一种具有防水低烟无卤阻燃纸及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有防水低烟无卤阻燃纸及其制备方法，该制备方法先采用磷酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、有机锡催化剂和水滑石抑烟剂配制阻燃混合物，然后用溶剂将阻燃混合物稀释至一定浓度，再用涂布机对纸张进行涂布，然后进入烘箱干燥固化，最后收卷；本发明专利技术采用磷氮系双组份的阻燃剂，通过涂布的方式对纸张进行浸渍，然后交联固化成膜；本发明专利技术具有阻燃效果好、防水性能高的优点，具有抑烟效果，避免烟气伤害，同时提高纸张的强度；涂布工艺简单，易控制，一次成型效率高。

A waterproof low smoke halogen-free flame retardant paper and its preparation method

The invention relates to a waterproof low smoke halogen-free flame retardant paper and a preparation method thereof. The flame retardant mixture is prepared by phosphate ester, diphenylmethane diisocyanate (MDI), organotin catalyst and hydrotalcite smoke suppressant, then diluted to a certain concentration by solvent, coated with a coating machine, then dried and cured in an oven, and finally cured. Rewinding; The invention uses phosphorus-nitrogen two-component flame retardant to impregnate paper by coating, then cross-linking and solidifying to form film; The invention has the advantages of good flame retardant effect and high waterproof performance, smoke suppression effect, avoidance of smoke damage, while improving the strength of paper; the coating process is simple, easy to control, and one-time forming efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种具有防水低烟无卤阻燃纸及其制备方法
本专利技术涉及包装材料
，具体涉及一种具有防水低烟无卤阻燃纸及其制备方法。
技术介绍
纸箱具有质量轻、性价比高、结构性能好、缓冲、可折叠、印刷适应性强、环保可回收及适合自动化包装作业等优点，在与其他包装材料的激烈竞争中，纸箱以其独特的性能，成为迄今为止常用不衰、发展迅猛的纸质包装容器，成为现代包装中最重要的一种包装形式。纸箱已被广泛应用于各种产品包装，但目前常用的纸箱不具有防滑性能。瓦楞纸箱对商品包装在运输和储存过程中起着非常重要的保护作用，现有的包装纸箱在运输、储存时，纸箱容易滑动、晃动，导致纸箱相撞而损坏里面的物品，使用不便。所以在堆放、搬运及运输过程中，必须保证纸箱与纸箱之间、纸箱与堆放地面或托盘之间有足够的摩擦，防止纸箱发生滑移，造成纸箱倾斜、摔倒及碰撞，损坏商品。目前阻燃纸的制备普遍采用的是阻燃剂浸渍、涂布等工艺，阻燃剂的种类主要为无机物，无机物的阻燃剂需要配成涂布液或者浸渍液，由于要达到较好的阻燃效果，一般添加量比较大，涂布液易沉降，导致纸张在涂布或者浸渍过程中不均匀，阻燃效果不均匀现象。且无机阻燃剂涂布在纸上，粘附效果差，易掉粉，纸张纤维表面粗糙，纸张韧性差，易爆线等缺点。