一種對位芳綸漿粕增強聚酰亞胺纖維紙的制備方法

專利名稱：一種對位芳綸漿粕增強聚酰亞胺纖維紙的制備方法
技術領域：
本發明屬于造紙工業和材料工業交叉領域，具體涉及一種對位芳綸漿柏增強聚酰亞胺纖維紙的制備方法。
背景技術：
聚酰亞胺纖維是高性能纖維的一個品種，具有高模量、高強度、低吸水率、耐高低溫、耐化學腐蝕、耐水解、耐輻照、良好的電絕緣性和優異的耐熱氧化穩定性能的特點，使其在航空航天工業、電氣絕緣、原子能工業、衛星、核潛艇及微電子工業具有廣闊的應用前途。利用聚酰亞胺纖維與其樹脂構成的復合材料能更廣泛的應用于高技術行業，如航空電纜、撓性印刷電纜、高溫絕緣電器、航天火箭發動機噴管、原子能設施中的結構材料、航空發動機的結構材料、新型戰斗機的結構材料。但是由于制造成本的原因，限制了聚酰亞胺纖維的使用。聚酰亞胺纖維由于自身的結構特點，具有耐高溫、熱穩定、良好的電絕緣性等特點。有文獻報道，對不同合成途徑和紡絲的聚酰亞胺纖維進行熱重分析表明，其開始的分解溫度都可達到300°C以上，有的分解溫度甚至可達到600°C。因此，在對溫度需求更高的地方，聚酰亞胺纖維紙基材料顯示出更大的優勢。但是由于聚酰亞胺纖維本身的特性，纖維表面光滑，纖維自身強度高，打漿亦不能發生分絲帚化的現象，導致成紙的纖維間的結合力較差，成紙纖維之間的連接性較差，紙張強度不高。芳綸1414(PPTA)纖維，我國稱為對位芳綸，具有高強、高模、耐溫性好等優異性能，對位芳綸漿柏是芳綸1414的一種差別化產品，表面呈毛絨狀、微纖叢生、毛羽豐富、形態如木材漿柏的纖維。芳綸漿柏產品廣泛用于制備密封材料、增強材料、改性材料、特種紙品及蜂窩芯材等各種材料。

發明內容
本發明的目的在于提供一種對位芳綸漿柏增強聚酰亞胺纖維紙的制備方法。為達到上述目的，本發明采用了以下技術方案I)將聚酰亞胺短切纖維經槽式打漿機打漿1(Γ120分鐘，使聚酰亞胺短切纖維疏解分散和切斷，得聚酰亞胺纖維漿料；2)將對位芳綸漿柏在槽式打漿機內進行疏解分散，疏解分散至打漿度為20^60° SR得對位芳綸漿柏漿，將對位芳綸漿柏漿加入聚酰亞胺纖維漿料中進行混合，對位芳綸漿柏漿的加入量以對位芳綸漿柏絕干質量計為聚酰亞胺短切纖維絕干質量的O. Of 20%，混合均勻后再加入聚酰亞胺短切纖維絕干質量O. 005^1. 0%的聚氧化乙烯(ΡΕ0)、0. 05^20%的丁苯膠乳以及O. Γ9%的陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)，然后用紙機抄造成型、干燥得原紙，將原紙用聚酰亞胺樹脂浸潰后經過熱壓機熱壓得聚酰亞胺纖維紙，對位芳綸漿柏的填充作用提高了聚酰亞胺纖維紙的強度。所述聚酰亞胺短切纖維的長度為2 10mm。
