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1、10申请公布号CN102011347A43申请公布日20110413CN102011347ACN102011347A21申请号201010295958X22申请日20100929D21H27/36200601B32B29/00200601D21H17/64200601D21H17/3520060171申请人宋旭地址133200吉林省延吉市汪清县工业集中区金城街8号地球卫士石头纸业股份有限公司72发明人宋旭李玉荣74专利代理机构沈阳利泰专利商标代理有限公司21209代理人刘忠达54发明名称一种硅酸钙高填充聚合物改性纸57摘要一种硅酸钙高填充聚合物改性纸，由三层非植物纤维硅酸钙基体复合构成，第一层。
2、和第三层是由乙撑基双硬脂酰胺26、高密度聚乙烯823、茂金属聚乙烯39、低分子聚乙烯01、活化硅酸钙5060和碳酸钙无机粉体1025、助剂03制成；第一层和第三层占纸重量的25；第二层是由活化硅酸钙粉体为5060，碳酸钙为1025，苯乙烯丁二烯嵌段共聚物29、高密度聚乙烯材料为721，线性低密度聚乙烯48，助剂为03制成，第二层占纸张总重量的50。本发明具有和植物纤维纸张一样的外观，白度、施胶度、吸墨性、不透明、强度、韧度和刚性，生产工艺简单，无菌无毒，因为产品用于包装用纸，可替代目前的塑料包装材料因此可以节省大量的石油。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书。
3、2页说明书5页附图1页CN102011351A1/2页21一种硅酸钙高填充聚合物改性纸，其特征是在于由三层非植物纤维硅酸钙基体复合构成；第一层和第三层是由活化硅酸钙和碳酸钙、高密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、乙撑基双硬脂酰胺、低分子聚乙烯混合制备成，第二层由活化硅酸钙、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物和高密度聚乙烯原材料混合制备成；上述活化硅酸钙粒和碳酸钙度为12502500目；硅酸钙和碳酸钙活化是采用硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂，处理方法先将PH值为79之间的硅酸钙在高速混合机内110130条件下搅拌预热干燥，除去水分后分批或一次投入0610的铝酸酯偶联剂和0306硅烷偶联剂，搅拌约15分钟检测活化度后出料，迅。
4、速冷却即制备成活化后的活化硅酸钙填充材料；根据用户需要上述每一层添加具有不同功能的助剂，其总量为03；三层非植物纤维硅酸钙纸基体具体配料是第一层和第三层非植物纤维硅酸钙纸基体是由乙撑基双硬脂酰胺、高密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、低分子聚乙烯和活化硅酸钙体制备成，其重量百分比为乙撑基双硬脂酰胺26、高密度聚乙烯823、茂金属聚乙烯39、低分子聚乙烯01、活化硅酸钙5060和碳酸钙无机粉体1025、助剂03；第一层和第三层非植物纤维纸张基体分别占纸重量的25；第二层非植物纤维硅酸钙纸基体是由活化硅酸钙、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、高密度聚乙烯和助剂原材料制备成，其配料以重量百分比计为活化硅酸钙粉体为506。
5、0，碳酸钙为1025，苯乙烯丁二烯嵌段共聚物29、高密度聚乙烯材料为721，线性低密度聚乙烯48，助剂为03，第二层占纸张总重量的50；上述活化硅酸钙和碳酸钙粉体，粒径为12502500目；上述助剂可选用增韧剂、润滑剂、偶联剂、填料表面改性剂或抗氧化剂，其中包括铝酸酯偶联剂其分子式为C3H7OXALOCOR1MOCOR2NOABY，硅烷偶联剂其分子式为CLCH2CH2CH2SIOC2H53，抗氧剂四3，5二叔丁基4羟基苯基丙酸季戊四醇酯1010，其分子式为C73H108O12，润滑剂为低分子聚丙烯，脂肪酸类。2根据权利要求1所述的一种硅酸钙高填充聚合物改性纸的制备方法，其特征在于包括下述步骤、。
