專利名稱：一種對(duì)位芳綸紙及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于造紙技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種對(duì)位芳綸紙，本發(fā)明還涉及上述對(duì)位芳綸紙的制備方法。
背景技術(shù)：
對(duì)位芳綸纖維(聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺)具有高比強(qiáng)度、高比模量、耐高溫和阻燃等優(yōu)異性能，并有相對(duì)密度小、耐疲勞、耐剪切和尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，是高性能纖維的典型代表。對(duì)位芳綸紙是由對(duì)位芳綸短切與漿柏纖維按照一定的比例通過濕法造紙工藝制備而成。主要過程為1、將原料分散后得到漿料；2、漿料上網(wǎng)成形；3、脫水、壓榨、干燥；4、高溫壓光處理成型。對(duì)位芳綸紙因其具有強(qiáng)韌的機(jī)械性能、優(yōu)良的介電性能、穩(wěn)定的化學(xué)性能以及靈·活的可設(shè)計(jì)性，廣泛應(yīng)用于高強(qiáng)化、輕量化蜂窩結(jié)構(gòu)材料，航空航天、耐高溫絕緣材料和高性能電子通訊器材等領(lǐng)域。在對(duì)位芳綸纖維紙結(jié)構(gòu)中，短切纖維作為骨架材料，均勻分散在紙張中，決定著紙張的物理強(qiáng)度和機(jī)械性能；漿柏纖維作為填充材料和黏結(jié)材料，在熱壓過程軟化，通過黏結(jié)短切纖維及自身黏結(jié)作用形成整體力學(xué)結(jié)構(gòu)，賦予紙張整體強(qiáng)度和絕緣性能。目前，大部分增強(qiáng)芳綸紙是對(duì)位芳綸短切纖維、間位漿柏纖維，再添加第三種纖維或粘結(jié)劑制備而成。例如，專利名稱為以熱塑性纖維作黏合劑生產(chǎn)芳綸紙的制造方法，公開號(hào)為CN101165269，
公開日為2008. 4. 23，申請(qǐng)?zhí)枮?00610022082. 5，公開了一種以熱塑性纖維作粘合劑生產(chǎn)芳綸紙的制造方法，通過熱壓后利用熱塑性纖維的受熱熔融特性產(chǎn)生黏結(jié)作用；專利名稱為一種純對(duì)位芳綸紙的制備方法，申請(qǐng)?zhí)枮?01110406330. 7，公開號(hào)為CN102517976A，
公開日為2012. 06. 27，公開了一種利用對(duì)位芳綸短切纖維、對(duì)位芳綸沉析纖維和對(duì)位芳綸漿柏纖維三種纖維混合抄造芳綸紙的方法，主要使用對(duì)位芳綸沉析纖維作為芳綸紙的粘合材料，提高纖維之間的界面親和性，進(jìn)而提升成紙強(qiáng)度；專利名稱為制備芳綸紙的方法及由該方法獲得的芳綸紙，申請(qǐng)?zhí)枮?01110044279. X，公開號(hào)為CN102154914A，
公開日為2011. 08. 17，公開了一種制備芳綸紙的方法，利用芳綸短切和漿柏纖維，并在流漿箱上安裝超聲波發(fā)生器，向漿料施加定向超聲波，使短切纖維水平取向度增力口，避免了纖維凝聚和堆積，進(jìn)而增加芳綸紙強(qiáng)度。芳綸纖維在水介質(zhì)中絮聚非常厲害且不易分散，會(huì)對(duì)成紙勻度和紙頁性能帶來負(fù)面影響；而對(duì)位芳綸紙也因芳綸纖維分子鏈剛性結(jié)構(gòu)以及纖維表面化學(xué)惰性，纖維間缺乏有效的結(jié)合，不能充分體現(xiàn)纖維本身高強(qiáng)、高模的特點(diǎn)。上述專利中所描述的通過添加第三種具有明顯熔融溫度的黏結(jié)性纖維與對(duì)位芳綸纖維進(jìn)行配抄后再經(jīng)熱壓成型進(jìn)而起到增強(qiáng)效果的方法，產(chǎn)生的負(fù)面影響是由于黏結(jié)纖維在熱壓條件下熱熔收縮，使紙中原黏結(jié)纖維所在位置因其受熱收縮而形成了空隙和針眼，增加了紙的多孔性，從而會(huì)影響芳綸纖維之間的結(jié)合性能和芳綸紙的絕緣強(qiáng)度，同時(shí)因?yàn)轲そY(jié)纖維的性質(zhì)不同進(jìn)而會(huì)影響紙頁耐溫性能。