專利名稱：一種對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，具體涉及一種對位芳綸紙，本發(fā)明還涉及上述對位芳綸紙的制備方法。
背景技術(shù)：
對位芳綸纖維(聚對苯二甲酰對苯二胺)具有高比強度、高比模量、耐高溫和阻燃等優(yōu)異性能，并有相對密度小、耐疲勞、耐剪切和尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點，是高性能纖維的典型代表。對位芳綸紙是由對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。對位芳綸紙因其具有強韌的機械性能、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)計性，廣泛應(yīng)用于高強化、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度和機械性能；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)，賦予紙張整體強度和絕緣性能。目前，大部分增強芳綸紙是對位芳綸短切纖維、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，公開號為CN101165269，
公開日為2008. 4. 23，申請?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位芳綸紙的制備方法，申請?zhí)枮?01110406330. 7，公開號為CN102517976A，
公開日為2012. 06. 27，公開了一種利用對位芳綸短切纖維、對位芳綸沉析纖維和對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，進而提升成紙強度；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?zhí)枮?01110044279. X，公開號為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，進而增加芳綸紙強度。芳綸纖維在水介質(zhì)中絮聚非常厲害且不易分散，會對成紙勻度和紙頁性能帶來負面影響；而對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、高模的特點。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)性纖維與對位芳綸纖維進行配抄后再經(jīng)熱壓成型進而起到增強效果的方法，產(chǎn)生的負面影響是由于黏結(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，從而會影響芳綸纖維之間的結(jié)合性能和芳綸紙的絕緣強度，同時因為黏結(jié)纖維的性質(zhì)不同進而會影響紙頁耐溫性能。而利用超聲波處理則會使得芳綸纖維本身的斷裂強度和斷裂強度下降，進而會影響紙頁性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種對位芳綸紙，通過將對位芳綸漿柏纖維進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、提高芳綸紙機械強度、耐壓強度，同時減少了抄造時的斷紙，提高紙機車速和生產(chǎn)效率，避免了引入第三種黏結(jié)纖維對紙頁性能帶來的負面影響。本發(fā)明的另一目的是提供上述對位芳綸紙的制備方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種對位芳綸紙，按照質(zhì)量百分比，由以下組分組成20% 40%的對位芳綸短切纖維漿料，30% 70%的對位芳綸漿柏纖維漿料，10% 30%的50目 100目的對位芳綸漿柏漿料，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，一種對位芳綸紙的制備方法，具體按照以下步驟實施按照質(zhì)量百分比稱取209Γ40%的對位芳綸短切纖維漿料，309Γ70%的對位芳綸漿柏纖維漿料，109Γ30%的50目 100目的對位芳綸漿柏漿料，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)紙機上抄造成形，壓榨、干燥、熱壓得到成品紙。本發(fā)明的特點還在于，其中的對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行洗滌預(yù)處理，然后用清水洗凈；然后利用槽式打漿機將經(jīng)過洗滌預(yù)處理的對位芳綸短切纖維進行疏解，制成對位芳綸短切纖維漿料。其中的對位芳綸漿柏纖維漿料，按照以下步驟制備而成將對位芳綸漿柏纖維利用槽式打漿機進行打漿處理，打漿度控制在3(Γ60° SR，制成對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)量相當于對位芳綸絕干纖維質(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，并進一步在熱壓機上進行熱壓，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芳綸短切纖維進行洗滌處理，可以清洗掉纖維表面殘存的有機溶劑和生產(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。利用槽式打漿機對對位芳綸漿柏進行打漿處理，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長的纖維形態(tài)，并呈現(xiàn)出分散更均勻的態(tài)勢，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，填補紙頁空隙，增強纖維之間的結(jié)合，減少紙頁空隙，同時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也提升了紙頁的各項性能指標。本發(fā)明采用新工藝、新方法研發(fā)生產(chǎn)出高性能對位芳綸紙，創(chuàng)新性強，應(yīng)用前景廣闊，對推動高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級換代，提升高強化、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，促進相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重大的現(xiàn)實意義。