6、以第一层和第三层纸总重量百分比计取高密度聚乙烯823，茂金属聚乙烯39、乙撑基双硬脂酰胺26、助剂03和低分子聚乙烯01，活化硅酸钙5060及碳酸钙粉体1025放入混合机内进行混料，混料1015分钟，混料机转速为80转/分；、将混合均匀的原料投入双螺杆挤出机，使非极性的聚烯烃树脂和带有多种官能团的乙撑基双硬脂酰胺进行接枝改性后挤出造粒成改性母料；、分别称取总重量的25作为第一层纸和第三层纸的原料，分别投入到第一挤出机和第三挤出机内；、称取721的高密度聚乙烯，48的线性低密度聚乙烯，活化硅酸钙5060及碳酸钙粉体1025，29的苯乙烯丁二烯嵌段共聚物，13的加工助剂进行共混造粒，作为第二层原料。
7、，投入第二挤出机；权利要求书CN102011347ACN102011351A2/2页3、采用第一挤出机、第二挤出机、第三挤出机进行三层复合共挤出工艺，挤出后通过梯形机头成型为片材，再经过由多辊组成的基材成型装置进行成型，再经多点拉伸，热定型处理，冷却，电晕处理后，即得。权利要求书CN102011347ACN102011351A1/5页4一种硅酸钙高填充聚合物改性纸技术领域0001本发明涉及一种纸，特别是涉及硅酸钙CASIO3XH2O高填充聚合物改性材料，可用于文化用纸、工业用纸、包装用纸、建筑装潢用纸及特殊用纸。背景技术0002目前我国用于工业、文化、包装、建筑装潢用纸及特殊使用的纸张全部是采。
8、用木材、芦苇、稻草或蔗渣为主要原料。随着经济的快速发展和人民文化水平的不断提高，纸张的适用范围会越来越广，使用量也会越来越大，对纸张的性能和质量也提出了更高的要求。目前用于造纸的原料主要是天然植物纤维，主要有木材和芦苇以及其他高纤维的植物材料，这些材料都在日益匮乏，每生产一吨纸需要用26吨木片，相当於砍伐生长期在20年的大树20株，同时使用淡水200吨左右，同时排放大量的废水、废渣、COD和多种有毒有害废气，有些小厂的排放物其中包括二恶英、哥罗芳和大量的有机氯化物，二恶英、哥罗芳是致癌物质，有机氯化物可破坏臭氧层的结构，损害其过滤太阳紫外线的功能，这些都对环境及人类造成了极大的伤害。这一现象引。
9、起了国家政府的高度重视，20072008就有相当一批传统造纸企业因为污染严重而被关闭或停产改造。我国人口众多，森林和水资源都非常有限，森林覆盖率仅为16，低于世界平均水平的28，人均用水量只有世界平均水平的15，由于水资源和森林资源的严重短缺，满足不了造纸工业对原料的需求，因此每年我国都要进口大量的纸、纸板、纸浆和废纸，约占我国纸板消费量的66。进口废纸里含有大量的垃圾，这些严重的污染了环境。环境污染问题、资源匮乏问题、造纸资源大量进口等诸多因素成为造纸工业和材料工业寻求新的造纸原料和工艺技术的强大动力和迫切任务。0003人们沿用了2000多年的植物纤维造纸存在的主要问题是1损耗了大量的森林资。
10、源和水资源；2排放大量的有机氯化物和有毒气体，污染环境，破坏生态平衡，给人民的居住环境带来了严重的危害；3吸水率高，不防水防潮，限制了使用范围；4用于包装的纸张不防水不防潮、价格高；5工艺复杂，耗能高。发明内容0004本发明的目的是，在于克服现有技术的不足，提供了一种非植物纤维制造的保护环境、节省资源、无毒无害、防水防潮、防霉防菌、抗折叠、防蛀、成本低、印刷性能好及能够快速降解的硅酸钙纸。0005采用的技术方案是0006一种硅酸钙高填充聚合物改性纸，其技术要点在于由三层非植物纤维硅酸钙基体复合构成。第一层和第三层是由活化硅酸钙和碳酸钙、高密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、乙撑基双硬脂酰胺EBS、低分子。
