[技术领域]

本发明涉及石头紙， 尤其涉及一种免刀直撕石头紙的制备方法。

[背景技术]

传统的紙张大多用纤维制成， 当需要分割紙张时， 只有用刀具切割才能得 到整齐的切割边； 如果直接用手撕紙， 因为纤维在紙张中随机分布， 方向不一， 用手无法很好地控制紙张切割的方向， 撕出来的紙边不仅弯弯曲曲， 而且有很 多毛边。

石头紙， 也称碳酸 4弓紙。 石头的主要成分是碳酸 4弓， 在石头造紙这个生产 工艺里面， 主要以碳酸 4弓为主要原料， 整个生产过程不需要添加一滴水， 也不 需要消耗木材， 节约了宝贵的水资源和森林资源。

石头紙是利用石头粉和有机基料制成的， 当造紙材料中的石头粉含量高时 , 造紙成本较低， 但石头紙的质量较差； 当造紙材料中的石头粉含量较低时， 石 头紙的各方面的性能得以提高， 但会增加产品的成本。

传统石头紙中的石头粉在有机基料中随机分布 的， 没有固定的方向， 所以 在分割紙张时， 也只有用刀具切割才能得到整齐的切割边； 如果直接用手撕紙， 也无法很好地控制紙张切割的方向， 撕出来的紙边也是弯弯曲曲的， 无法轻松 地得到直边。 这样， 当想在便签本或笔记本上撕下半张齐整的紙时 ， 就很麻烦。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种免刀直撕 石头紙制备方法， 制出的石 头紙不需要依赖刀具或撕紙器， 仅利用手撕就能够控制紙张切割的方向并得到 所需尺寸。 为了解决上述技术问题， 本发明釆用的技术方案是， 一种免刀直撕石头紙 制备方法， 包括以下步骤：

101 )制取石头紙紙坯；

102 )对步骤 101获得的紙坯进行纵向单向拉伸，紙坯伸长的 倍率为 2-7倍。 以上所述的免刀直撕石头紙制备方法， 在步骤 101 前对石头紙紙坯两面进 行电晕处理， 达因值达到 38-42达因。

以上所述的免刀直撕石头紙制备方法， 在步骤 101 中经挤出或吹膜直接制 成的高温状态下的基紙或复合制成的高温状态 下基紙， 经板材成型冷却轮组辗 压成型制得所述的紙坯； 所述板材成型冷却轮组包括第一轮对和第二轮 对， 每 一个轮对包括一个钢轮和一个橡胶轮； 第一轮对钢轮的温度为 75° C-97° C, 第 二轮对钢轮的温度低于 70。 C。

以上所述的免刀直撕石头紙制备方法， 所述的基紙为单层， 按重量百分比 由以下组分组成： 石头粉 45-75%, 聚丙烯 16-49%, 钛白粉 1-3%, 偶联剂 1-3%, 抗氧化剂 0. 1-0. 3%, 聚乙烯蜡 0. 5-2% , 硬脂酸 0. 5-2%, 石蜡 0. 5-2%; 按上述 重量百分比将石头粉置于造粒机的密炼桶中加 温到 140。 C-150。 C , 添加钛白 粉， 偶联剂， 抗氧化剂， 聚乙烯蜡， 硬脂酸， 石蜡和重量百分比为 12-14%的聚 丙烯搅拌到 185。 C-190° C后进入造粒机造粒； 再将石头粉粒与其余的聚丙烯 混匀后， 经挤出机或吹膜机制成基紙。

以上所述的免刀直撕石头紙制备方法， 所述的基紙为双层复合紙， 用双层 挤出机复合制出， 第一层按重量百分比由以下组分组成： 石头粉 30-60%, 聚丙 烯 31-64%, 钛白粉 1-3%, 偶联剂 1-3%, 抗氧化剂 0. 1-0. 3%, 聚乙烯蜡 0. 5-2% , 硬脂酸 0. 5-2%, 石蜡 0. 5-2%; 按上述重量百分比将石头粉置于造粒机的密炼 桶 中加温到 140。 C-150。 C, 添加钛白粉， 偶联剂， 抗氧化剂， 聚乙烯蜡，硬脂酸， 石蜡和重量百分比为 12-14%的聚丙烯搅拌到 185。 C-190。 C后进入造粒机造粒； 再将石头粉粒与其余的聚丙烯混勾后， 进入双层挤出机第一料口； 第二层按重 量百分比由以下组分组成： 石头粉 50-65%, 聚丙烯 26-44%, 钛白粉 1-3% , 偶联 剂 1-3%, 抗氧化剂 0. 1-0. 3% , 聚乙烯蜡 0. 5-2% , 硬脂酸 0. 5-2%, 石蜡 0. 5-2%; 按上述重量百分比将石头粉置于造粒机的密炼 桶中加温到 140。 C-150。 C,添加 钛白粉， 偶联剂， 抗氧化剂， 聚乙烯蜡， 硬脂酸， 石蜡和重量百分比为 12-14% 的聚丙烯搅拌到 185° C-190。 C后进入造粒机造粒； 再将石头粉粒与其余的聚 丙烯混匀后， 进入双层挤出机第二料口。