而利用超聲波處理則會(huì)使得芳綸纖維本身的斷裂強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度下降，進(jìn)而會(huì)影響紙頁性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)位芳綸紙，通過將對(duì)位芳綸漿柏纖維進(jìn)行篩分精選得到一定目數(shù)的，長度、寬度分布更加集中的漿柏纖維，再與對(duì)位芳綸纖維配合抄造，可以顯著增加成紙勻度、提高芳綸紙機(jī)械強(qiáng)度、耐壓強(qiáng)度，同時(shí)減少了抄造時(shí)的斷紙，提高紙機(jī)車速和生產(chǎn)效率，避免了引入第三種黏結(jié)纖維對(duì)紙頁性能帶來的負(fù)面影響。本發(fā)明的另一目的是提供上述對(duì)位芳綸紙的制備方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種對(duì)位芳綸紙，按照質(zhì)量百分比，由以下組分組成20% 40%的對(duì)位芳綸短切纖維漿料，30% 70%的對(duì)位芳綸漿柏纖維漿料，10% 30%的50目 100目的對(duì)位芳綸漿柏漿料，以上各組分的質(zhì)量百分比之和為100%。本發(fā)明所采用的另一技術(shù)方案是，一種對(duì)位芳綸紙的制備方法，具體按照以下步驟實(shí)施按照質(zhì)量百分比稱取209Γ40%的對(duì)位芳綸短切纖維漿料，309Γ70%的對(duì)位芳綸漿柏纖維漿料，109Γ30%的50目 100目的對(duì)位芳綸漿柏漿料，以上各組分的質(zhì)量百分比之和為100%，將稱取的原料混合置入配漿釜中，加入分散劑后混漿并調(diào)整紙漿濃度為
O.079Γ0. 15%，將配好的漿料在斜網(wǎng)紙機(jī)上抄造成形，壓榨、干燥、熱壓得到成品紙。本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，其中的對(duì)位芳綸短切纖維漿料，按照以下步驟制備而成將芳綸短切纖維用質(zhì)量-摩爾濃度為I. 5Χ 10_，3. OX 10_3mol/L，溫度為4(T90°C的十二烷基苯磺酸鈉水溶液進(jìn)行洗滌預(yù)處理，然后用清水洗凈；然后利用槽式打漿機(jī)將經(jīng)過洗滌預(yù)處理的對(duì)位芳綸短切纖維進(jìn)行疏解，制成對(duì)位芳綸短切纖維漿料。其中的對(duì)位芳綸漿柏纖維漿料，按照以下步驟制備而成將對(duì)位芳綸漿柏纖維利用槽式打漿機(jī)進(jìn)行打漿處理，打漿度控制在3(Γ60° SR，制成對(duì)位芳綸漿柏纖維漿料。其中的分散劑選用聚氧化乙烯，加入的分散劑質(zhì)量相當(dāng)于對(duì)位芳綸絕干纖維質(zhì)量的 O. 6 2. 0%。其中的壓榨、干燥、熱壓得到成品紙，具體按照以下步驟實(shí)施在2飛MPa壓力下壓榨I飛min，在溫度為8(T12(TC干燥3 lOmin，并進(jìn)一步在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓，熱壓壓力控制在6 20MPa，熱壓溫度在15(T30(TC，熱壓次數(shù)I 5次。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明利用十二烷基苯磺酸鈉水溶液對(duì)芳綸短切纖維進(jìn)行洗滌處理，可以清洗掉纖維表面殘存的有機(jī)溶劑和生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物，減小纖維的憎水性并增加與芳綸漿柏纖維的分散相容性。