[發(fā)明專(zhuān)利]一種梯度結(jié)構(gòu)納米芳綸紙的制造方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811212038.X
• 申請(qǐng)日: 2018-10-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109468882A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉德桃;歐陽(yáng)豪;林美燕;蘇靈峰;李映輝;徐科
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): D21H27/00
• 分類(lèi)號(hào): D21H27/00;D21H13/26;D21H21/08;D21C9/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 向玉芳

本發(fā)明公開(kāi)了一種梯度結(jié)構(gòu)納米芳綸紙的制造方法。該制造方法先配備預(yù)處理液，用預(yù)處理液對(duì)對(duì)位芳綸短切纖維進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理后的芳綸短切纖維和對(duì)位芳綸漿粕纖維用偶聯(lián)劑或偶聯(lián)劑溶液進(jìn)行改性處理，抄造成紙，用納米對(duì)位芳綸纖維對(duì)紙張進(jìn)行梯度結(jié)構(gòu)增強(qiáng)，制得的梯度結(jié)構(gòu)納米芳綸紙強(qiáng)度是原紙的10?25倍。本發(fā)明改善芳綸紙的缺陷，本發(fā)明產(chǎn)品具有耐高溫、阻燃和電絕緣性能優(yōu)良等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度對(duì)位芳綸紙的制造方法，具體涉及一種用納米芳綸來(lái)增強(qiáng)普通芳綸紙從而大幅度提高其力學(xué)性能的新型方法。

背景技術(shù)

芳綸紙作為一種新型的高性能特種材料，近些年來(lái)在軍事、民用領(lǐng)域的重要應(yīng)用逐步擴(kuò)大。雖然我國(guó)芳綸紙產(chǎn)業(yè)近些年來(lái)獲得了較快速的發(fā)展，在某些領(lǐng)域已經(jīng)有了一定的應(yīng)用，但是產(chǎn)品的性能特別是如力學(xué)性能、紙張勻度、電學(xué)性能等仍顯不足，許多關(guān)鍵技術(shù)仍然缺失，與國(guó)外存在不小的差距。芳綸纖維有兩類(lèi)：一類(lèi)是分子鏈排列呈鋸齒狀的間位芳綸纖維，一類(lèi)是分子鏈排列呈直線狀的對(duì)位芳綸纖維，一般來(lái)說(shuō)間位芳綸紙耐高溫性能與力學(xué)性能均不如對(duì)位芳綸紙，然而對(duì)位芳綸纖維由于其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性導(dǎo)致其表面惰性強(qiáng)，親水性差，在水中容易絮聚很難均勻分散，因此在抄造對(duì)位芳綸紙時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)紙張均勻度差，厚薄不均一等問(wèn)題，這會(huì)導(dǎo)致紙張受力不均勻，往往在紙張最為薄弱的地方所能承受的應(yīng)力很小，進(jìn)而決定了紙張的整體強(qiáng)度低下。針對(duì)這一問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)此采取的技術(shù)手段主要為纖維表面親水化改性、或?qū)w維進(jìn)行篩選、或進(jìn)行分層抄造、或利用樹(shù)脂浸漬增強(qiáng)紙張、或在紙張抄造時(shí)加入熱熔纖維混抄等，這些方法或多或少都存在一些缺點(diǎn)。親水化改性效果如有限，芳綸纖維在水中的分散性能不可能達(dá)到類(lèi)似植物纖維分散性能，樹(shù)脂浸漬增強(qiáng)和混抄熱熔纖維增強(qiáng)會(huì)影響芳綸紙的熱穩(wěn)定性。

公開(kāi)號(hào)為CN106192601A的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種高強(qiáng)度芳綸紙及其制備方法。具體方法是先通過(guò)普通濕法抄造芳綸纖維紙，通過(guò)水刺方法利用卷曲的芳綸短切纖維制備水刺無(wú)紡布層，然后通過(guò)高溫高壓熱壓將芳綸纖維紙和水刺無(wú)紡布層復(fù)合得到高強(qiáng)度芳綸紙。這種通過(guò)分層抄造然后再?gòu)?fù)合的方法無(wú)疑增添了工藝的復(fù)雜性，另外，紙張內(nèi)部不同層之間的層間結(jié)合強(qiáng)度也較低。

公開(kāi)號(hào)為CN107059461A的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種高強(qiáng)度導(dǎo)電芳綸紙及其制備方法。具體為將芳綸短切纖維、芳綸沉析纖維和芳綸漿粕進(jìn)行復(fù)合打漿處理，然后采用低濃水力碎漿設(shè)備分別對(duì)復(fù)合打漿處理后的芳綸短切纖維、芳綸沉析纖維以及芳綸漿粕進(jìn)行低濃疏解，制成均勻的懸浮液經(jīng)過(guò)除渣器和旋翼篩篩選后，向懸浮液中加入導(dǎo)電高分子材料，得到漿料懸浮液加入助留劑上網(wǎng)成型并進(jìn)行壓榨、烘干和熱壓成形處理,得到高強(qiáng)度導(dǎo)電芳綸紙。這種方法工藝過(guò)程較復(fù)雜，由于芳綸沉析纖維以及漿粕纖維的特殊性，單根的粗細(xì)不同，很難篩選，對(duì)紙張勻度的提升效果有限；而且由于芳綸纖維的表面惰性，在僅僅依靠普通芳綸纖維之間產(chǎn)生的少量氫鍵結(jié)合而沒(méi)有其他輔助的情況下無(wú)法保證紙張的高強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)品性能優(yōu)異、環(huán)境友好和成本低廉的高性能梯度結(jié)構(gòu)納米芳綸紙的制造方法。