紙品上阻燃劑的使用情況介紹

　　在紙品上的的阻燃做的越來(lái)越好了，在紙品中阻燃劑的使用是怎樣的，我們給大家詳細(xì)的介紹一下，請(qǐng)大家多多了解。

　　造紙術(shù)是中國(guó)古代四大發(fā)明之一，經(jīng)過(guò)約2000年的發(fā)展，紙制品在日常生活中已經(jīng)隨處可見，在包裝材料、建筑材料、工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。

　　紙制品極易燃燒，歷史上也發(fā)生過(guò)很多因紙制品燃燒引起的重大火災(zāi)，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。所以，對(duì)紙制品進(jìn)行阻燃處理變得非常有必要。

　　其實(shí)關(guān)于紙制品的阻燃最早可追述到19世紀(jì)，早期采用的阻燃劑多為硅酸鹽、硫酸銨、磷酸銨等無(wú)機(jī)鹽。近年來(lái)，隨著紙制品的應(yīng)用范圍不斷拓寬，聚磷酸銨、氰胺及其衍生物、磷酸胍及胍鹽等阻燃劑也逐漸投入應(yīng)用。

　　早期的無(wú)機(jī)鹽阻燃劑效果其實(shí)并不持久，尤其是在遇到水或者長(zhǎng)時(shí)間暴露在潮濕的環(huán)境下，但由于其價(jià)格便宜，目前仍然應(yīng)用于一些阻燃要求不高的紙制品。

　　到今天，紙制品的阻燃解決方案相比古代已經(jīng)有很大的進(jìn)步。在介紹現(xiàn)代紙制品阻燃解決方案之前，我們先來(lái)了解下紙制品的加工過(guò)程。

　　雖然現(xiàn)代紙制品阻燃解決方案有很多，但在實(shí)際生產(chǎn)中也僅有幾種方案得到了應(yīng)用：

　　1、采用不燃性或難燃性的造紙?jiān)?/p>

　　這類原料含有石棉、礦棉、玻璃纖維等無(wú)機(jī)纖維，經(jīng)過(guò)特殊的造紙工藝，制成不燃性或者難燃性紙張。當(dāng)然，這種紙張受限于強(qiáng)度低、成本高、使用面窄等各種缺點(diǎn)，并沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用。

　　2、打漿過(guò)程中添加不溶于水的阻燃劑

　　打漿過(guò)程中將阻燃劑與其他造紙助劑一起加入到紙漿中。該方法可將阻燃劑均勻的分散在紙張中，阻燃效果好，生產(chǎn)時(shí)不需改變?cè)械脑旒堅(jiān)O(shè)備，工藝也只需很小的改進(jìn)。

　　采用的阻燃劑一般是不溶于水的。例如，氫氧化鋁，ATH一部分會(huì)結(jié)合到纖維素纖維主體上，另一部分作為填料形成耐水性阻燃制品，因此用量很大(一般30%-60%)。這種阻燃劑還具有增白、提高熱穩(wěn)定性和印刷性能等優(yōu)點(diǎn)。而氯化石蠟和三氧化二銻阻燃體系，則由于其具有一定毒性，限制了其使用范圍。

　　對(duì)于水溶性阻燃劑，如APP等，可在抄紙過(guò)程中含水量為5%-10%時(shí)再加入，避免阻燃劑額損失。

　　3、用阻燃劑水溶液/水分散液對(duì)原紙浸漬

　　受紙張厚度的影響，阻燃劑的添加量通常在10-20g/m2，采用方法二時(shí)會(huì)受一定限制，而采用浸漬法則不受這種限制。這種方法在造紙?jiān)O(shè)備之外進(jìn)行處理，變化范圍比較大，處理時(shí)間短，操作方便，適用于各類原料紙張、裝飾紙、壁紙、建筑用紙等。

　　紙制品的阻燃浸漬處理方法與木材相似。阻燃劑一般配置成10%-20%的水溶液，添加一定量滲透劑，一段時(shí)間后取出、干燥、平整，得到阻燃紙制品。

　　浸漬處理的阻燃劑，大多采用磷酸銨、水溶性聚磷酸銨。近年來(lái)，經(jīng)常采用的還包括磷酸胍、氨基磺后，但紙張易吸潮，且手感性不好。

　　4、將阻燃溶液覆蓋在紙張表面

　　該方法也叫涂覆法，即采用阻燃劑水溶液或阻燃劑分散液刷涂、噴涂于紙張表面。該方法能節(jié)省阻燃劑的用量，操作方便，但對(duì)于厚的紙張只能做到表面阻燃，這對(duì)于紙張的整體阻燃是不利的。