所述聚酰亞胺樹脂的浸潰量為原紙質量的1(Γ40%，紙張浸潰量過小，紙張抗張強度和耐壓強度增強不明顯；浸潰量過高，對紙張伸長率和撕裂度帶來較大的負面影響。本發明采用的聚酰亞胺樹脂為耐高溫的聚酰亞胺樹脂，具體為長春高崎聚酰亞胺股份有限公司生產的耐高溫n-FX樹脂。本發明所述對位芳綸漿柏增強聚酰亞胺纖維紙的制備方法在聚酰亞胺纖維抄紙的過程中加入對位芳綸漿柏，并利用聚酰亞胺樹脂對原紙進行浸潰處理，提高了聚酰亞胺纖維紙的強度、可抄造性，減少了抄造時的斷紙，提高了紙機車速以及生產效率，同時可以提聞廣品的介電性能。對位芳綸漿柏纖維表面的毛絨狀結構，可以起到連接聚酰亞胺纖維、提高聚酰亞胺纖維紙初始強度的作用，從而提高最終聚酰亞胺纖維紙的強度。而對位芳綸亦可以改善聚酰亞胺纖維紙的性能。 經過長期的試驗研究，發現在聚酰亞胺纖維抄紙的過程中，加入一定量的對位芳綸漿柏，能夠有效的提高成紙時的勻度，增加紙頁的濕強度，經干燥后，對各項指標也有明顯的提聞。本發明所制備的聚酰亞胺纖維紙是環保節能型新產品，技術含量高、創新性強，應用前景廣闊，對推動高新技術產業發展，促進傳統產業的升級換代，提升絕緣材料產品的檔次，促進相關產業的發展具有重大的現實意義。


圖I是本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。本發明生產工藝流程如圖I所示,具體工藝如下實施例I先將聚酰亞胺短切纖維經槽式打漿機打漿30分鐘，使得短切纖維集束充分的分散疏解開，得聚酰亞胺纖維漿料；將對位芳綸漿柏在槽式打漿機內進行疏解分散處理，疏解分散至打漿度為40° SR得對位芳綸漿柏漿，將對位芳綸漿柏漿按照O. 01% (以對位芳綸漿柏絕干質量計，相對于聚酰亞胺短切纖維絕干質量的比)加入到聚酰亞胺纖維漿料中，制備成聚酰亞胺纖維芳綸漿，為了使得纖維充分得到分散，減少絮聚，向聚酰亞胺纖維芳綸漿中加入ΡΕ0，加入量為O. 005% (相對于聚酰亞胺短切纖維絕干質量的比);然后，聚酰亞胺纖維芳綸漿進入紙機網前流送系統，在流送系統高位箱或流漿箱之前加入丁苯膠乳和CPAM，加入量分別為20% (相對于聚酰亞胺短切纖維絕干質量的比)和4. 5% (相對于聚酰亞胺短切纖維絕干質量的比)；最后，在斜網或圓網紙機上抄造成型、在溫度為90°C下干燥得原紙，將原紙用聚酰亞胺樹脂浸潰，聚酰亞胺樹脂的浸潰量為原紙質量的30%，浸潰后經過熱壓機熱壓生產出合格紙張。實施例2先將聚酰亞胺短切纖維經槽式打漿機打漿10分鐘，使得短切纖維集束充分的分散疏解開，得聚酰亞胺纖維漿料；將對位芳綸漿柏在槽式打漿機內進行疏解分散處理，疏解分散至打漿度為60° SR得對位芳綸漿柏漿，將對位芳綸漿柏漿按照10% (以對位芳綸漿柏絕干質量計，相對于聚酰亞胺短切纖維絕干質量的比)加入到聚酰亞胺纖維漿料中，制備成聚酰亞胺纖維芳綸漿，為了使得纖維充分得到分散，減少絮聚，向聚酰亞胺纖維芳綸漿中加入PEO，加入量為1.0% (相對于聚酰亞胺短切纖維絕干質量的比);然后，聚酰亞胺纖維芳綸漿進入紙機網前流送系統，在流送系統高位箱或流漿箱之前加入丁苯膠乳和CPAM，加入量分別為O. 05% (相對于聚酰亞胺短切纖維絕干質量的比)和O. 1% (相對于聚酰亞胺短切纖維絕干質量的比)；最后，在斜網或圓網紙機上抄造成型、在溫度為105°C下干燥得原紙，將原紙用聚酰亞胺樹脂浸潰，聚酰亞胺樹脂的浸潰量為原紙質量的10%，浸潰后經過熱壓機熱壓生產出合格紙張。