利用槽式打漿機(jī)對(duì)對(duì)位芳綸漿柏進(jìn)行打漿處理，使其原纖化，把纖維沿縱向撕裂，使其產(chǎn)生更大的比表面積和更細(xì)長的纖維形態(tài)，并呈現(xiàn)出分散更均勻的態(tài)勢(shì)，從而更有利于與短切纖維更好的接觸，最終提高了紙張勻度和物理強(qiáng)度。通過添加漿柏纖維篩分精選得到5(Γ100目的組分組成的混合漿液(C)，從而減小了芳綸漿柏纖維長度、寬度分布的跨度，由于漿液(C)中的漿柏纖維具有更加集中的長度分布、寬度分布和更大的比表面積，使其在與短切纖維配合抄造過程中，能夠更好的作為填充材料與芳綸短切纖維相結(jié)合，填補(bǔ)紙頁空隙，增強(qiáng)纖維之間的結(jié)合，減少紙頁空隙，同時(shí)在熱壓后使得纖維之間的結(jié)合更加緊密，在增加了成紙勻度的同時(shí)也提升了紙頁的各項(xiàng)性能指標(biāo)。本發(fā)明采用新工藝、新方法研發(fā)生產(chǎn)出高性能對(duì)位芳綸紙，創(chuàng)新性強(qiáng)，應(yīng)用前景廣闊，對(duì)推動(dòng)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)換代，提升高強(qiáng)化、輕量化蜂窩結(jié)構(gòu)材料，航空航天、耐高溫絕緣材料等產(chǎn)品的檔次，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。


圖I是本發(fā)明對(duì)位芳綸紙的制備方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式

對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明對(duì)位芳綸紙，按照質(zhì)量百分比，由以下組分組成209Γ40%的對(duì)位芳綸短切纖維漿料，30°/Γ70%的對(duì)位芳綸漿柏纖維漿料，10°/Γ30%的漿柏纖維篩分精選后所得50目 ^lOO目的對(duì)位芳綸漿柏漿料，以上各組分的質(zhì)量百分比之和為100%。本發(fā)明對(duì)位芳綸紙的制備方法，如圖I所示，具體按照下述步驟實(shí)施步驟I :將芳綸短切纖維利用質(zhì)量-摩爾濃度為I. 5Χ 10’3. OX 10_3mol/L，溫度為4(T90°C的十二烷基苯磺酸鈉水溶液進(jìn)行洗滌預(yù)處理，然后用清水洗凈備用。步驟2 :利用槽式打漿機(jī)將經(jīng)過洗滌預(yù)處理的對(duì)位芳綸短切纖維進(jìn)行疏解，制成漿液(A)。步驟3:將對(duì)位芳綸漿柏纖維利用槽式打漿機(jī)進(jìn)行打漿處理，打漿度控制在30 60° SR，制成漿液(B)。步驟4 :將對(duì)位芳綸漿柏纖維進(jìn)行篩分精選得到5(Γ100目數(shù)的漿料組分，混合兩種不同目數(shù)的漿料制成漿液(C)。步驟5 :將漿液(Α)、(B)、(C)按所述重量份加入到配漿釜中，加入常規(guī)分散劑聚氧化乙烯后混漿并調(diào)整漿濃為O. 07、. 15%的漿料懸浮液，加入的分散劑質(zhì)量相當(dāng)于對(duì)位芳綸絕干纖維的O. 6^2. 0%。將配好的漿料在斜網(wǎng)紙機(jī)上抄造成形，在2 5MPa壓力下壓榨I飛min，在溫度為8(Tl20°C干燥3 lOmin，并進(jìn)一步在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓，熱壓壓力控制在6 20MPa，熱壓溫度在15(T300°C，熱壓次數(shù)I飛次，得到成品紙。將本發(fā)明方法生產(chǎn)的成品紙抽樣檢測(cè)，其部分指標(biāo)分別為1、定量55. 4m2/g ;2、抗張強(qiáng)度42. 6N/cm(MD) ;3、撕裂強(qiáng)度1. 09N ;4、耐壓強(qiáng)度18. 4Kv/mm。