众所周知,“纸是包不住火的”,这是一个常识。因为纸一般是由植物纤维抄制而成。而植物纤维主要是失水的ß-葡萄糖(C6H12O6)的缩合物,是易燃物。植物纤维的易燃性,决定了纸品的易燃性。从安全角度考虑,纸品的易燃性决定了纸品在某些特殊场所使用的局限性。
纸虽易燃,但经过阻燃处理的纸,可使其达到难燃要求,甚至不燃,从而进一步扩大纸品的应用范围。
用于玩具礼品的阻燃纸
具有彩虹般明亮鲜艳的彩虹纸,是一种新型喜庆装潢用纸,如烟花. 礼花. 彩花、彩炮、圣诞玩具等。国外多在圣诞节时作彩带、彩灯,也用来制作礼宾花,故亦称“扎宾花纸”或“圣诞纸”。国内一些城市禁放烟花炮竹后,一些厂家仿造国外产品,生产一种礼宾花筒,上部装满七彩的纸卷,下部有一小型压缩氮气钢瓶,使用时旋转下部,打开气阀,压缩氮气即将彩虹纸带抛向天空,五彩缤纷,飘飘洒洒。对彩虹纸的质量要求是色泽鲜艳明亮,不脱色,纸张强度好,并要求对纸张作阻燃处理,要求离开火源后立即停止燃烧,防止引起火灾。该类纸发展较为迅速,国内一些厂家已在组织生产,并且已经开始应用。如电视台等喜庆场所用的就是这种阻燃纸。另外,一些烟花爆竹也需要阻燃纸。
普通纸易燃,不适于作灯笼外罩,但选用阻燃纸作为灯笼外罩,可以减少火灾危险性。如在日本就流行用阻燃纸制作灯笼、饰花等。
阻燃剂的选择
目前市场上阻燃剂有近千种,但是适用于阻燃纸的阻燃剂不多。归纳起来,阻燃剂的选择应具有以下要求:
1 阻燃剂添加量小于纸品总质量的10%
因为纸品的植物纤维强度不高,若阻燃剂添加量大于10%,那么将有损纸的质量,如出现外观差,发硬,易碎,柔韧性、撕裂强度大大降低。当然对纸张要求不高,则另当别论。
2 阻燃剂毒性小,无色无味
从环保的角度出发,要求阻燃剂毒性小,无色无味等性能。目前普遍使用磷酸铵作阻燃剂,但是磷酸铵添加量至少在20%以上才有阻燃效果,而且磷酸铵性能不稳定,易挥发出氨气。有机膦类和磷酸酯类虽具有阻燃效果,但是它们一般用于制造农药,而且散发出难闻的气味,所以不宜采用该类阻燃剂。卤素化合物如氯化石蜡、四溴双酚A虽也有阻燃效果,但其受热时释放卤化氢、氰化氢等有毒气体,也不宜使用。一些硼酸盐,如硼砂毒性较高,许多国家已经禁用。硼酸在人体内有积存性,虽然每次的摄取量不多,但积少成多,连续摄取会在体内蓄积,妨害消化和排泄系统。硼酸的致死量成人约为20 g,小儿约为5 g。所以建议不宜采用硼酸盐类作阻燃剂。
3.阻燃剂不返卤,不吸潮
一些易潮解、吸潮的物质不宜采用。因为这有损纸的质量,而且有损外观。如硅酸钠、氯化镁、磷酸等用于阻燃时就会出现返卤、吸潮现象。
4 氧指数大于27%
阻燃纸氧指数达21%时,在空气中就不能点燃了,但是考虑火灾时空气的流动,规定氧指数大于27%,使其达到难燃级。
阻燃方法
纸品纤维素阻燃处理机理主要归纳为覆盖层理论、不燃性气体论、吸热论和化学反应论等四种。虽然赋予纸阻燃性的方法和技术很多,但是不管使用哪种机理对纸品进行阻燃处理,概括起来一般有以下几种途径:
1 浸渍法
该方法适用于水溶性阻燃剂。把水溶性阻燃剂配成溶液,浸渍到纸中,经加热干燥后即可制得阻燃纸。该方法得到的阻燃纸耐水性差、吸潮性强、变形大、纸的强度下降显著、易发黄变硬。浸渍法要求纸张具有相当高的吸水性和湿强度,最好是浸渍皱纹纸、棉纤维纸、合成纸和无纺织物。纸张在表面施胶机上或染纸机上就可完成浸渍。
2 浸布法
该方法适用于不溶或难溶的阻燃剂。把阻燃剂粉料均匀分散在粘结剂中,制成乳状涂料,然后用涂布的方法把涂料涂在纸的表面上,经加热干燥即可得涂布型阻燃纸。该方法的优点是阻燃剂大部分集中在纸的表面,对纸的物理性能影响也较小,特别是对需要涂布的加工纸而言,只需在涂料中加入阻燃剂就可以了,该方法可在涂布机上完成。为取得良好的阻燃效果,阻燃剂以粒径小而均匀的为好。该方法的缺点是阻燃效果不理想。
3 内添法
该方法适用于不溶于水的阻燃剂,将阻燃剂与其它填料一起添加到纸浆中去,然后抄制成纸。添加部位比较灵活,从打浆到流浆箱或圆网槽之间的任何部位都可加入,只要能够保证其在浆料中均匀分散就可以了。与其它填料类似,浆料的PH值在4.5~5.0之间,其在纸中的留着率最高。该方法的优点是适用于各种纸的生产,工艺操作简单,阻燃剂在纸中的分布比较均衡。缺点是阻燃剂流失非常严重。
4 喷雾法
这是近年来国外使用的方法。将阻燃剂溶解于溶剂中,喷成雾状,然后将纸从该雾中穿过,经干燥箱干燥后,即得成品。该方法优点是阻燃剂浪费较少,对纸张的强度影响也不大,是一种适于规模化生产的方法。
其中,七彩阻燃纸、阻燃蜂窝纸和环保型阻燃纸发展最快,其产品的技术含量高,附加值高,该类产品既可出口,又可内销,开发前景较为广阔。 |