實施例3先將聚酰亞胺短切纖維經槽式打漿機打漿120分鐘，使得短切纖維集束充分的分散疏解開，得聚酰亞胺纖維漿料；將對位芳綸漿柏在槽式打漿機內進行疏解分散處理，疏解 分散至打漿度為20° SR得對位芳綸漿柏漿，將對位芳綸漿柏漿按照20% (以對位芳綸漿柏絕干質量計，相對于聚酰亞胺短切纖維絕干質量的比)加入到聚酰亞胺纖維漿料中，制備成聚酰亞胺纖維芳綸漿，為了使得纖維充分得到分散，減少絮聚，向聚酰亞胺纖維芳綸漿中加入ΡΕ0，加入量為O. 15% (相對于聚酰亞胺短切纖維絕干質量的比)；然后，聚酰亞胺纖維芳綸漿進入紙機網前流送系統，在流送系統高位箱或流漿箱之前加入丁苯膠乳和CPAM，加入量分別為10% (相對于聚酰亞胺短切纖維絕干質量的比)和9% (相對于聚酰亞胺短切纖維絕干質量的比)；最后，在斜網或圓網紙機上抄造成型、在溫度為120°C下干燥得原紙，將原紙用聚酰亞胺樹脂浸潰，聚酰亞胺樹脂的浸潰量為原紙質量的40%，浸潰后經過熱壓機熱壓生產出合格紙張。三種紙張性能對比分析見下表
權利要求
1.一種對位芳綸漿柏增強聚酰亞胺纖維紙的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)將聚酰亞胺短切纖維經槽式打漿機打漿1(Γ120分鐘得聚酰亞胺纖維漿料；2)將對位芳綸漿柏在槽式打漿機內進行疏解分散，疏解分散至打漿度為2(Γ60°SR得對位芳綸漿柏漿，將對位芳綸漿柏漿加入聚酰亞胺纖維漿料中進行混合，對位芳綸漿柏漿的加入量以對位芳綸漿柏絕干質量計為聚酰亞胺短切纖維絕干質量的O. Of 20%，混合均勻后再加入聚酰亞胺短切纖維絕干質量O. 005^1. 0%的聚氧化乙烯、O. 05^20%的丁苯膠乳以及O. f 9%的陽離子聚丙烯酰胺，然后用紙機抄造成型、干燥得原紙，將原紙用聚酰亞胺樹脂浸潰后經過熱壓機熱壓得聚酰亞胺纖維紙。
2.根據權利要求I所述一種對位芳綸漿柏增強聚酰亞胺纖維紙的制備方法，其特征在于所述聚酰亞胺短切纖維的長度為2 10mm。
3.根據權利要求I所述一種對位芳綸漿柏增強聚酰亞胺纖維紙的制備方法，其特征在于所述聚酰亞胺樹脂的浸潰量為原紙質量的1(Γ40%。
全文摘要
本發明提供一種對位芳綸漿粕增強聚酰亞胺纖維紙的制備方法將聚酰亞胺短切纖維經槽式打漿機打漿得聚酰亞胺纖維漿料；將對位芳綸漿粕在槽式打漿機內進行疏解分散處理，將疏解分散處理后的對位芳綸漿粕加入聚酰亞胺纖維漿料中進行混合，混合均勻后再加入聚氧化乙烯、丁苯膠乳以及陽離子聚丙烯酰胺，然后用紙機抄造成型、干燥得原紙，將原紙用聚酰亞胺樹脂浸漬后經過熱壓機熱壓得聚酰亞胺纖維紙，本發明所述對位芳綸漿粕增強聚酰亞胺纖維紙的制備方法在聚酰亞胺纖維抄紙的過程中加入對位芳綸漿粕，提高了聚酰亞胺纖維紙的強度、可抄造性，減少了抄造時的斷紙，提高了紙機車速以及生產效率，同時可以提高產品的介電性能。
文檔編號D21H13/26GK102953288SQ201210433779
公開日2013年3月6日 申請日期2012年11月2日 優先權日2012年11月2日
發明者陸趙情, 花莉, 丁孟賢, 劉斌, 楊誠, 付饒, 孟育, 徐強 申請人:陜西科技大學