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纸制品的阻燃解决方案究竟有哪些

早期采用的阻燃剂多为硅酸盐、硫酸铵、磷酸铵等无机盐。近年来,随着纸制品的应用范围不断拓宽,聚磷酸铵、氰胺及其衍生物、磷酸胍及胍盐等阻燃剂也逐渐投入应用。

  早期的无机盐阻燃剂效果其实并不持久,尤其是在遇到水或者长时间暴露在潮湿的环境下,但由于其价格便宜,目前仍然应用于一些阻燃要求不高的纸制品。

  到今天,纸制品的阻燃解决方案相比古代已经有很大的进步。在介绍现代纸制品阻燃解决方案之前,我们先来了解下纸制品的加工过程。虽然现代纸制品阻燃解决方案有很多,但在实际生产中也仅有几种方案得到了应用:

  1、采用不燃性或难燃性的造纸原料

  这类原料含有石棉、矿棉、玻璃纤维等无机纤维,经过特殊的造纸工艺,制成不燃性或者难燃性纸张。当然,这种纸张受限于强度低、成本高、使用面窄等各种缺点,并没有得到广泛的应用。

  2、打浆过程中添加不溶于水的阻燃剂

  打浆过程中将阻燃剂与其他造纸助剂一起加入到纸浆中。该方法可将阻燃剂均匀的分散在纸张中,阻燃效果好,生产时不需改变原有的造纸设备,工艺也只需很小的改进。

  采用的阻燃剂一般是不溶于水的。例如,氢氧化铝,ATH一部分会结合到纤维素纤维主体上,另一部分作为填料形成耐水性阻燃制品,因此用量很大(一般30%-60%)。这种阻燃剂还具有增白、提高热稳定性和印刷性能等优点。而氯化石蜡和三氧化二锑阻燃体系,则由于其具有一定毒性,限制了其使用范围。

  对于水溶性阻燃剂,如APP等,可在抄纸过程中含水量为5%-10%时再加入,避免阻燃剂额损失。

  3、用阻燃剂水溶液/水分散液对原纸浸渍

  受纸张厚度的影响,阻燃剂的添加量通常在10-20g/m2,采用方法二时会受一定限制,而采用浸渍法则不受这种限制。这种方法在造纸设备之外进行处理,变化范围比较大,处理时间短,操作方便,适用于各类原料纸张、装饰纸、壁纸、建筑用纸等。

  纸制品的阻燃浸渍处理方法与木材相似。阻燃剂一般配置成10%-20%的水溶液,添加一定量渗透剂,一段时间后取出、干燥、平整,得到阻燃纸制品。

  浸渍处理的阻燃剂,大多采用磷酸铵、水溶性聚磷酸铵。近年来,经常采用的还包括磷酸胍、氨基磺后,但纸张易吸潮,且手感性不好。

  4、将阻燃溶液覆盖在纸张表面

  该方法也叫涂覆法,即采用阻燃剂水溶液或阻燃剂分散液刷涂、喷涂于纸张表面。该方法能节省阻燃剂的用量,操作方便,但对于厚的纸张只能做到表面阻燃,这对于纸张的整体阻燃是不利的。

  通常在涂覆法中,阻燃剂与胶黏剂共同使用,可以提升纸制品的强度,耐磨防潮。

  5、施胶压榨时压入阻燃剂

  在打浆调料操作时,加入一定量的胶料和沉淀剂进入施胶,在施胶前表面撒上阻燃剂,然后将它压入到纸内。施胶的附着量有限,所以这种阻燃处理效果不太好,此方法也仅适用于具有施胶压榨装置的造纸机械。

  它可以在短时间内制得样品,从而进行小批量生产。同时可以用最少的阻燃剂用量达到阻燃目的,且额外费用不高。

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