專利名稱：一種鋁纖維表面氈及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能高效傳導(dǎo)電、熱、電磁的鋁纖維表面氈及其制備方法。
背景技術(shù)：
金屬纖維是一種集多種特殊功能于一體的優(yōu)良功能材料，是近30年來發(fā)展起來的重要工業(yè)材料。由金屬纖維制成的多孔金屬纖維氈制品在過濾材料、吸聲材料、吸波材料等領(lǐng)域具有重要的用途。鋁纖維由于重量輕、易回收，具有優(yōu)良的抗電磁輻射能力，在吸聲材料、吸波材料領(lǐng)域的應(yīng)用日益受到重視。金屬纖維氈作為良好的傳導(dǎo)電、熱、電磁材料，可以添加在塑料制品中使用，從而改善塑料的導(dǎo)熱、導(dǎo)電和電磁干擾屏蔽能力。然而，由于普通的鋁纖維氈厚度較大，均勻性較難以控制，與有機(jī)材料完全浸漬需要一定的時(shí)間響應(yīng)，且使用時(shí)添加也有一定的局限性， 很難滿足現(xiàn)代精密功能器件的要求，在一定程度上，制約了該材料的使用。所以，迫切需要發(fā)明一種均勻性好，表面質(zhì)量高，薄且易于在塑料中添加的表面氈。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是要解決上述問題，發(fā)明一種鋁纖維表面薄氈及其制備方法。本發(fā)明的目是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明的鋁纖維表面氈，所述材料是由短切鋁纖維無規(guī)律地定位排列在有機(jī)基材上組合而成。所述鋁纖維表面氈的面密度為30 g/m2-250g/m2，有機(jī)物質(zhì)量百分比含量為6-8%。本發(fā)明的鋁纖維表面氈的制備方法，所述方法包括以下步驟
(a)纖維短切；
(b)漿料制備；
(c)氈成型;
(d)浸漬有機(jī)物；
(e)干燥固化。纖維短切用切絲機(jī)將鋁纖維短切成6_24mm長的短切絲，所用鋁纖維可以是采用拉拔法制備的連續(xù)纖維，也可以是采用切削法和快速凝固法制備的中短纖維，纖維直徑一般為20-100 μ m。短切纖維的長度與其直徑、用途有關(guān)，一般長度為20mm。為了提高氈的密度和均勻性，可以添加長度小于12mm的纖維絲，為了增加氈的強(qiáng)度，可以添加長度為 24-36mm的纖維絲。漿料制備稱量短切絲，然后加入攪拌罐中與水和化學(xué)助劑一起攪拌分散，制成均勻分散的特定濃度漿料。短切絲在漿料中的濃度為0.1-0. 5 (質(zhì)量)％，漿料的粘度為 10-15CP，PH值為6-8，含氣量為4-8%
所述化學(xué)助劑包括增稠劑和消泡劑。增稠劑的加入量以使料漿的粘度達(dá)到12-15CP 為準(zhǔn)，消泡劑的加入量以使料漿中的含氣量控制在4-8%為準(zhǔn)。
所述增稠劑為羥乙基纖維素，所述消泡劑為Agitar^95，均為市售產(chǎn)品。氈成型將漿料通過計(jì)量泵連續(xù)送入到上漿循環(huán)系統(tǒng)，漿料被進(jìn)一步稀釋并由網(wǎng)前箱泵送到流漿箱，纖維漿料在斜長網(wǎng)成型機(jī)上形成薄氈。漿料中的大部分水，經(jīng)脫水箱自然脫水后進(jìn)入白水池中循環(huán)使用，薄氈中多余水分經(jīng)抽風(fēng)機(jī)強(qiáng)制脫水后被送到浸漬機(jī)。浸漬有機(jī)物成型好的薄氈被引入到浸漬機(jī)，配制好的專用粘結(jié)劑由施膠網(wǎng)帶上方的溢流施膠器流出，飽和地浸漬在鋁纖維薄氈上，多余的粘結(jié)劑由抽吸箱除去，經(jīng)分離罐分離后，重新回到粘結(jié)劑循環(huán)系統(tǒng)中。所述粘結(jié)劑根據(jù)用途不同為脲醛樹脂、酚醛樹脂、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、丙烯酸乳液、丙烯酸酯中的任一種與偶聯(lián)劑KH650的混合液，偶聯(lián)劑KH650的質(zhì)量百分比含量為 1%-30%。干燥固化采用熱風(fēng)穿透對流烘干法，在熱風(fēng)循環(huán)的烘干固化爐內(nèi)完成。烘干后的氈經(jīng)檢測后，經(jīng)繞卷機(jī)卷成筒狀。本發(fā)明所采用的方法是類似造紙的濕法成型技術(shù)。本發(fā)明的材料可以作為一種高效傳導(dǎo)電、熱、電磁層，加入玻璃增強(qiáng)塑料(即玻璃鋼)中，用做衛(wèi)星、地面雷達(dá)的天線，廣播通訊的定向天線，電纜，航空和汽車的電磁干擾屏蔽元件以及特定雷達(dá)的吸波材料等。


