客户做阻燃墙纸，要求做B2级，可以制浆中添加也可以后处理，看采用什么阻燃剂合适。我们来详细分析一下墙纸达到B2级阻燃（德国标准DIN 4102-1，属于“normally flammable”）的两种方式：浆内添加和表面喷涂。重点会放在浆内添加方案上。
一、核心原则：
1、 B2级要求： 需要显著降低材料的可燃性，延缓火焰蔓延速度。通常需要阻燃剂在气相（稀释可燃气体、捕获自由基）和/或凝聚相（促进成炭、隔热）发挥作用。
2、墙纸特点： 基材主要是纸浆（纤维素），可能含有涂层、印刷油墨等。需要考虑阻燃剂对纸张强度、白度、印刷适性、环保性（VOC, 甲醛等）、后续加工（如压花、复合）以及最终外观（透明度、颜色）的影响。
3、工艺兼容性： 阻燃剂必须与造纸湿部化学（pH值、阳离子需求、留着率）和后续涂布/印刷工艺兼容。
二、浆内添加阻燃剂方案
这是在造纸浆料（打浆后，上网成型前）就将阻燃剂加入的方式。优点是阻燃效果均匀、持久（整张纸都有阻燃性），对最终产品外观影响小（如果选择得当），适合有后续印刷涂布要求的产品。缺点是可能影响纸张物理强度，需要精确控制添加点和用量。
常用且适合墙纸浆内添加的阻燃剂类型
1、无机阻燃剂：
氢氧化铝： 原理： 吸热分解（约200°C），释放水蒸气稀释氧气和可燃气体，残余氧化铝形成隔热层。
优点： 无毒、低烟、环保、成本相对较低、白度高、不影响纸张不透明度。
缺点： 需要高添加量（通常 >50%，甚至60-70% on pulp）才能达到B2级。这会显著降低纸张强度（抗张、撕裂度），增加定量和成本。可能影响纸张的柔软性和印刷适性（需调整油墨）。留着率需要关注（常需助留剂配合）。
适用性： 对强度要求不高、定量允许增加的墙纸基纸可以考虑。是性价比高的主流选择之一，但需克服高添加量带来的问题。 形式： 通常使用超细、高白度、表面改性（提高相容性和留着率）的品种。
氢氧化镁： 原理： 类似氢氧化铝，但分解温度更高（约340°C），吸热量稍低。
优点： 更高的分解温度可能更适合某些加工工艺，烟密度更低。
缺点： 同样需要高添加量才能有效，对强度负面影响大。成本通常比氢氧化铝略高。白度可能稍逊于氢氧化铝。
适用性： 与氢氧化铝类似，可作为替代选择，尤其需要稍高分解温度时。
硼酸锌： 原理： 多效阻燃剂。在低温下释放结晶水吸热；高温促进成炭；形成玻璃态覆盖层隔绝氧气和热量；能捕获自由基。
优点： 高效，添加量相对较低（通常5-20% on pulp即可有效，具体看配方）。低毒、抑烟、抗阴燃效果好。对纸张强度影响比高填充的氢氧化物小。兼容性较好。
缺点： 成本比氢氧化物高。可能略微影响白度（轻微黄色调）。水溶性稍高（需关注留着率），长期潮湿环境下可能有迁移风险（但对墙纸应用通常可接受）。
适用性： 是浆内添加达到B2级非常推荐的选择之一。效率高，综合性能好。常与其他阻燃剂（如氢氧化物、磷氮系）复配使用。
聚磷酸铵： 原理： 膨胀型阻燃剂的核心酸源。受热分解生成强脱水性的聚磷酸，促进纤维素脱水成炭；释放不燃气体（如氨气）；形成的炭层膨胀隔热隔氧。
优点： 高效，添加量适中（10-30% on pulp）。成炭效果好，阻燃效率高。低烟低毒。水溶性较低（II型）的品种适用于浆内添加。
缺点： 对湿度敏感（吸潮可能影响留着和纸张性能），需注意储存和使用环境。可能略微降低纸张强度。成本中等偏高。需要与炭源和气源组成完整的膨胀体系才能发挥最佳效果（纤维素本身可作为炭源，气源常需额外添加如三聚氰胺、季戊四醇等，但这在浆内添加复杂化）。
适用性： 是高效阻燃的重要选择。常与硼酸锌、三聚氰胺（或其盐/衍生物）复配使用构成无卤膨胀体系。选择低水溶性、高聚合度的APP型号至关重要。