以上所述的免刀直撕石头紙制备方法， 所述的基紙为三层复合紙， 用三层 挤出机复合制出， 表层按重量百分比由以下组分组成： 石头粉 30-40%, 聚丙烯 42-54%, 钛白粉 1-3%, 偶联剂 1-3%, 抗氧化剂 0. 1-0. 3%, 聚乙烯蜡 0. 5-2%, 硬脂酸 0. 5-2%, 石蜡 0. 5-2%; 按上述重量百分比将石头粉置于造粒机的密炼 桶 中加温到 140。 C-150。 C, 添加钛白粉， 偶联剂， 抗氧化剂， 聚乙烯蜡，硬脂酸， 石蜡和重量百分比为 12-14%的聚丙烯搅拌到 185。 C-190。 C后进入造粒机造粒； 再将石头粉粒与其余的聚丙烯混勾后， 进入三层挤出机表层料桶； 芯层按重量 百分比由以下组分组成： 石头粉 55-65%, 聚丙烯 27-39%, 钛白粉 1-3%, 偶联剂 1-3%, 抗氧化剂 0. 1-0. 3% , 聚乙烯蜡 0. 5-2%, 硬脂酸 0. 5-2% , 石蜡 0. 5-2%; 按上述重量百分比将石头粉置于造粒机的密炼 桶中加温到 140。 C-150。 C,添加 钛白粉， 偶联剂， 抗氧化剂， 聚乙烯蜡， 硬脂酸， 石蜡和重量百分比为 12-14% 的聚丙烯搅拌到 185° C-190。 C后进入造粒机造粒； 再将石头粉粒与其余的聚 丙烯混匀后， 进入双层挤出机芯层料桶。

以上至 6 中任一权利要求所述的免刀直撕石头紙制备方 法， 石头粉的粒度 为 800-2500 目， 造粒用的聚丙烯按 ASTM D1238-98 标准测得的熔融指数为 3-5g/10min; 其余的聚丙烯按 ASTM D1238-98 标准测得的熔融指数为 3-5g/10min, ASTM D790弯曲模量为 1360-1500MPa _o

以上所述的免刀直撕石头紙制备方法， 在步骤 102 中， 紙坯伸长的倍率为 5.5-6.5倍。 粉轨迹成一线排列， 变各向同性为各向异性， 石头粉轨迹的排列方向形成平整 的撕裂方向， 手工撕紙时， 只要撕紙的方向与石头粉轨迹的方向相同， 就能撕 出齐整的直边紙。

[具体实施方式]

下面通过实施例对本发明免刀直撕石头紙 （Poly+Stone Just-Tear ) 的制 备过程做进一步阐述：

a.将方解石或贵妃石击碎， 对于石头击碎后的直径约于 8cm, 用人工目视筛 选， 杂质去除后研磨成 800-2500 目的石头粉， 将石头粉放置于造粒机密炼桶 中加温到大约 145°C,再添加部份 ΡΡ(12-14%) ,ΡΡ选择 MI=3到 5 (ASTM D1238) , 如 PPH-T30S 钛白粉， 偶联剂（铝酸酯）， 抗氧化剂， 聚乙烯蜡， 硬脂酸， 石腊 等材料微速搅拌， 依温度提升而增加拌料速度， 直到温度达 185°C-190°C后进 入造粒机螺杆段混炼， 通过滤网到挤出模头（细条状出口）挤出条状 ， 风冷后切 粒形成石头粉粒。

b.将石头粉粒放入搅拌桶中依其石头紙用途需� ��添加不同百分比的 PP。 PP 选择 MI=3到 5 (ASTM D1238) , 弯曲模量为 1360-1500MPa (ASTM D790) , 尽量 近于 1500MPa, 如 APPC1102K, 原料烘干拌匀后倒入抽板机进料桶进入螺杆段 逐步加温熔解混炼， 抽板机螺杆段共分五段， 挤出温度 185°C-190°C; 经过滤 网到 T型模头模嘴挤出，挤出厚度由模嘴间隙与牵� �变频器控制，制成基紙（基 紙也可以由吹膜机吹出）。 较高的弯曲模量有利于将石头紙撕开。