　　通常在涂覆法中，阻燃劑與膠黏劑共同使用，可以提升紙制品的強(qiáng)度，耐磨防潮。

　　5、施膠壓榨時(shí)壓入阻燃劑

　　在打漿調(diào)料操作時(shí)，加入一定量的膠料和沉淀劑進(jìn)入施膠，在施膠前表面撒上阻燃劑，然后將它壓入到紙內(nèi)。施膠的附著量有限，所以這種阻燃處理效果不太好，此方法也僅適用于具有施膠壓榨裝置的造紙機(jī)械。

　　它可以在短時(shí)間內(nèi)制得樣品，從而進(jìn)行小批量生產(chǎn)。同時(shí)可以用最少的阻燃劑用量達(dá)到阻燃目的，且額外費(fèi)用不高。

　　目前，我國(guó)大多數(shù)采用浸漬法和涂覆法進(jìn)行紙制品的阻燃處理，而需要阻燃的紙制品在經(jīng)過(guò)阻燃處理后還遠(yuǎn)不夠，還需要對(duì)其阻燃性能進(jìn)行測(cè)試。那么紙制品的阻燃性能如何來(lái)測(cè)試。

　　我們知道，阻燃塑料的測(cè)試有多種測(cè)試方法，每種方法側(cè)重點(diǎn)均不同，但結(jié)合起來(lái)就能得到綜合評(píng)價(jià)，阻燃紙制品也是如此。通常有以下幾種測(cè)試方法：

　　1、垂直燃燒試驗(yàn)

　　將紙制品垂直的懸掛在試樣架上，規(guī)定的條件下，試樣與火焰接觸，根據(jù)燒毀長(zhǎng)度、續(xù)燃時(shí)間、陰燃時(shí)間來(lái)測(cè)試其阻燃性能。

　　該方法適用于厚度小于1.6mm的紙制品，樣品尺寸為21cm*7cm，點(diǎn)火12s，測(cè)定試樣的余暉時(shí)間和炭化長(zhǎng)度。當(dāng)試樣的平均炭化長(zhǎng)度小于或等于11.5cm時(shí)，認(rèn)為是合格產(chǎn)品。

　　相關(guān)的參照標(biāo)準(zhǔn)為美國(guó)紙漿與造紙工業(yè)技術(shù)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)：TAPPI T461 OM-84《阻燃處理紙與紙板的燃燒試驗(yàn)方法》、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14656-93《阻燃紙與紙板燃燒試驗(yàn)方法》、日本JIS A1321《建筑物內(nèi)裝飾材料的難燃性方法和實(shí)驗(yàn)程序》。

　　2、斜面燃燒試驗(yàn)

　　斜面燃燒是在一定規(guī)格的燃燒箱內(nèi)進(jìn)行。試樣與水平面呈一定角度(通常為45°)，由底邊向上燃燒。

　　相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)參考日本JIS A1322《建筑用薄形材料的難燃性試驗(yàn)方法》和JIS Z2150《薄型材料的防火性能的試驗(yàn)方法(45°斜面法)》。

　　3、氧指數(shù)的測(cè)定

　　氧指數(shù)的測(cè)定在研制阻燃紙制品中是十分有效的工具，它可以提供定量數(shù)字供篩選阻燃劑配方。在某些國(guó)內(nèi)外的紙制品的標(biāo)準(zhǔn)中提出了阻燃級(jí)別與氧指數(shù)的關(guān)系。

　　日本 JIS D 1201標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了汽車內(nèi)部采用的有機(jī)材料燃燒性能測(cè)試中規(guī)定的試件氧指數(shù)值：阻燃1級(jí)>30;阻燃2級(jí)>27;阻燃3級(jí)<27。

　　4、熱分析技術(shù)

　　熱分析技術(shù)在紙制品的阻燃性能測(cè)試中，雖然不能做到定量分析，但是給出的結(jié)論對(duì)于阻燃機(jī)理的研究及配方改進(jìn)是有益的。