如中国专利CN107142779B公开了一种基于纳米纤维素晶须和微胶囊的阻燃纸及其制备方法，该阻燃纸的阻燃成分为纳米纤维素晶须、阻燃微胶囊和镁铝水滑石；中国专利CN103321098B公开了一种新型阻燃纸蜂窝专用阻燃剂及其制备方法，该阻燃剂由碳酸钾、碳酸氢钠、硅酸钠、硼砂混合制成；中国专利CN102619139B公开了一种水基无卤阻燃纸及其制备方法，该阻燃纸在原纸表面涂覆有阻燃层，阻燃层由阻燃液烘干得到，阻燃液由阻燃剂、胶液、消泡剂组成，阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、微米级或纳米级水滑石中的两种复配成复合阻燃剂。上述专利的阻燃剂均为无机物阻燃剂，存在阻燃效果不均匀、纸张韧性差、且不具有防水性能的缺陷。淋膜工艺制备阻燃纸，阻燃纸工序多，工艺难度大，融体强度差，很难成膜，且在加工过程中填料分散不均匀很容易就会破膜，导致成品率下降。如中国专利CN102912671B公开了一种淋膜阻燃纸的生产方法，该专利技术采用两段式生产，首先采用中段浸泽连续生产法将无卤阻燃剂均匀的施加到阻燃原纸纤维中，然后烘干阻燃原纸；然后使用淋膜工艺对阻燃纸进行双面淋膜；其中淋膜料按以下配比：聚乙烯10-20％，硬脂酸2-4％，热熔胶4-8％，聚乙烯腊2-8％，溴系阻燃剂1.2-2％，无机粉体65-80％。该专利技术淋膜工序多，质量难把控，且第二段淋膜过程，无机填料占到总体65～80％的重量份数，淋膜困难。采用含卤的阻燃剂制备阻燃纸，具有阻燃效率高的优点，但是燃烧后会释放有毒有害气体，造成毒气伤害。如中国专利CN102492259B公开了一种桐油改性烷基酚-酚醛树脂组合物及用于生产高CTI阻燃纸基覆铜板的方法，该组合物包括桐油改性烷基酚-酚醛树脂、含氮烷基酚-酚醛树脂、溴化环氧树脂及阻燃剂，该专利技术采用溴化环氧树脂，燃烧后会释放有毒有害气体，污染环境，影响人身安全。因此，如何提供一种阻燃纸，以实现阻燃效果好、防水性能高、涂布工艺简单、易控制、成型效率高、无毒无害的要求，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种具有防水低烟无卤阻燃纸及其制备方法，以满足阻燃效果好、防水性能高、提高纸张强度，涂布工艺简单、易控制、一次成型效率高的要求。为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案。一种具有防水低烟无卤阻燃纸的制备方法，包括以下步骤：S1、配制阻燃混合物，将如下重量百分比的组分：磷酸酯75～95％，异氰酸酯3～20％，催化剂0.1～1％，抑烟剂1～8％，制得阻燃混合物；其中，配制阻燃混合物，包括以下步骤：S11、首先将磷酸酯按照比例加入到搅拌釜中，搅拌转速100～500r/min，搅拌时间5～20min，混合分散均匀；S12、步骤S11后，加入抑烟剂，搅拌转速100～500r/min，搅拌时间5～10min；S13、步骤S12后，再加入异氰酸酯，搅拌转速100～500r/min，搅拌时间5～20min；S14、步骤S13后，最后加入催化剂，搅拌转速100～500min，搅拌时间1～5min。S2、稀释阻燃混合物，采用溶剂将步骤S1中配制的阻燃混合物稀释至40～60％；S3、对纸张进行涂布，采用涂布机将步骤S2稀释后的阻燃混合物涂布在纸张表面，涂布量为纸张克重的5～30％；S4、纸张干燥，将步骤S3涂布后的纸张送进烘箱干燥，烘箱温度为80～125℃，车速为2～10m/min；S5、纸张收卷，将步骤S4干燥后的纸张收卷。优选地，步骤S1中所述阻燃混合物包括如下重量百分比的组分：磷酸酯80～90％，异氰酸酯4.5～15％，催化剂0.1～0.5％，抑烟剂2～5％。优选地，步骤S1中所述磷酸酯为聚(3-羟基苯基)磷酸酯，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，所述催化剂为有机锡催化剂，所述抑烟剂为水滑石抑烟剂。优选地，所述有机锡催化剂为二丁基锡二月桂酸酯或二(十二烷基硫)二丁基锡中的至少一种。优选地，步骤S2中所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯或丙酮中的至少一种。优选地，步骤S3中所述涂布机为微凹辊涂布机或者凹版辊涂布机。优选地，步骤S3中所述涂布量包括干胶重和湿胶重，所述干胶重为纸张克重的10～15％，湿胶重为纸张克重的20～25％。