纸制品极易燃烧,历史上也发生过很多因纸制品燃烧引起的重大火灾,造成了巨大的经济损失。所以, 阻燃纸对纸制品进行阻燃处理变得非常有必要。其实关于纸制品的阻燃*早可追述到19世纪,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。
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。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。
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。