一种含胶原纤维的聚氨酯基合成纸的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含胶原纤维的聚氨酯基合成纸的制备方法。本发明专利技术方法主要是，将一定比例的胶原纤维粉、CaCl2溶液和Na2CO3溶液反应，制得胶原纤维/CaCO3杂化材料；将二异氰酸酯、聚酯二元醇和/或聚醚二元醇、交联剂、溶剂反应后，再加入扩链剂、二异氰酸酯继续反应，得到粘稠的聚氨酯溶液后，再加入溶剂、胶原纤维/CaCO3杂化材料以及无机填料，得到混合溶液；将混合溶液涂布于离型纸上，迅速浸入水中，待混合溶液完全固化后再干燥，将膜剥离，即得合成纸产品。本发明专利技术方法制得的合成纸墨水吸收速度快，并且生产过程资源节约、环境友好、生产能耗低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机-无机复合材料生产
，具体涉及。
技术介绍
合成纸又称聚烯烃纸，是以聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯树脂等为主要原料，添加钙粉等多种助剂，经过挤出工艺加工而成型的产品。合成纸具有传统纸的可书写和印刷性能， 又具有塑料的比重轻、强度大、抗撕裂、防水、经久耐用等特点。合成纸杜绝了传统造纸过程因产生废水、废气以及消耗大量木材而造成的环境问题，是现代纸张生产的一次重大改革， 具有十分重要的社会效益和经济效益。合成纸的生产成本低、生产周期短，而且整个生产过程较为环保，有利于大规模生产，但仍存在一些问题。合成纸现今所使用的高分子材料主要为聚烯烃类，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。聚烯烃类材料具有一定的疏水性，而印刷所使用的墨水大部分为油墨的水分散体，从而导致合成纸的表面对墨水具有一定的排斥作用，不利于快速固墨和上色。与传统纸相比，合成纸表现出上墨量少、吸墨速度慢、墨迹干燥时间长、需要晾晒等缺点。同时， 聚烯烃类材料需要在高温的条件下(通常在180°C)才能实现二次加工，能耗较高。另外，聚烯烃类材料是人们所熟悉的塑料袋的主要成分，可降解性差，曾经为白色污染的主要来源。可以看出，现有的合成纸产品主要存在墨水吸收慢、上墨量少，可降解性差、易造成环境污染，生产能耗高等缺点。因此，必须对合成纸的组分和生产技术进行改进，才能拓展其应用领域。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种新的含胶原纤维的聚氨酯基合成纸的制备方法。本专利技术方法包括如下顺序的步骤(I)将包括44. 5 247. 5重量份胶原纤维粉、494 2747. 3重量份固体质量含量为10%的CaCl2溶液混合搅拌I. 5小时，缓慢滴加943. 4 5247重量份固体质量含量为5% 的Na2CO3溶液；将反应后得到的杂化材料进行抽滤、水洗，并利用研磨机进行充分研磨，再置于温度为105°C的真空干燥箱内进行充分干燥，最后制得一定细度的胶原纤维/CaCO3杂化材料；(2)将包括30 40重量份二异氰酸酯、1000 1500重量份聚酯二元醇和/或聚醚二元醇、I. O 2. O重量份交联剂、200 1300重量份溶剂的组分在反应器中于温度80°C 下反应2小时，然后再加入70 120重量份扩链剂、100 150重量份二异氰酸酯于温度 80 C下继续反应2小时，最后得到粘桐的聚氣酷溶液；(3)将步骤(2)所制备的聚氨酯溶液降温至20°C，加入一定量的溶剂配制成聚氨酯固体质量含量为30%的溶液，加入步骤(I)所制备的胶原纤维/CaCO3杂化材料，以及429 989重量份的无机填料，搅拌I小时，混合均匀，得到混合溶液；(4)将步骤(3)所得的混合溶液涂布于离型纸上，迅速浸入温度为15 25°C的去离子水中，待混合溶液完全固化后，立即送入温度为40 50°C的烘箱中进行鼓风干燥；干燥完全后，将膜剥离，再根据需求将膜制品剪裁为合适尺寸，即得到含胶原纤维的聚氨酯基合成纸产品；通过调节离型纸上的溶液涂敷厚度控制合成纸的厚度为O. 07 O. 25mm。