2、磷-氮系阻燃剂 (常为液体或水分散液)： 原理： 磷组分促进脱水成炭，氮组分起发泡、稀释可燃气体、协同增效作用。多为凝聚相阻燃。
代表产品： 磷酸酯/膦酸酯铵盐类： 如甲基膦酸二甲酯的铵盐溶液、各种有机磷化合物的铵盐。水溶性好，易于在浆内分散。
磷氮齐聚物/聚合物： 一些专门设计用于造纸湿部的液体磷氮阻燃剂。
优点： 多为液体，易添加和分散，对纸张强度影响相对较小（尤其与高填充无机物相比）。阻燃效率较高，添加量适中（10-25% on pulp）。低烟低毒（无卤）。常能改善纸张的湿强度（因含氮）。
缺点： 成本通常较高。可能引入一定的吸湿性。某些类型可能对pH敏感或与湿部化学品（如阳离子淀粉、助留剂）发生相互作用，需仔细评估兼容性。可能对白度有轻微影响。需要关注留着率（液体阻燃剂）。
适用性： 是浆内添加的理想选择之一，尤其对纸张强度要求高的场合。操作方便，效果显著。需要选择专门为造纸湿部设计的稳定产品。
3、复配体系 (最常见且推荐)： 单一阻燃剂往往难以在性能、成本和加工性上达到最佳平衡。实际应用中，浆内添加多采用复配体系： APP + 硼酸锌 + (三聚氰胺或其衍生物)： 经典高效的无卤膨胀体系。APP提供酸源和气源（部分），硼酸锌协效促进成炭、抑烟、抗阴燃，三聚氰胺（或其磷酸盐、氰尿酸盐）作为主要气源和补充氮源。这是达到B2级非常有竞争力的方案。 磷氮液体阻燃剂 + 硼酸锌/氢氧化铝： 利用液体阻燃剂的高效性和易加工性，辅以无机阻燃剂降低成本、提高抑烟性和填充性。
高填充氢氧化铝/镁 + 少量高效协效剂 (如硼酸锌、有机硅等)： 降低氢氧化物总量，减轻对强度的负面影响，同时提升阻燃效率。
三、浆内添加关键考虑因素
1、 添加点： 通常在打浆后、冲浆泵前或流浆箱前加入。液体阻燃剂可在稀释后泵入，粉体需充分分散（避免结块）后加入。确保混合均匀。
2、 留着率： 阻燃剂必须有效留着在纤维上。需评估阻燃剂的电荷特性，通常需要配合使用阳离子助留剂系统（如CPAM + 膨润土微颗粒系统或其它高效系统）来提高细小纤维和阻燃剂颗粒的留着。否则大量阻燃剂会进入白水，降低效率，污染系统。
3、 湿部化学兼容性： 测试阻燃剂对系统pH、Zeta电位、阳离子需求的影响。确保不影响其他化学品（如施胶剂、增强剂、染料）的效果，不产生沉淀或泡沫。
4、对纸张性能的影响： 必须测试阻燃纸的物理强度（抗张、撕裂、耐破）、白度、不透明度、透气度、表面平滑度、吸水性等。高填充体系强度损失是主要挑战。
5、 后续加工性： 评估阻燃纸在涂布、印刷、压花、复合等工序中的表现（如油墨吸收性、涂布均匀性、粘合剂兼容性）。
6、 环保与法规： 确保阻燃剂符合目标市场的环保法规（如欧盟REACH, RoHS, 无卤要求等），低甲醛、低VOC。无卤体系是主流趋势。
7、 成本： 综合计算阻燃剂成本、添加量、对生产效率/得率度的影响带来的综合成本。
四、 表面喷涂阻燃剂方案
这是在墙纸原纸生产完成后（或在涂布/印刷后），通过喷涂设备将阻燃溶液/分散液均匀施加到纸张表面的方式。
（一）常用喷涂阻燃剂类型
1、 膨胀型阻燃涂料： 原理： 包含酸源（如APP）、炭源（如季戊四醇、淀粉）、气源（如三聚氰胺）以及粘合剂（如丙烯酸乳液、VAE乳液、PVAc）。受热时膨胀形成致密隔热炭层。
优点： 阻燃效率非常高，通常较少量（10-50 gsm 干重）即可达到B2甚至B1级。对原纸强度影响小。可以选择透明或有色涂料，适应不同外观要求。配方可调性强。
缺点： 增加一道工序和设备投入。可能改变表面手感（变硬或变粘）。可能影响印刷适性或需要特殊油墨（如果喷在印刷层上）。成本取决于涂料配方和涂布量。耐擦洗性、耐磨性需要关注（取决于粘合剂）。如果喷涂不均匀会影响效果。