11、聚乙烯等材料混合制备成，具有良好的吸墨性能、吸味性，茂金属聚乙烯具有良好的柔性、韧性和弹性。第二层由活化硅酸钙、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS、线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯原材料混合制备成。说明书CN102011347ACN102011351A2/5页50007上述活化硅酸钙粒度为12502500目。0008硅酸钙活化是采用硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂，处理方法先将PH值为79之间的硅酸钙在高速混合机内110130条件下搅拌预热干燥，除去水分后分批或一次投入0610的铝酸酯偶联剂和0306硅烷偶联剂，搅拌约15分钟检测活化度后出料，迅速冷却即制备成活化后的活化硅酸钙填充材料。0009根据用户需要上。
12、述每一层添加具有不同功能的助剂，其总量为03。0010三层非植物纤维硅酸钙纸基体具体配料是0011第一层和第三层非植物纤维硅酸钙纸基体是由乙撑基双硬脂酰胺EBS、高密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、低分子聚乙烯和活化硅酸钙制备成，其重量百分比为乙撑基双硬脂酰胺EBS26、高密度聚乙烯823、茂金属聚乙烯39、低分子聚乙烯01、活化硅酸钙5060和碳酸钙无机粉体1025、助剂03。0012第一层和第三层非植物纤维纸基体分别占纸重量的25。0013乙撑基双硬脂酰胺EBS带有极性酰胺基团，能够很好的和高密度聚乙烯结合，改善聚乙烯的加工性能，改善纸张的吸墨性，因此，在纸的第一层和第三层加入EBS使本发明的一种。
13、硅酸钙高填充聚合物改性纸具有良好的书写性能和印刷性能。茂金属聚乙烯柔性好，因此在纸的第一层和第三层加入茂金属聚乙烯提高了本发明的一种硅酸钙高填充聚合物改性纸的韧性，耐折叠痕，硅酸钙、碳酸钙加入到纸张内可使纸张产生大量的微孔，增加材料的吸墨性和印刷性以及纸感，因此可作为文化用纸、工业用纸、包装用纸、装饰装潢用纸、广告用纸及特殊用纸使用。0014第二层非植物纤维硅酸钙纸基体是由活化硅酸钙、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS、线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯原材料制备成，其配料以重量百分比计为活化硅酸钙粉体为5060，碳酸钙为1025，苯乙烯丁二烯嵌段共聚物为29、高密度聚乙烯材料为721，线性低密度聚乙烯。
14、LLDPE为48，助剂和改性剂为03，第二层占纸张总重量的50。0015上述活化硅酸钙和碳酸钙粉体，粒径为12502500目510M。0016上述助剂可选用增韧剂、润滑剂、偶联剂、填料表面改性剂、抗氧化剂其中包括铝酸酯偶联剂其分子式为C3H7OXALOCOR1MOCOR2NOABY，硅烷偶联剂其分子式为CLCH2CH2CH2SIOC2H53，钛酸酯偶联剂，抗氧剂四3，5二叔丁基4羟基苯基丙酸季戊四醇酯1010，其分子式为C73H108O12，润滑剂为低分子聚乙烯，脂肪酸等。0017一种硅酸钙高填充聚合物改性纸的制备方法，包括下述步骤00181、以第一层和第三层纸总重量百分比计取高密度聚乙烯82。
