻燃纸制品。如日本专利JP05171595和JP0625995中介绍了利用海泡石、玻璃纤维棉、粘结剂制作的阻燃滤片衬垫片或用于建筑保温背底层不燃纸板。以往防火阻燃纸制品中或是含有三聚氰胺及含甲醛、甲苯类的有机助剂，或是由于原材料材质、添加剂种类的原因，很难制造出强度大于5N/15cm、厚度小于0.2mm的纸制品，同时不仅纸质硬，而且在制作中添加的三聚氰胺及含甲醛、甲苯类的有机成分对人体有害。本专利技术的目的是要制造出一种具有电绝缘和绝热性能，同时具有装饰和书写功能的无石棉防火阻燃纸。实现本专利技术的方案是首先选用坡缕石或海泡石纤维为主要原料，这主要考虑到坡缕石或海泡石为天然产出的非石棉类矿物原料，又具有容重轻、电绝缘性和绝热性特点，同时其纤维径长比＞1000。晶体表面水化能力强，易于分散成浆。由于天然坡缕石、海泡石的矿石类型较多，杂质含量不一，本专利技术使用的坡缕石或海泡石要求原矿为一、二级品，即原矿破碎加工的成绒性好，矿石品位＞80％或品位较低的矿石经提纯加工后的纤维绒。虽然坡缕石、海泡石纤维有很高的径长比，但纤维短，因此需要添加超细玻璃棉和木浆作为增强增韧材料，超细玻璃棉的质量要求为纤维直径＜5μm，渣球率越低越好。木浆的加入对改善纸制品的抗拉性、对折性和柔软性性能都有极大的改善，但同时也会造成难燃性降低，因此木浆加入量可根据纸制品对难燃、阻燃和不燃性要求作适当的调整，同时加入聚醋酸乙烯乳液或EVA乳液、聚丙烯酰胺作为粘结材料，填料选用白炭黑或是选用高岭土、滑石粉及超细碳酸钙，白炭黑或高岭土或滑石粉或超细碳酸钙作为填料的加入，主要对本专利技术的防火阻燃纸的不透明性、平滑度、密度及亮度都有明显的改善作用，其中以白炭黑作为填料的纸性能最佳。考虑到制作成本时，白炭黑可用高岭土、滑石粉和超细碳酸钙分别代替或混合使用。本专利技术的无石棉防火阻燃纸的原料按下列范围配制(干固体重量％)木浆为1-17；超细玻璃棉(纤维直径＜5μm)为4-26；坡缕石(原矿为一、二级)42-75；白炭黑8-33；水为木浆、超细玻璃棉、坡缕石和白炭黑干固体重量总和的100倍；聚丙烯酰胺为木浆、超细玻璃棉、坡缕石和白炭黑干固体重量总和的0.5-1％；聚醋酸乙烯乳液或EVA乳液为木浆、超细玻璃棉、坡缕石和白炭黑干固体重量总和的10-50％。在本专利技术的无石棉防火阻燃纸的原料配方中，坡缕石可用海泡石代替，白炭黑可用高岭土、滑石粉及重质碳酸钙分别或混合代替。按本专利技术的防火阻燃纸的原料配制范围，经搅拌分散，注浆或长网抄制生产而成，其工艺流程为；原料混合—分散制浆—筛浆—抄纸—烘干碾压—成品包装。按本专利技术配料制作的无石棉防火阻燃纸，其不燃性或强阻燃性表现为遇火不着、无烟释放。吸附性表现为对氮氧化物及软X-射线有很好的吸附性，抗拉强度≥1MPa，纸张厚度＞0.1mm，纸制品含水率＜1.5％，手感滑腻，同时不仅具有电绝缘性和绝热性，并且具有装饰和书写性，不霉、不蛀、无毒、无害。本专利技术制作的无石棉防火阻燃纸具有比原石棉纸更好的电绝缘性、绝热性和抗拉性，如国产0.2mm厚石棉纸平均抗拉实测值为0.2MPa.本专利技术的无石棉防火阻燃纸也可完全替代石棉纸用于热绝缘材料、汽车刹车闸片材料等。本专利技术的无石棉防火阻燃纸可用于建筑装饰用纸，特别是作为墙纸具有更好的经济和社会效益。众所周知，在建筑物发生火灾时，致人死亡的原因往往是可燃物燃烧时所释放出的有害气体使人窒息，普通的塑料墙纸绝大多数都含有对人体有害成分，而用本专利技术的防火阻燃纸制作墙纸，就解决了环保问题，它除可作墙纸的阻燃裱背纸外，还可直接作表层装饰纸。