[發明專利]一種高性能寶德綸芳綸復合紙的制備方法

有效

• 申請號: 201610602486.5
• 申請日: 2016-07-27
• 公開（公告）號: CN106245392B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 張素風;李鵬輝;劉媛
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: D21H13/26
• 分類號: D21H13/26;D21H27/12;D21B1/02;D21B1/30;D21F3/02;D21F5/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本發明屬于造紙工業和材料工業交叉技術領域，涉及一種高性能寶德綸芳綸復合紙的制備方法。

背景技術

以間位芳綸(聚間苯二甲酰間苯二胺)漿粕纖維和間位芳綸短切纖維為原料，利用現代造紙濕法造紙技術抄造和熱壓成型制得的片狀復合材料，是一種高性能合成纖維紙基材料。因其具有強韌的機械性能、良好的介電性能、理想的耐高溫性能以及靈活的可設計性，可作為絕緣材料、電子材料、結構材料在航空航天、交通電力、國防軍事等特殊領域廣泛應用。

然而，間位芳綸紙基材料的國產化還面臨重重難題，有原料質量的問題、纖維分散和濕法成網工藝及設備的問題，特別是熱壓成型工藝問題。形成的間位芳綸紙機械強度性能差，且羊皮化現象嚴重，耐老化性差。成為制約芳綸紙進一步應用的瓶頸。

寶德綸(聚芳惡二唑)英文簡稱POD，POD纖維具有優異的耐熱性和高溫尺寸穩定性，芳綸1313(間位芳綸)、芳砜綸和P84的熱分解溫度分別為414℃、422℃和450℃，POD纖維的熱分解溫度遠高于芳綸1313和芳砜綸，在250℃下經過65天的熱氧老化，斷裂強度保持率為64％，300℃下的熱收縮率為1％，遠小于芳綸和芳砜綸。POD纖維還具有良好的化學穩定性，除濃硫酸、發煙硫酸、三氟乙酸和多聚磷酸外，POD纖維不溶于其它已知的溶劑。然而POD纖維為疏水性纖維，在水中分散效果差，在合成纖維紙漿料的分散過程中，容易絮聚而影響成紙勻度及強度。在制備高性能合成纖維紙的研究過程中，如何提高紙的勻度和強度是目前造紙領域研究的重點。

發明內容

本發明的目的是提供一種高性能寶德綸芳綸復合紙的制備方法，可以最大限度地利用短切纖維的高強特性，提高間位芳綸紙的強度性能。

本發明所采用的技術方案是，一種高性能寶德綸芳綸復合紙的制備方法，具體包括以下步驟：

步驟1，對POD短切纖維進行預處理；

步驟2，將經步驟1預處理后的POD短切纖維用疏解機進行第一次疏解；然后再加入間位芳綸漿粕纖維，進行二次疏解；最后再加入分散劑，進行第三次疏解，得懸浮液；

步驟3，將步驟2得到的懸浮液注入紙頁成型器中進行脫水成型，經壓榨、干燥處理后得芳綸復合紙原紙；

步驟4，將步驟3所得的芳綸復合紙原紙進行熱壓成型，得高性能的芳綸復合紙。

本發明的特點還在于，

其中步驟1的預處理過程為：

將POD短切纖維在摩爾濃度為1.0×10^-3mol/L～3×10^-3mol/L、溫度為40℃～60℃的十二烷基苯磺酸鈉溶液中浸泡0.5h～1h，然后水洗3～5次，最后在100℃～105℃真空干燥箱中烘至絕干。

其中步驟2中POD短切纖維與間位芳綸漿粕纖維的質量比為4：6。

其中步驟2中的分散劑為聚氧化乙烯，添加量為相對于POD短切纖維與間位芳綸漿粕纖維絕干質量的0.05％～0.07％，第一次疏解的疏解參數為：疏解機疏解15000r～25000r；第二次疏解的疏解參數為：疏解機疏解15000r～25000r；第三次疏解的疏解參數為：疏解機疏解15000r～25000r。

其中步驟3的具體過程為：將步驟2所得的懸浮液注入紙頁成型器中，制備出定量為100g/m²芳綸紙濕片，然后經油壓機壓榨處理1min～3min，除去濕紙片中多余的水分，最后將壓榨處理后的濕紙片在紙張烘干器中進行烘干。

其中步驟3中油壓機的壓力為0.4MPa～0.6MPa。

其中步驟3中在紙張烘干器中的烘干溫度為95℃～105℃，烘干時間為5min～8min。

其中步驟4的具體過程為：

首先將步驟3制備出的芳綸復合紙原紙在平板硫化機上熱壓2～4次，然后再放在三輥熱壓機上熱壓1～3次。

其中步驟4中在平板硫化機上的熱壓參數為：熱壓溫度為240℃～290℃，熱壓時間為2min～10min，熱壓壓力為9MPa～21MPa。

其中步驟4中在三輥熱壓機上的熱壓參數為：熱壓溫度為220℃～240℃，熱壓壓力100bar～140bar，輥速0.5～1.5m/min。