[發(fā)明專利]一種碳纖維紙及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310311131.7
• 申請日: 2013-07-23
• 公開（公告）號: CN103388278A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程坤
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽博領(lǐng)環(huán)境科技有限公司
• 主分類號: D21H13/50
• 分類號: D21H13/50;D21H13/44;D21H17/54;D21H17/21
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到一種電熱材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種碳纖維紙及其制備方法。

背景技術(shù)

碳纖維紙是使用碳纖維或活性碳纖維及碳纖維或活性碳纖維與其它植物或非植物纖維混合生產(chǎn)的具有特殊性能的功能紙。碳纖維紙具備許多優(yōu)良特性，如導(dǎo)電、導(dǎo)熱、多孔、吸附性等，因而被廣泛應(yīng)用于能源、軍事、環(huán)保、土木、電子電器、采暖等領(lǐng)域。現(xiàn)有的碳纖維紙主要由碳纖維與紙漿復(fù)合制成紙，這種紙存在電阻不均勻，碳纖維在紙中分散不均勻，導(dǎo)致發(fā)熱不均勻，而且，紙容易折斷，牢度不高，易撕裂等。

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種碳纖維紙及其制備方法。生產(chǎn)的碳纖維紙表面電阻均勻，耐熱性好，牢度高，不易撕裂、破損。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種碳纖維紙，其特征在于由下列重量份的原料制成：碳纖維30-40、木漿80-90、羧甲基纖維素鈉3-4、氨丙基三乙氧基硅烷1-2、納米鋅粉1-2、乙撐基雙硬酯酰胺1-2、海泡石粉5-8、竹炭粉1-2、羧甲基淀粉2-3、酒石酸鉀鈉1-2、過硫酸鈉1-2、大豆油1-2、綠茶粉1-2、黃連粉1-2、改性云母粉3-4；所述的改性云母粉由下列重量份的原料制成：云母粉10-12、凹凸棒土3-4、氮化鋁1-2、檸檬酸正丁酯2-3、石油磺酸鋇2-3、偏硅酸鈉2-3、硅烷偶聯(lián)劑KH550?2-3、二甲基硅油2-3、聚乙烯醇2-3、嗎啉1-2；制備方法是：將各物料混合，加入到8-10倍量云母粉的水中，加熱至95-100℃，攪拌煮2-3小時，冷卻后，脫水烘干，研磨得到200-300目粉末，再在粉末上噴灑相當(dāng)于云母粉重量1-2%的氯化石蠟，混勻即可。

所述的碳纖維紙的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）、將納米鋅粉、乙撐基雙硬酯酰胺、海泡石粉、竹炭粉、羧甲基淀粉、酒石酸鉀鈉、大豆油加入80-90重量份的水中，加熱至90-95℃，攪拌10-15分鐘，再加入過硫酸鈉，攪拌反應(yīng)30-45分鐘；

（2）、將碳纖維、木漿、羧甲基纖維素鈉、氨丙基三乙氧基硅烷及適量水混合打漿，得到濃度為4.8~5.8%?的碳纖維紙漿；再加入步驟（1）反應(yīng)物料加入紙漿中，加水及其它剩余物料在65-75℃下磨漿，得到濃度為1.4~2.7%?的紙漿；

（3）、紙漿經(jīng)網(wǎng)部及壓榨部脫水成形，濕紙頁進入前干階段進行烘干，生產(chǎn)出碳纖維紙。

本發(fā)明碳纖維紙中的碳纖維整體分散均勻，抗折性好，不易撕裂、破損，可以便于加工成不同溫度要求的面狀發(fā)熱體。且碳纖維發(fā)熱具有遠(yuǎn)紅外作用，還可以用于理療等場所。以及用于防靜電和催化凈化等領(lǐng)域，應(yīng)用范圍廣。

具體實施方式

一種碳纖維紙，由下列重量份（公斤）的原料制成：碳纖維40、木漿80、羧甲基纖維素鈉3、氨丙基三乙氧基硅烷2、納米鋅粉1、乙撐基雙硬酯酰胺2、海泡石粉5、竹炭粉2、羧甲基淀粉2、酒石酸鉀鈉2、過硫酸鈉2、大豆油1、綠茶粉2、黃連粉2、改性云母粉4；

所述的改性云母粉由下列重量份（公斤）的原料制成：云母粉12、凹凸棒土3、氮化鋁2、檸檬酸正丁酯3、石油磺酸鋇3、偏硅酸鈉2、硅烷偶聯(lián)劑KH550?3、二甲基硅油2、聚乙烯醇3、嗎啉2；制備方法是：將各物料混合，加入到10倍量云母粉的水中，加熱至95-100℃，攪拌煮3小時，冷卻后，脫水烘干，研磨得到200-300目粉末，再在粉末上噴灑相當(dāng)于云母粉重量2%的氯化石蠟，混勻即可。

所述的碳纖維紙的制備方法，包括以下步驟：

（1）、將納米鋅粉、乙撐基雙硬酯酰胺、海泡石粉、竹炭粉、羧甲基淀粉、酒石酸鉀鈉、大豆油加入80-90重量份（公斤）的水中，加熱至90-95℃，攪拌10-15分鐘，再加入過硫酸鈉，攪拌反應(yīng)45分鐘；

（2）、將碳纖維、木漿、羧甲基纖維素鈉、氨丙基三乙氧基硅烷及適量水混合打漿，得到濃度為4.8~5.8%?的碳纖維紙漿；再加入步驟（1）反應(yīng)物料加入紙漿中，加水及其它剩余物料在65-75℃下磨漿，得到濃度為1.4~2.7%?的紙漿；

（3）、紙漿經(jīng)網(wǎng)部及壓榨部脫水成形，濕紙頁進入前干階段進行烘干，生產(chǎn)出碳纖維紙。

用此工藝制備的碳纖維紙，測試600mm×400mm?面積的電阻值(?電極方向為長度方向)，其值為410Ω。使用220V?的交流電壓進行通電測試，其表面平均溫度為47℃，在其表面上的10?處不同的位置測試其溫度分布，溫度偏差小于2℃。抗拉強度為：12Mpa。