优选地，步骤S4中所述烘箱包括8～12节，每节烘箱的长度为2～4m，车速为4～8m/min，每节烘箱的温度不同。优选地，所述每节烘箱的温度均为80～125℃，从进纸方向到出纸方向，烘箱整体的温度变化设置为呈先上升再下降的变化趋势。上述制备方法制备的一种具有防水低烟无卤阻燃纸，纸张表面包括结合层和防水阻燃层，所述结合层为阻燃混合物进入纸张纤维里层形成的物理结合层，所述防水阻燃层为阻燃混合物在高温和催化剂作用下发生交联固化反应形成的聚合物膜。本专利技术所获得的有益技术效果：1)本专利技术解决了现有技术中无机阻燃剂涂布阻燃纸掉粉，易爆线，不防水，淋膜阻燃纸工序多，工艺难度大，有卤阻燃剂燃烧后释放有毒气体，现有阻燃纸张易燃、阻燃效果不好，且不具有防水性能的问题，本专利技术具有阻燃效果好、防水性能高、同时提高纸张强度的优点；本专利技术采用涂布工艺，操作简单，易控制，一次成型效率高；2)本专利技术通过采用磷氮系双组份的阻燃剂，通过涂布的方式对纸张进行浸渍，然后交联固化成膜，具有阻燃效果好、防水性能高的优点，具有抑烟效果，避免烟气伤害，同时提高纸张的强度；3)本专利技术采用磷氮系双组份的阻燃剂为反应型，具有可交流固化性，能够成膜，涂布后经烘箱干燥固化处理，然后收卷一次成型完成阻燃纸的制备；4)本专利技术的制备方法相比于涂布无机阻燃剂涂布工艺简单，浸渍容易，涂布更均匀；相比于淋膜阻燃剂的方法，工序简单，工艺窗口宽，质量易控制；本专利技术生产效率高，一次加工成型。上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。根据下文结合附图对本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有防水低烟无卤阻燃纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、配制阻燃混合物，包括如下重量百分比的组分：磷酸酯75～95％，异氰酸酯3～20％，催化剂0.1～1％，抑烟剂1～8％，制得阻燃混合物；S2、稀释阻燃混合物，采用溶剂将步骤S1中配制的阻燃混合物稀释至40～60％；S3、对纸张进行涂布，采用涂布机将步骤S2稀释后的阻燃混合物涂布在纸张表面，涂布量为纸张克重的5～30％；S4、纸张干燥，将步骤S3涂布后的纸张送进烘箱干燥，烘箱温度为80～125℃，车速为2～10m/min；S5、纸张收卷，将步骤S4干燥后的纸张收卷。

【技术特征摘要】
1.一种具有防水低烟无卤阻燃纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、配制阻燃混合物，包括如下重量百分比的组分：磷酸酯75～95％，异氰酸酯3～20％，催化剂0.1～1％，抑烟剂1～8％，制得阻燃混合物；S2、稀释阻燃混合物，采用溶剂将步骤S1中配制的阻燃混合物稀释至40～60％；S3、对纸张进行涂布，采用涂布机将步骤S2稀释后的阻燃混合物涂布在纸张表面，涂布量为纸张克重的5～30％；S4、纸张干燥，将步骤S3涂布后的纸张送进烘箱干燥，烘箱温度为80～125℃，车速为2～10m/min；S5、纸张收卷，将步骤S4干燥后的纸张收卷。2.根据权利要求1所述的具有防水低烟无卤阻燃纸的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述混合物包括如下重量百分比的组分：磷酸酯80～90％，异氰酸酯4.5～15％，催化剂0.1～0.5％，抑烟剂2～5％。3.根据权利要求1所述的具有防水低烟无卤阻燃纸的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述磷酸酯为聚(3-羟基苯基)磷酸酯，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，所述催化剂为有机锡催化剂，所述抑烟剂为水滑石抑烟剂。4.根据权利要求3所述的具有防水低烟无卤阻燃纸的制备方法，其特征在于，所述有机锡催化剂为二丁基锡二月桂酸酯或二(十二烷基硫)二丁基锡中的至少一种。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李迈骐，
申请(专利权)人：上海万戈工贸发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31