圖1為鋁纖維表面氈的生產(chǎn)工藝流程圖。 具體實(shí)施方案下面通過實(shí)施例做進(jìn)一步說明 實(shí)施例1
在純凈水中加入增稠劑和消泡劑制成白水，使白水的粘度達(dá)到10CP，含氣量控制在 8%。增稠劑為羥乙基纖維素，消泡劑為Agitar^95。取短切鋁纖維的直徑為20 μ m，長15mm。 將短切鋁纖維和白水加入攪拌罐中攪拌均勻，漿料中短切鋁纖維的濃度為0. 3%。將漿料通過計(jì)量泵連續(xù)送入到上漿循環(huán)系統(tǒng)，漿料被稀釋10倍后，由網(wǎng)前箱泵送到流漿箱，纖維漿料在斜長網(wǎng)成型機(jī)上形成薄氈。漿料中的大部分水在網(wǎng)帶上均勻脫水，薄氈中的多余水分經(jīng)抽風(fēng)機(jī)強(qiáng)制脫水后被送到浸漬機(jī)。成型好的薄氈被引入到浸漬機(jī)，配制好的專用粘結(jié)劑由施膠網(wǎng)帶上方的溢流施膠器流出，飽和地浸漬在鋁纖維薄氈上，多余的粘結(jié)劑由抽吸箱除去，經(jīng)分離罐分離后，重新回到粘結(jié)劑循環(huán)系統(tǒng)中。最終產(chǎn)品中粘結(jié)劑的含量由控制抽吸箱的真空度來實(shí)現(xiàn)。所述粘結(jié)劑為聚醋酸乙烯酯與偶聯(lián)劑KH650的混合液，其中聚醋酸乙烯酯含量為 85%, KH650偶聯(lián)劑含量為15%。烘干采用熱風(fēng)穿透對流法，在熱風(fēng)循環(huán)的烘干固化爐內(nèi)完成。烘干后的氈經(jīng)檢測后，經(jīng)繞卷機(jī)卷成筒狀。最終產(chǎn)品中粘結(jié)劑的含量為6%。實(shí)施例2
在純凈水中加入增稠劑和消泡劑制成白水，使白水的粘度達(dá)到12CP，含氣量控制在6%。增稠劑為羥乙基纖維素，消泡劑為Agitar^95。取短切鋁纖維的直徑為50 μ m，長20mm。 將短切鋁纖維和白水加入攪拌罐中攪拌均勻，漿料中短切鋁纖維的濃度為0. 1。所述粘結(jié)劑為聚乙烯醇與偶聯(lián)劑KH650的混合液，其中聚乙烯醇含量為80%， KH650偶聯(lián)劑含量為20%。氈成型、浸漬有機(jī)物、干燥固化過程與實(shí)施例1相同，只是所述粘結(jié)劑為聚乙烯醇與偶聯(lián)劑KH650的混合液，其中聚乙烯醇含量為80%，KH650偶聯(lián)劑含量為20%。最終產(chǎn)品中粘結(jié)劑的含量為7%。實(shí)施例3
在純凈水中加入增稠劑和消泡劑制成白水，使白水的粘度達(dá)到11CP，含氣量控制在 7%。增稠劑為羥乙基纖維素，消泡劑為Agitar^95。取短切鋁纖維的直徑為100 μ m，長 18mm。將短切鋁纖維和白水加入攪拌罐中攪拌均勻，漿料中短切鋁纖維的濃度為0. 1%。所述粘結(jié)劑為丙烯酸乳液與偶聯(lián)劑KH650的混合液，其中丙烯酸乳液含量為80%， KH650偶聯(lián)劑含量為20%。氈成型、浸漬有機(jī)物、干燥固化過程與實(shí)施例1相同，只是所述粘結(jié)劑為丙烯酸乳液與偶聯(lián)劑KH650的混合液，其中丙烯酸乳液含量為80%，KH650偶聯(lián)劑含量為20%。最終產(chǎn)品中粘結(jié)劑的含量為6%。
權(quán)利要求
1.一種鋁纖維表面氈，其特征在于所述材料是由短切鋁纖維無規(guī)律地定位排列在有機(jī)基材上組合而成；所述鋁纖維表面氈的面密度為30 g/m2-250g/m2，有機(jī)物質(zhì)量百分比含量為6-8%。