實(shí)施例I將芳綸短切纖維利用質(zhì)量摩爾濃度為2X 10_3mol/L，溫度為60°C的十二烷基苯磺酸鈉水溶液中進(jìn)行洗滌預(yù)處理，然后用清水洗凈備用；利用槽式打漿機(jī)將經(jīng)過洗滌預(yù)處理的對(duì)位芳綸短切纖維進(jìn)行疏解，制成漿液(A);將對(duì)位芳綸漿柏纖維利用槽式打漿機(jī)進(jìn)行打漿處理，打漿度控制在35° SR，制成漿液(B);將對(duì)位芳綸漿柏纖維進(jìn)行篩分精選得到5(Γ100目數(shù)的漿料組分，混合兩種不同目數(shù)的漿料制成漿液(C);將漿液(Α)20重量份，(以下簡稱份)、漿液(B) 70份、(C) 10份加入到配漿釜中加入相當(dāng)于對(duì)位芳綸絕干纖維質(zhì)量
O.6%的聚氧化乙烯后混漿并調(diào)整漿濃為O. 10%的漿料懸浮液，將配好的漿料在斜網(wǎng)紙機(jī)上抄造成形，在2 5MPa壓力下壓榨I飛min，在溫度為8(Tl20°C干燥3 lOmin，并進(jìn)一步在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓，熱壓壓力控制在6 20MPa，熱壓溫度在15(T30(TC，熱壓次數(shù)I飛次，得到成品紙。實(shí)施例2將芳綸短切纖維利用質(zhì)量摩爾濃度為I. 5X 10_3mol/L，溫度為70°C的十二烷基苯磺酸鈉水溶液中進(jìn)行洗滌預(yù)處理，然后用清水洗凈備用；利用槽式打漿機(jī)將經(jīng)過洗滌預(yù)處理的對(duì)位芳綸短切纖維進(jìn)行疏解得到漿液(A);將對(duì)位芳綸漿柏纖維利用槽式打漿機(jī)進(jìn)行打漿處理，打漿度控制在45° SR，制成漿液(B);將對(duì)位芳綸漿柏纖維進(jìn)行篩分精選得到5(Γ100目數(shù)的漿料組分，混合兩種不同目數(shù)的漿料制成漿液(C);將漿液(Α)30 (重量份，以下簡稱份)、漿液(B) 50份、(C) 20份加入到配漿釜中加入相當(dāng)于對(duì)位芳綸絕干纖維質(zhì)量
I.0%的聚氧化乙烯后混漿并調(diào)整漿濃為O. 08%的漿料懸浮液，將配好的漿料在斜網(wǎng)紙機(jī)上抄造成形，在2 5MPa壓力下壓榨I飛min，在溫度為8(Tl20°C干燥3 lOmin，并進(jìn)一步在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓，熱壓壓力控制在6 20MPa，熱壓溫度在15(T30(TC，熱壓次數(shù)I飛次，得到成 品紙。實(shí)施例3將芳綸短切纖維利用質(zhì)量摩爾濃度為2. 5X 10_3mol/L，溫度為90°C的十二烷基苯磺酸鈉水溶液中進(jìn)行洗滌預(yù)處理，然后用清水洗凈備用；利用槽式打漿機(jī)將經(jīng)過洗滌預(yù)處理的對(duì)位芳綸短切纖維進(jìn)行疏解得到漿液(A);將對(duì)位芳綸漿柏纖維利用槽式打漿機(jī)進(jìn)行打漿處理，打漿度控制在55° SR，制成漿液(B);將對(duì)位芳綸漿柏纖維進(jìn)行篩分精選得到5(Γ100目數(shù)的漿料組分，制成漿液(C);將漿液(A) 40 (重量份，以下簡稱份)、漿液(B) 30份、(C) 30份加入到配漿釜中加入相當(dāng)于對(duì)位芳綸絕干纖維質(zhì)量2. 0%的聚氧化乙烯后混漿并調(diào)整漿濃為O. 13%的漿料懸浮液，將配好的漿料在斜網(wǎng)紙機(jī)上抄造成形，在疒5MPa壓力下壓榨I飛min，在溫度為8(T12(TC干燥:TlOmin，并進(jìn)一步在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓，熱壓壓力控制在6 20MPa，熱壓溫度在15(T300°C，熱壓次數(shù)I飛次，得到成品紙。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)位芳綸紙，其特征在于，按照質(zhì)量百分比，由以下組分組成209Γ40%的對(duì)位芳綸短切纖維漿料，30°/Γ70%的對(duì)位芳綸漿柏纖維漿料，10°/Γ30%的50目 100目的對(duì)位芳綸漿柏漿料，以上各組分的質(zhì)量百分比之和為100%。