适用性： 是达到B2级非常有效且常用的方法，尤其对于已有基纸或成品墙纸进行阻燃处理。需要选择合适的粘合剂保证附着力和耐久性。
2、无机阻燃剂悬浮液： 代表： 高固含量的氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌悬浮液（常含分散剂、增稠剂和少量粘合剂）。
优点： 环保、低烟、成本相对较低（尤其是氢氧化物）。
缺点： 需要较高的涂布量才能有效（影响手感和透气性）。涂层可能不透明或发白。影响表面平滑度和印刷适性。耐磨耐擦洗性差（除非使用足够强的粘合剂）。
适用性： 适合对表面外观要求不高、需要低成本阻燃的墙纸背面处理或特定风格产品。
3、磷氮系阻燃溶液： 类似于浆内添加的液体磷氮阻燃剂，但配制成适合喷涂的浓度和粘度，并可能添加润湿剂。
优点： 易施工，渗透性好（如果允许渗透），对强度影响小，相对透明。
缺点： 可能需要多次喷涂以达到足够载量。渗透太深可能影响尺寸稳定性或背面；只停留在表面则耐久性（耐擦拭、耐迁移）可能不如成膜型涂料。成本较高。
适用性： 适合需要保持原纸手感和外观、对耐久性要求不极端高的场合。
（二）喷涂关键考虑因素
1、均匀性： 喷涂设备（喷头、压力、雾化效果）和操作工艺（走纸速度、喷涂量控制）必须保证涂层均匀一致，否则阻燃效果不稳定。
2、渗透 vs 成膜： 根据阻燃剂类型和配方，控制其是渗透到纸内还是主要在表面成膜。渗透有助于内部阻燃但可能影响尺寸；成膜保护表面但内部阻燃性不足（除非原纸已有一定阻燃性）。
3、表面性能： 必须评估喷涂后对墙纸表面手感、光泽度、颜色、印刷层的影响以及对后续加工（如复合背胶）的影响。
4、耐久性： 评估涂层的耐摩擦性、耐湿擦拭性（对于可擦拭墙纸尤为重要）、耐候性（如果涉及光照）。
5、粘合剂选择： 对于成膜型涂料（尤其是膨胀型），粘合剂的选择至关重要，影响附着力、柔韧性、耐水性、阻燃效率（本身最好难燃）和最终手感。
6、环保性： 同样需关注VOC含量、甲醛释放、有害物质等。
五、总结与建议
1、浆内添加： 优势： 阻燃性均匀持久，不影响最终表面特性（若选择得当），适合需要高质量印刷和涂布的墙纸。
挑战： 对纸张强度影响较大（尤其高填充体系），湿部化学控制要求高，优化复配方案是关键。
推荐方案： 高效首选： APP + 硼酸锌 + 三聚氰胺（或其衍生物） 复配膨胀体系。需仔细优化配比和工艺。
强度优先： 专用磷氮系液体阻燃剂 (单用或复配少量硼酸锌)。成本较高但强度损失小。
成本优先： 高填充氢氧化铝/镁 + 高效协效剂 (如少量硼酸锌)。需接受显著的强度下降和定量增加。
2、表面喷涂： 优势： 阻燃效率高（尤其膨胀型涂料），对原纸性能影响小，工艺灵活（可在原纸厂或墙纸厂进行），易于处理现有产品。
挑战： 增加工序成本，可能改变表面手感和性能，均匀性控制要求高，耐久性（耐磨擦、耐擦拭）是关键。
推荐方案： 最常用高效： 膨胀型阻燃涂料 (APP/炭源/气源/粘合剂)。选择合适的粘合剂保证手感和耐久性。
环保低成本： 无机阻燃剂 (ATH/MDH/硼酸锌) 悬浮液 (含适量粘合剂)。适合对表面要求不高的背面或特定产品。
保持手感： 磷氮系阻燃溶液。注意控制渗透和耐久性。
六、最终选择建议：
如果追求最佳的最终产品手感和印刷涂布性能，且能解决强度问题： 优先考虑优化浆内添加方案，特别是磷氮液体阻燃剂或高效的APP/硼酸锌复配体系。
如果对原纸强度要求高，或需要对现有非阻燃墙纸/基纸进行处理，或追求最高阻燃效率： 表面喷涂（尤其是膨胀型涂料） 是更常用且灵活的选择。
成本敏感且对强度要求不高： 浆内高填充氢氧化铝/镁 + 协效剂 或 喷涂无机悬浮液。
微信客服