更具体地说，所述胶原纤维粉优选为牛皮、猪皮、羊皮胶原纤维粉中的至少一种。步骤(I)所述一定细度的胶原纤维/CaCO3杂化材料优选为平均细度是180 600目的粉末。所述二异氰酸酯优选为1，6-己二异氰酸酯、二环己甲烷二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯和三甲基六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种。所述聚醚二元醇和/或聚酯二元醇优选为聚四氢呋喃醚二醇、聚己内酯二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇和聚己二酸新戊二醇酯二醇中的至少一种，其数均相对分子质量为8000 20000。所述交联剂为三羟基丙烷、蓖麻油、三乙醇胺和二乙醇胺中的一种或者几种的混合物。所述扩链剂优选为短链脂肪族二元醇中的1，4’ - 丁二醇、1，6_己二醇、乙二醇、I, 3’ -丙二醇和一缩二乙二醇中的至少一种。所述溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和N-甲基吡咯烷酮中的一种或者几种的混合物。所述无机填料为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、胶质碳酸钙、高岭土中的一种或者几种的混合物，并且是细度为1250 3000目的超细粉末。步骤(I)所得胶原纤维/CaCO3杂化材料中，胶原纤维粉和碳酸钙的质量百分含量比优选为5:5 ;步骤(3)中，胶原纤维/CaCO3杂化材料、聚氨酯和无机填料之间的比例可以 在一定范围内变化，杂化材料优选质量百分含量是5% 15%，聚氨酯的优选质量百分含量是55% 70%，无机填料的优选质量百分含量是25% 30%。本专利技术方法所得的合成纸外观为白色，厚度在O. 07 O. 25mm之间，重量(以A4纸张面积计)介于O. 96 2. 15g之间。本专利技术与现有合成纸产品及其生产技术相比，具有如下的优点(I)墨水吸收速度快合成纸中胶原纤维的引入，大大增强了合成纸对墨水的吸收作用。合成纸在经印刷或书写后，墨水中的水分会迅速被胶原纤维吸收，同时油墨分子也会快速被碳酸钙和无机填料所吸附，从而使墨迹干燥迅速。(2)资源节约、环境友好合成纸中所选用的胶原纤维可以来自皮革行业的废革屑，可以解决废革屑带来的环境污染并提高其应用价值，合理利用资源。(3)生产能耗低在生产过程中，无需在180°C的条件下进行二次加工，仅需要在105°C和40 50°C进行干燥操作即可，因此能耗大大降低，有利于降低合成纸的生产成本。具体实施例方式下面通过具体实施例来对本专利技术作进一步详细的描述，其中，所述原料均为工业化产品，设备为普通工业化的生产设备。实施例I :将包括4. 5千克牛皮胶原纤维粉、49. 4千克固体质量含量为10%的CaCl2溶液混合搅拌I. 5小时，缓慢滴加固体质量含量为5%的Na2CO3溶液94. 3千克；将反应后得到的杂化材料进行抽滤、水洗，利用研磨机对杂化材料进行充分研磨，并置于真空干燥箱内进行充分干燥(干燥箱内温度为105°C)，制得胶原纤维/CaCO3杂化材料(细度为180目)。将异氟尔酮二异氰酸酯3千克、聚四氢呋喃醚二醇(数均相对分子质量是8000) 100千克、三乙醇胺O. I千克、二甲基甲酰胺20千克加入到带有搅拌器、温度计和回流冷凝器的反应釜中， 于温度80°C下反应2小时；然后加入1，4’ - 丁二醇7千克、异氟尔酮二异氰酸酯10千克， 于温度80°C反应2小时，得到粘稠的聚氨酯溶液。将所制备的聚氨酯溶液降温至20°C，加入260. 2千克二甲基甲酰胺配制成聚氨酯固体质量含量为30%的溶液，再加入第一步所制备的胶原纤维/CaCO3杂化材料、42. 9千克重质碳酸钙，搅拌I小时，混合均匀；将所得的混合溶液涂布于离型纸上，迅速浸入去离子水中(水的温度为15°C)，待混合溶液完全固化后， 立即送入烘箱中进行鼓风干燥(烘箱内温度为40 50°C)，干燥完全后，将膜剥离。通过调节离型纸上的溶液涂敷厚度控制膜的总厚度为O. 