对书写记录用纸而言，特别是档案用纸，有史以来，人们希望有防霉、防蛀、不燃或阻燃型、书写性好的档案用纸，但至今为止，仅见到我国少数民族土法制作的经书抄写用不腐、不蛀纸，但易燃，而本专利技术的无石棉防火阻燃纸就解决了书写纸的不燃性。实现本专利技术的最佳方案是在原料中首先选用木浆、超细玻璃棉(纤维直径＜5μm)、坡缕石(原矿为一、二级)、白炭黑，配料按干固体重量％配制木浆 3-7超细玻璃棉(纤维直径＜5μm)11-15坡缕石(原矿为一、二级)60-72白炭黑13-19配制好的木浆、超细玻璃棉、坡缕石和白炭黑一起混合后，再按固液比1∶100加入水进行分散搅拌均匀，之后再加入占木浆、超细玻璃棉、坡缕石、白炭黑干固体重量总和0.5-1％的聚丙烯酰胺和占木浆、超细玻璃棉、坡缕石、白炭黑干固体重量总和25-35％的聚醋酸乙烯乳液，经分散均匀后，经真空抽吸筛浆，再经注浆或长网法抄制、烘干、碾压后，最终制得本专利技术的无石棉防火阻燃纸。权利要求1.一种无石棉防火阻燃纸的原料配制方法，其特征在于原料按下列范围配制(干固体重量％)木浆为1-17；超细玻璃棉(纤维直径＜5μm)为4-26；坡缕石(原矿为一、二级)42-75；白炭黑8-33；水为木浆、超细玻璃棉、坡缕石和白炭黑干固体重量总和的100倍；聚丙烯酰胺为木浆、超细玻璃棉、坡缕石和白炭黑干固体重量总和的0.5-1％；聚醋酸乙烯乳液或EVA乳液为木浆、超细玻璃棉、坡缕石和白炭黑干固体重量总和的10-50％。2.根据权利要求1所述的无石棉防火阻燃纸的原料配方，其特征在于原料配方中，坡缕石可用海泡石代替，白炭黑可用高岭土、滑石粉及重质碳酸钙分别或混合代替。3.根据权利要求1所述的原料配制方法，其特征在于选用木浆、超细玻璃棉(纤维直径＜5μm)、坡缕石(原矿为一、二级)、白炭黑，配料按干固体重量％配制木浆 3-7超细玻璃棉(纤维直径＜5μm) 11-15坡缕石(原矿为一、二级) 60-72白炭黑13-19配制好的木浆、超细玻璃棉、坡缕石和白炭黑一起混合后，再按固液比1∶100加入水进行分散搅拌均匀，之后再加入占木浆、超细玻璃棉、坡缕石、白炭黑干固体重量总和0.5-1％的聚丙烯酰胺和占木浆、超细玻璃棉、坡缕石、白炭黑干固体重量总和25-35％的聚醋酸乙烯乳液均匀分散。全文摘要本专利技术公开了一种无石棉防火阻燃纸的制造方法,通过用本专利技术方法配制的无石棉防火阻燃纸不仅具有电绝缘性和绝热性,而且具有装饰和书写性,同时不霉、不蛀、无毒、无害。它可完全代替石棉纸用于热绝缘材料、汽车刹车闸片材料,也可用于制作环保型不燃装饰纸及不腐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无石棉防火阻燃纸的原料配制方法，其特征在于：原料按下列范围配制（干固体重量％）：木浆为１－１７；超细玻璃棉（纤维直径＜５μｍ）为４－２６；坡缕石（原矿为一、二级）４２－７５；白炭黑８－３３；水为木浆、超细玻璃棉、坡缕石和白炭黑干固体重量总和的１００倍；聚丙烯酰胺为木浆、超细玻璃棉、坡缕石和白炭黑干固体重量总和的０．５－１％；聚醋酸乙烯乳液或ＥＶＡ乳液为木浆、超细玻璃棉、坡缕石和白炭黑干固体重量总和的１０－５０％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑自立，程海丽，杨飞华，咸才军，
申请(专利权)人：北京市建筑材料科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]