2.權(quán)利要求1所述的鋁纖維表面氈的制備方法，其特征在于所述方法包括以下步驟(a)纖維短切；(b)漿料制備；(c)氈成型;(d)浸漬有機(jī)物；(e)干燥固化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁纖維表面氈的制備方法，其特征在于所述(a)步驟是用切絲機(jī)將鋁纖維短切成6-24mm長的短切絲。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋁纖維表面氈的制備方法，其特征在于步驟(a)中，為了提高氈的密度和均勻性，可以添加長度小于12mm的纖維絲；為了增加氈的強(qiáng)度，可以添加長度為M-36mm的纖維絲。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁纖維表面氈的制備方法，其特征在于所述(b)步驟包括 稱量短切絲，然后加入攪拌罐中與水和化學(xué)助劑一起攪拌分散，制成均勻分散的特定濃度漿料；所述化學(xué)助劑包括增稠劑和消泡劑；增稠劑的加入量以使料漿的粘度達(dá)到12-15CP 為準(zhǔn)，消泡劑的加入量以使料漿中的含氣量控制在4-10%為準(zhǔn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋁纖維表面氈的制備方法，其特征在于所述增稠劑為羥乙基纖維素，所述消泡劑為Agitar^95。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁纖維表面氈的制備方法，其特征在于所述(c)步驟包括 將漿料通過計(jì)量泵連續(xù)送入到上漿循環(huán)系統(tǒng)，漿料被進(jìn)一步稀釋并由網(wǎng)前箱泵送到流漿箱，纖維漿料在斜長網(wǎng)成型機(jī)上形成薄氈；漿料中的大部分水，經(jīng)脫水箱自然脫水后進(jìn)入白水池中循環(huán)使用，薄氈中多余水分經(jīng)抽風(fēng)機(jī)強(qiáng)制脫水后被送到浸漬機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁纖維表面氈的制備方法，其特征在于所述(d)步驟包括 成型好的薄氈被引入到浸漬機(jī)，配制好的專用粘結(jié)劑由施膠網(wǎng)帶上方的溢流施膠器流出， 飽和地浸漬在鋁纖維薄氈上，多余的粘結(jié)劑由抽吸箱除去，經(jīng)分離罐分離后，重新回到粘結(jié)劑循環(huán)系統(tǒng)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁纖維表面氈的制備方法，其特征在于所述粘結(jié)劑根據(jù)用途不同為脲醛樹脂、酚醛樹脂、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、丙烯酸乳液、丙烯酸酯中的任一種與偶聯(lián)劑KH650的混合液，偶聯(lián)劑KH650的質(zhì)量百分比含量為1%_30%。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁纖維表面氈的制備方法，其特征在于所述(e)步驟采用熱風(fēng)穿透對流烘干法，在熱風(fēng)循環(huán)的烘干固化爐內(nèi)完成；烘干后的氈經(jīng)檢測后，經(jīng)繞卷機(jī)卷成筒狀。
全文摘要
一種鋁纖維表面氈及其制備方法，鋁纖維表面氈由短切鋁纖維無規(guī)律地定位排列在有機(jī)基材上組合而成，其面密度為30g/m2-250g/m2，有機(jī)物質(zhì)量百分比含量為6-8%。具體的制備方法包括以下步驟(a)纖維短切；(b)漿料制備；(c)氈成型；(d)浸漬有機(jī)物；(e)干燥固化。本發(fā)明的材料具有高速傳導(dǎo)電、熱、電磁的性能，與一切普通樹脂相溶，把它加入塑料中，可以用于靜電耗散、電磁干擾、射頻干擾屏蔽等器件。
文檔編號(hào)D21J1/00GK102535259SQ201110448900
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者張俊紅, 曹朝暉 申請人:洛陽理工學(xué)院