07mm，最后根据需求将膜制品剪裁为合适尺寸，即得到含有胶原纤维的聚氨酯基合成纸产品。在本实施例所得含胶原纤维聚的氨酯基合成纸产品中，胶原纤维/CaCO3杂化材料质量百分含量为5%，聚氨酯质量百分含量为70%，无机填料质量百分含量为25%。合成纸产品颜色为白色，厚度为O. 07mm，质量(以A4纸张面积计)为O. 96g。实施例2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含胶原纤维的聚氨酯基合成纸的制备方法，其特征在于包括如下顺序的步骤：（1）将包括44.5～247.5重量份胶原纤维粉、494～2747.3重量份固体质量含量为10%的CaCl2溶液混合搅拌1.5小时，缓慢滴加943.4～5247重量份固体质量含量为5%的Na2CO3溶液；将反应后得到的杂化材料进行抽滤、水洗，并利用研磨机进行充分研磨，再置于温度为105℃的真空干燥箱内进行充分干燥，最后制得一定细度的胶原纤维/CaCO3杂化材料；（2）将包括30～40重量份二异氰酸酯、1000～1500重量份聚酯二元醇和/或聚醚二元醇、1.0～2.0重量份交联剂、200～1300重量份溶剂的组分在反应器中于温度80℃下反应2小时，然后再加入70～120重量份扩链剂、100～150重量份二异氰酸酯于温度80℃下继续反应2小时，最后得到粘稠的聚氨酯溶液；（3）将步骤（2）所制备的聚氨酯溶液降温至20℃，加入一定量的溶剂配制成聚氨酯固体质量含量为30%的溶液，加入步骤（1）所制备的胶原纤维/CaCO3杂化材料，以及429～989重量份的无机填料，搅拌1小时，混合均匀，得到混合溶液；（4）将步骤（3）所得的混合溶液涂布于离型纸上，迅速浸入温度为15~25℃的去离子水中，待混合溶液完全固化后，立即送入温度为40～50℃的烘箱中进行鼓风干燥；干燥完全后，将膜剥离，再根据需求将膜制品剪裁为合适尺寸，即得到含胶原纤维的聚氨酯基合成纸产品；通过调节离型纸上的溶液涂敷厚度控制合成纸的厚度为0.07～0.25mm。...

【技术特征摘要】
1.一种含胶原纤维的聚氨酯基合成纸的制备方法，其特征在于包括如下顺序的步骤Cl)将包括44. 5 247. 5重量份胶原纤维粉、494 2747. 3重量份固体质量含量为10%的CaCl2溶液混合搅拌I. 5小时，缓慢滴加943. 4 5247重量份固体质量含量为5%的 Na2CO3溶液；将反应后得到的杂化材料进行抽滤、水洗，并利用研磨机进行充分研磨，再置于温度为105°C的真空干燥箱内进行充分干燥，最后制得一定细度的胶原纤维/CaCO3杂化材料；(2)将包括30 40重量份二异氰酸酯、1000 1500重量份聚酯二元醇和/或聚醚二元醇、I. O 2. O重量份交联剂、200 1300重量份溶剂的组分在反应器中于温度80°C下反应2小时，然后再加入70 120重量份扩链剂、100 150重量份二异氰酸酯于温度80°C 下继续反应2小时，最后得到粘稠的聚氨酯溶液；(3)将步骤(2)所制备的聚氨酯溶液降温至20°C，加入一定量的溶剂配制成聚氨酯固体质量含量为30%的溶液，加入步骤(I)所制备的胶原纤维/CaCO3杂化材料，以及429 989重量份的无机填料，搅拌I小时，混合均匀，得到混合溶液；(4)将步骤(3)所得的混合溶液涂布于离型纸上，迅速浸入温度为15 25°C的去离子水中，待混合溶液完全固化后，立即送入温度为40 50°C的烘箱中进行鼓风干燥；干燥完全后，将膜剥离，再根据需求将膜制品剪裁为合适尺寸，即得到含胶原纤维的聚氨酯基合成纸产品；通过调节离型纸上的溶液涂敷厚度控制合成纸的厚度为O. 07 O. 25mm。2.根据权利要求I所述的含胶原纤维的聚氨酯基合成纸的制备方法，其特征在于所述胶原纤维粉优选为牛皮、猪皮、羊皮胶原纤维粉中的至少一种。3.根据权利要求I所述的含胶原纤维的聚氨酯基合成纸的制备方法，其特征在于步骤(I)所述一定细度的胶原纤维/CaCO3...

【专利技术属性】
技术研发人员：周虎，曾坚贤，寻瑞平，吴鹏，郭家旺，蒋敏，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：