15、3，茂金属聚乙烯39、乙撑基双硬脂酰胺EBS26、助剂03和低分子聚乙烯01、5060、硅酸钙、1025的碳酸钙粉放入混合机内进行混料，混料1015分钟，混料机转速为80转/分；00192、将混合均匀的原料投入双螺杆挤出机，进行挤出造粒，使非极性的聚烯烃树脂和带有多种官能团的乙撑基双硬脂酰胺EBS进行接枝改性后挤出造粒成改性母料，该母料具有一定的极性，因此提高了纸张的吸墨性，使材料有了较好的印刷性能。00203、造好的粒料为第一层纸和第三层纸的原料，分别投入到第一挤出机和第三挤说明书CN102011347ACN102011351A3/5页6出机内。00214、称取721的高密度聚乙烯，48的线。
16、性低密度聚乙烯LLDPE，活化硅酸钙5060及碳酸钙粉体1025，29的苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS，13的助剂和改性剂进行共混造粒，作为第二层原料，投入第二挤出机。00225、采用第一挤出机、第二挤出机、第三挤出机进行三层复合共挤出工艺，挤出后通过梯形机头成型为片材，再经过由多辊组成的基材成型装置进行成型，成型装置配有凤刀和辊恒温冷却系统，自动升降，辊距根据产品要求设定自动调节。00236、采用多辊拉伸装置，多点拉伸技术进行拉伸，多点拉伸可确保产品横向收缩率低，纵向拉伸可根据产品性能要求选择拉伸倍数，拉伸装置由20多只由加热辊筒组成，采用双级变频电机传动。00247、拉伸后经热定型装置处理后。
17、，具有产品尺寸稳定性好，表面光洁度和印刷性能好等特点。热定型温度控制在100120。00258、拉伸后的硅酸钙高填充聚合物改性纸张经过通有冷水的两联辊进行冷却，冷却温度控制在510。冷却后再经电晕处理机进行电晕处理，电晕处理后可提高制品的表面张力改善印刷性能。00269、最后纸张通过牵引机进行牵引、卷曲后，即得。0027本申请人采用先进的茂金属聚乙烯高分子材料和高分子材料以及带有大量活性基团的乙撑基双硬脂酰胺EBS、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS，通过具有隔热功能的三层共挤梯形机头进行挤出、压延、流延等成行工艺加工成型、采用拉伸装置进行拉伸、压花处理、冷却、电晕处理、收卷等先进生产工艺和技术，制。
18、造出经济、环保、无毒、韧性好、耐折性好、不透明、耐化学腐蚀、耐水防潮、拉伸强度和撕裂强度好的具有循环利用的环保纸。可部分取代人类沿用了2000多年的植物纤维纸张。0028与现有技术相比，本发明的有益效果是一种硅酸钙高填充聚合物改性纸的原料配方不采用传统的造纸原料天然植物纤维类，如木浆、草浆和废纸浆等，而是以高密度聚乙烯HDPE、茂金属聚乙烯MPE、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS和乙撑基双硬脂酰胺EBS等高分子聚合物为基体，填充大量活化硅酸钙材料，再加入少量的活化碳酸钙而制成的新型环保纸张。产品具有以下特点00291、具有和植物纤维纸张一样的外观，白度、施胶度、吸墨性、不透明、强度、韧度和刚性等性。
19、能指标，这些性能指标部分强于传统的纤维纸张。它还具有区别于传统纤维纸的特点，耐化学腐蚀、耐水防潮，防蛀、不产生变形，尺寸稳定性好等。00302、生产工艺简单，节能节水，减少有机氯化物和有害气体的排放，无废弃物的排放，不含植物纤维，保护了森林资源，保护生态环境。00313、无菌无毒，具有很好的生物惰性，可广泛用于食品、药品包装及建筑装潢用纸，扩大了纸张的使用范围。00324、节省石油资源，因为产品用于包装用纸，可替代目前的塑料包装材料因此可以节省大量的石油。0033本发明的原理为任何一种高分子材料都不可能同时兼有产品所要求的所有性能特点，只有采取独特的结构设计和独特的工艺配方设计，组成交叉复合结。
20、构材料，充分利用每一层薄膜所具有的特点，使每一层的材料发挥其各自功能，并将各种材料所具说明书CN102011347ACN102011351A4/5页7备的不同优点集中在一起，采取互补的方法才能达到实用功能。本发明在合理选择多种高分子材料性质的基础上，根据一种硅酸钙高填充聚合物改性纸张的技术指标要求，按照高分子材料的相近相容原理和高分子材料的构效关系，对高分子聚合物进行改性和接枝，研究高分子结构与性能，增加高分子链上羧基、羰基和羟基等活性基团，使纸的表面具有一定的亲和性，研究纸张的加工工艺，通过加工工艺提高纸张表面的结构，使纸张表面形成大量的空隙，提高纸张的吸墨性，改善印刷性能和书写性能，设计并。