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

對本發(fā)明進行詳細說明。本發(fā)明對位芳綸紙，按照質(zhì)量百分比，由以下組分組成209Γ40%的對位芳綸短切纖維漿料，30°/Γ70%的對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)明對位芳綸紙的制備方法，如圖I所示，具體按照下述步驟實施步驟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 :利用槽式打漿機將經(jīng)過洗滌預(yù)處理的對位芳綸短切纖維進行疏解，制成漿液(A)。步驟3:將對位芳綸漿柏纖維利用槽式打漿機進行打漿處理，打漿度控制在30 60° SR，制成漿液(B)。步驟4 :將對位芳綸漿柏纖維進行篩分精選得到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)量相當于對位芳綸絕干纖維的O. 6^2. 0%。將配好的漿料在斜網(wǎng)紙機上抄造成形，在2 5MPa壓力下壓榨I飛min，在溫度為8(Tl20°C干燥3 lOmin，并進一步在熱壓機上進行熱壓，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，其部分指標分別為1、定量55. 4m2/g ;2、抗張強度42. 6N/cm(MD) ;3、撕裂強度1. 09N ;4、耐壓強度18. 4Kv/mm。實施例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行洗滌預(yù)處理，然后用清水洗凈備用；利用槽式打漿機將經(jīng)過洗滌預(yù)處理的對位芳綸短切纖維進行疏解，制成漿液(A);將對位芳綸漿柏纖維利用槽式打漿機進行打漿處理，打漿度控制在35° SR，制成漿液(B);將對位芳綸漿柏纖維進行篩分精選得到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于對位芳綸絕干纖維質(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，并進一步在熱壓機上進行熱壓，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行洗滌預(yù)處理，然后用清水洗凈備用；利用槽式打漿機將經(jīng)過洗滌預(yù)處理的對位芳綸短切纖維進行疏解得到漿液(A);將對位芳綸漿柏纖維利用槽式打漿機進行打漿處理，打漿度控制在45° SR，制成漿液(B);將對位芳綸漿柏纖維進行篩分精選得到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于對位芳綸絕干纖維質(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，并進一步在熱壓機上進行熱壓，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行洗滌預(yù)處理，然后用清水洗凈備用；利用槽式打漿機將經(jīng)過洗滌預(yù)處理的對位芳綸短切纖維進行疏解得到漿液(A);將對位芳綸漿柏纖維利用槽式打漿機進行打漿處理，打漿度控制在55° SR，制成漿液(B);將對位芳綸漿柏纖維進行篩分精選得到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于對位芳綸絕干纖維質(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，并進一步在熱壓機上進行熱壓，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%的對位芳綸短切纖維漿料，30°/Γ70%的對位芳綸漿柏纖維漿料，10°/Γ30%的50目 100目的對位芳綸漿柏漿料，以上各組分的質(zhì)量百分比之和為100%。
2.—種對位芳綸紙的制備方法，其特征 在于，具體按照以下步驟實施按照質(zhì)量百分比稱取20°/Γ40%的對位芳綸短切纖維漿料，30°/Γ70%的對位芳綸漿柏纖維漿料，10°/Γ30%的50目 100目的對位芳綸漿柏漿料，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所述的對位芳綸紙的制備方法，其特征在于，所述的對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行洗滌預(yù)處理，然后用清水洗凈；然后利用槽式打漿機將經(jīng)過洗滌預(yù)處理的對位芳綸短切纖維進行疏解，制成對位芳綸短切纖維漿料。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對位芳綸紙的制備方法，其特征在于，所述的對位芳綸漿柏纖維漿料，按照以下步驟制備而成將對位芳綸漿柏纖維利用槽式打漿機進行打漿處理，打漿度控制在3(Γ60° SR，制成對位芳綸漿柏纖維漿料。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對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)量相當于對位芳綸絕干纖維質(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，并進一步在熱壓機上進行熱壓，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，填補紙頁空隙，同時在熱壓后使得纖維之間的結(jié)合更加緊密，增強纖維之間的結(jié)合，減少紙頁空隙，可以顯著增加成紙勻度、提高芳綸紙機械強度、耐壓強度，同時減少了抄造時的斷紙，提高紙機車速和生產(chǎn)效率，避免了引入第三種黏結(jié)纖維對紙頁性能帶來的負面影響。
文檔編號D21H13/26GK102864677SQ201210375
公開日2013年1月9日 申請日期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 申請人:陜西科技大學(xué)