[发明专利]一种间位芳纶纸的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种间位芳纶纸的制备工艺，属于特种纸制备技术领域。

背景技术

上世纪60年代杜邦公司以间位芳纶短切纤维和沉析纤维为原料成功开发出NOMEX纸。NOMEX纸的耐高温和优良电绝缘性，在高性能绝缘材料中得到充分发挥，是高性能电机、干式变压器等新型电气器材的必备材料。在过去几十年间，芳纶纸市场几乎被杜邦公司所垄断。杜邦公司根据用途不同，开发出不同型号的NOMEX纸，其中最常用的几种型号是T411(T410未经热轧的原纸)、T410(热轧的绝缘用纸)、T414(与T410不同热轧工艺的绝缘用纸)、T412(蜂窝用纸)等。

近年来，烟台泰和新材料(原烟台氨纶集团)实现了间位芳纶纸的工业化生产并在国内占据了一定的市场。但是国内生产的芳纶纸仍然在表面光洁平滑程度、纸页致密度、产品稳定性和均匀性、强度和模量以及绝缘性能上与国外产品存在一定的差异性。

间位芳纶纸的制备一般是以间位芳纶短切纤维以及间位芳纶沉析纤维或间位芳纶浆粕为原料经抄造成型、高温压光制备的。

间位芳纶短切纤维一般是由长丝纤维切成的短段纤维。在间位芳纶纸中，短切纤维纵横交错紊乱散布于纸页中，起着增强作用，使纸具有较高机械强度和抗撕性能。间位沉析纤维由纤维聚合物溶液经喷嘴流入高速旋转的沉淀剂中，在强剪切力作用下，聚合物分散凝固为二维结构薄的纤维絮状物。它在间位芳纶纸页结构中起短纤维间填充和粘结作用。

间位沉析纤维为了方便存储和运输会经过脱水后制成含水率90％左右的沉析纤维。由于沉析纤维中存在很多细小的纤维絮状物，暴露较多的酰胺键，在脱水干燥的情况下，易于形成氢键结合，使纤维之间产生很强的结合力，干燥后的沉析纤维、易结块、变硬。因此，必须在进行芳纶纸抄造之前对间位沉析纤维做充分的疏解，最大量的减少浆料中块状沉析纤维的存在。如有大量块状沉析纤维存在，则会对芳纶纸的匀度造成极大地影响，同时会导致原纸表面易掉颗粒状粉体，影响使用性能。

申请号：201110237044的中国发明专利中提出在芳纶浆粕打浆或磨浆的后期，向浆料中添加浆料质量0.5～20％的表面活性剂并混合反应1～30min，随后进行脱水，得到超蓬松、柔软、易分散、具有良好的界面结合性能和加工性能的对位芳纶浆粕。并引入了纤维松散堆积密度(又称纤维松散系数)来评价浆粕的开松程度和蓬松效果。但是由于在处理过程中过多的引入了表面活性剂，导致在与芳纶纤维混合配浆过程中产生大量的泡沫，造成原纸中存在或大或小的孔眼或针洞，影响产品绝缘性能。

申请号：201310506781的中国专利公开了一种利用声波处理器预处理芳纶沉析纤维，再通过槽式打浆机打浆，控制沉析纤维的打浆度在35～55°SR的方法。并将此浆粕与经表面处理的对位芳纶短切纤维配合抄造。但专利中未对芳纶浆粕进行筛分，这也将影响成纸的匀度和产品的使用性能。

申请号：201210375644的中国专利公开了一种向芳纶纤维以及芳纶纤维浆粕中添加50～100目的对位芳纶浆粕浆料的方法抄造芳纶纸。经过筛选的浆粕的添加减小了芳纶浆粕长度、宽度分布的跨度，得到的浆粕具有更加集中的长度分布、宽度分布和更大的比表面积，使其在与短切纤维配合抄造过程中，能够更好的作为填充材料与芳纶短切纤维相结合，填补纸页空隙。

申请号：201310232645的中国专利公开了一种高速搅拌后稀释芳纶纤维、芳纶浆粕与芳纶沉析纤维，并分别在0.5％和1％的浓度下通过特性筛网大小的旋翼筛，以得到分散均匀的浆料的方法。上述两个专利通过滤网筛选的方法得到分布均匀、分散性好的浆料，有利于纸张的匀度以及产品性能的提高。但上述两种方法均未提及对筛除后的大颗粒状沉析纤维或浆粕进行进一步的处理再利用，这对原料造成一定的浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种以间位芳纶短切纤维以及间位芳纶沉析纤维为原料的间位芳纶纸的制备方法。本发明的侧重点在于解决芳纶沉析纤维疏解难的问题，经过水力射流分散-水力碎浆-离心筛浆后将疏解开的沉析纤维与短切纤维混合备用，未通过分离的块状沉析纤维进一步经切断作用处理后送至水力碎浆工段继续流程。经过多道工序的疏解、筛分、循环处理不仅可以确保用于抄造纸张的沉析纤维的优异的分散性和均一性，同时循环处理难疏解块状沉析纤维也可以提高原料的利用率，降低成本，避免浪费。通过本发明的制备工艺可以得到匀度好，表面光洁度高，机械性能以及绝缘性能优异的芳纶纸。

为了达到上述目的，本发明提供了一种间位芳纶纸的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：