C .在步骤 b 中经挤出或吹膜直接制成的还在高温状态下的 基紙， 经板材成 型冷却轮组辗压成型制得紙坯； 板材成型冷却轮组包括多个轮对， 每一个轮对 包括一个钢轮和一个高温橡胶轮； 第一轮对钢轮的冷却水的温度为 75° C-97 。 C, 第二轮对钢轮的温度低于 70。 C; 其余数座轮对釆用风冷或自然冷却。

d.步骤 c 获得的紙坯经过电晕处理器将石头紙上下两面 表面电晕处理达 38-42达因， 以增加拉伸匀称度。 紙坯电晕处理后经拉伸机纵向单向拉伸， 紙 坯拉伸倍率为 5. 5-6. 5倍， 即制成本发明需要的单层免刀直撕石头紙。 为 2-7倍， 石头粉轨迹成一线排列， 紙坯变各向同性为各向异性， 石头粉轨迹 的排列方向形成平整的撕裂方向， 手工撕紙时， 只要撕紙的方向与石头粉轨迹 的方向相同， 就能撕出齐整的直边紙。

免刀直撕石头紙可以是单层、 双层或三层：

单层一选定材料配比后直接用挤出机制出，

双层一选定材料配比后用双层挤出机复合制出 ， 双层挤出机分 A螺杆及 B 螺杆 AB螺杆比例可从 2: 8-5: 5 (紙材厚度)依产品使用功能作调节， AB材料亦 可依产品使用功能不同而异。

三层一三层紙亦应用双层挤出机复合制出， 三层排列方式可用 A机螺杆经 分流器挤出与 B机螺杆挤出复合成 ABA三层，亦可用 B机螺杆经分流器挤出与 A 机螺杆挤出复合成 BAB三层， 比例可为（1: 8: 1-3: 4: 3) , 分层厚度与材料比例视 使用功能而异。 表 1: 原料描述：

原料名称 来源 牌号 理化参数要求

石头粉 昆明 800-2500目

聚丙稀（1) 沙特， 中石化茂名 PPH-T30S 流动指数 MI = 3-5 ( ASTM

(造粒用） D1238-98 )

钛白粉 澳大利亚 Millennium R-69

Inorganic Chemicals

Ltd,

偶联剂 河南华毅塑料助剤厂 铝酸酯 106

抗氧化剂 (BASF)巴斯夫高桥特 1010, 168

性化学品（上海）有限

公司

聚乙烯蜡 昆山鹿华化工 PE蜡二型

硬脂酸 印度尼西亚春金公司 1810

石蜡 昆山鹿华化工

聚丙稀（2) 沙特， 中石化茂名 APPC1102K 流动指数 MI = 3-5; 弯曲模量

1360-1500MPa (ASTM D790)

表 2: 单层厚紙配方实施例 （按重量百分比）

表 3: 单层薄紙配方实施例 （按重量百分比）

表 4: 双层紙第一层配方实施例 （按重量百分比）

表 5: 双层紙第二层配方实施例 （按重量百分比）

表 6: 三层紙表层配方实施例 （按重量百分比）

原料名称 实施例 1 实施例 1 实施例 3 实施例 4 实施例 5 石头粉 30% 33% 35% 38% 40% 聚丙稀（ 1 ) 13% 13% 13% 13%% 13% 钛白粉 2% 2% 2% 2% 2% 偶联剂 2% 2% 2% 2% 2% 抗氧化剂 0, 2% 0, 2% 0, 2% 0, 2% 0, 2% 聚乙烯蜡 1% 1% 1% 1% 1% 硬脂酸 1% 1% 1% 1% 1% 石蜡 1% 1% 1% 1% 1% 聚丙稀（ 1 ) 49, 8% 46, 8% 44, 8% 41, 8% 39, 8% 表 7: 三层纸芯层配方实施例 （按重量百分比）