21、合成适合本项目各种功能的无毒高分子材料改性剂和成核剂，提高活化硅酸钙粉体与聚烯烃高分子材料的相容性，改善纸张的强度和耐折性，改善纸张的防水性和柔韧性，改善纸张的书写性和印刷性。制备出具有植物纤维纸张所具有的综合性能。附图说明0034图1图4为三层共挤硅酸钙纸结构图，其第一层和第三层为改善书写性能和印刷性能层，中间层为增加强度和挺度层。图1为活化硅酸钙和碳酸钙含量为80的三层共挤硅酸钙纸结构图，图2是活化硅酸钙和碳酸钙含量为72的三层共挤硅酸钙纸结构图，图3是活化硅酸钙和碳酸钙含量为65的三层共挤硅酸钙纸结构图，图4是活化硅酸钙和碳酸钙含量为60的三层共挤硅酸钙纸结构图。标号1为第一层，2为中间。
22、层，3为第三层。具体实施方式0035实施例一0036一种硅酸钙高填充聚合物改性纸，由三层非植物纤维硅酸钙、碳酸钙和高分子材料为基体，经三台挤出机共挤复合构成，第一和第三层非植物纤维硅酸钙纸基体原料是由乙撑基双硬脂酰氨2、高密度聚乙烯8、茂金属聚乙烯9、活化硅酸钙58、碳酸钙21、低分子聚乙烯1和抗氧化剂1010，其分子式为C73H108O12，1组成；第二层纸原料由活化硅酸钙60、碳酸钙23、笨乙烯丁二烯嵌段共聚物5、高密度聚乙烯8、线性低密度聚乙烯3和抗氧化剂1组成；上述第一层和第三层分别占纸重量的25。0037实施例二0038一种硅酸钙高填充聚合物改性纸，由三层非植物纤维硅酸钙、碳酸钙和高。
23、分子材料为基体，经三台挤出机共挤复合构成，第一和第三层非植物纤维硅酸钙纸基体原料是由乙撑基双硬脂酰氨5、高密度聚乙烯18、茂金属聚乙烯3、活化硅酸钙52、碳酸钙19、低分子聚乙烯1和抗氧化剂2组成；第二层纸原料由活化硅酸钙585、碳酸钙16、笨乙烯丁二烯嵌段共聚物2、高密度聚乙烯15、线性低密度聚乙烯8和抗氧化剂051010其分子式为C73H108O12，组成；0039实施例三0040一种硅酸钙高填充聚合物改性纸，由三层非植物纤维硅酸钙、碳酸钙和高分子材料为基体，经三台挤出机共挤复合构成，第一和第三层非植物纤维硅酸钙纸基体原料是由乙撑基双硬脂酰氨6、高密度聚乙烯20、茂金属聚乙烯5、活化硅酸钙。
24、51、碳酸钙14低分子聚乙烯1和抗氧化剂3组成；第二层纸原料由活化硅酸钙50、碳说明书CN102011347ACN102011351A5/5页8酸钙16、笨乙烯丁二烯嵌段共聚物9、高密度聚乙烯18、线性低密度聚乙烯6和抗氧化剂1组成；0041实施例四0042一种硅酸钙高填充聚合物改性纸的制备方法，包括下述工艺步骤00431、将高密度聚乙烯40，茂金属聚乙烯43，乙撑基双硬脂酰胺EBS15，1抗氧剂四3，5二叔丁基4羟基苯基丙酸季戊四醇酯1010，其分子式为C73H108O12，1低分子聚乙烯等原料放入高速混合机进行混料。00442、将混合均匀的原料投入双螺杆挤出机，使非极性的聚烯烃树脂和带有多种官能团的乙撑基双硬脂酰胺EBS进行接枝改性后挤出造粒成改性母料，该母料具有一定的极性，因此提高了纸张的吸墨性，使材料有了较好的印刷性能。00453、称取40改性母料，加入活化硅酸钙40及碳酸钙粉体20，混合后作为第一层和第三层的原料，投入第一挤出机和第三挤出机。00464、称取21的高密度聚乙烯，10的线性低密度聚乙烯LLDPE，加入活化硅酸钙45及碳酸钙粉体15，加入7的苯乙烯丁二烯嵌段共聚物SBS，2的加工助剂和改性剂进行共混造粒，作为第二层原料，投入第二挤出机。说明书CN102011347ACN102011351A1/1页9图1图2图3图4说明书附图CN102011347A。