2.—種對(duì)位芳綸紙的制備方法，其特征 在于，具體按照以下步驟實(shí)施按照質(zhì)量百分比稱取20°/Γ40%的對(duì)位芳綸短切纖維漿料，30°/Γ70%的對(duì)位芳綸漿柏纖維漿料，10°/Γ30%的50目 100目的對(duì)位芳綸漿柏漿料，以上各組分的質(zhì)量百分比之和為100%，將稱取的原料混合置入配漿釜中，加入分散劑后混漿并調(diào)整紙漿濃度為O. 079Γ0. 15%，將配好的漿料在斜網(wǎng)紙機(jī)上抄造成形，壓榨、干燥、熱壓得到成品紙。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對(duì)位芳綸紙的制備方法，其特征在于，所述的對(duì)位芳綸短切纖維漿料，按照以下步驟制備而成將芳綸短切纖維用質(zhì)量-摩爾濃度為I.5X10_3 3. 0X10_3mol/L，溫度為4(T90°C的十二烷基苯磺酸鈉水溶液進(jìn)行洗滌預(yù)處理，然后用清水洗凈；然后利用槽式打漿機(jī)將經(jīng)過洗滌預(yù)處理的對(duì)位芳綸短切纖維進(jìn)行疏解，制成對(duì)位芳綸短切纖維漿料。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對(duì)位芳綸紙的制備方法，其特征在于，所述的對(duì)位芳綸漿柏纖維漿料，按照以下步驟制備而成將對(duì)位芳綸漿柏纖維利用槽式打漿機(jī)進(jìn)行打漿處理，打漿度控制在3(Γ60° SR，制成對(duì)位芳綸漿柏纖維漿料。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對(duì)位芳綸紙的制備方法，其特征在于，所述的分散劑選用聚氧化乙烯，加入的分散劑質(zhì)量相當(dāng)于對(duì)位芳綸絕干纖維質(zhì)量的O. 6^2. 0%。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對(duì)位芳綸紙的制備方法，其特征在于，所述的壓榨、干燥、熱壓得到成品紙，具體按照以下步驟實(shí)施在2飛MPa壓力下壓榨l 5min，在溫度為8(Tl2(TC干燥3 10min，并進(jìn)一步在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓，熱壓壓力控制在6 20MPa，熱壓溫度在15(T30(TC，熱壓次數(shù)I 5次。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對(duì)位芳綸紙及其制備方法，通過添加漿粕纖維篩分精選得到的50~100目的對(duì)位芳綸漿粕漿料組成混合漿液，從而減小了芳綸漿粕纖維長度、寬度分布的跨度，得到的漿粕纖維具有更加集中的長度分布、寬度分布和更大的比表面積，使其在與短切纖維配合抄造過程中，能夠更好的作為填充材料與芳綸短切纖維相結(jié)合，填補(bǔ)紙頁空隙，同時(shí)在熱壓后使得纖維之間的結(jié)合更加緊密，增強(qiáng)纖維之間的結(jié)合，減少紙頁空隙，可以顯著增加成紙勻度、提高芳綸紙機(jī)械強(qiáng)度、耐壓強(qiáng)度，同時(shí)減少了抄造時(shí)的斷紙，提高紙機(jī)車速和生產(chǎn)效率，避免了引入第三種黏結(jié)纖維對(duì)紙頁性能帶來的負(fù)面影響。
文檔編號(hào)D21H13/26GK102864677SQ201210375
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者張美云, 楊斌, 陸趙情, 劉毅娟, 劉俊華 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)