[发明专利]一种芳纶纳米纤维薄膜复合芳纶纸及其制备方法

权利要求书

1.一种芳纶纳米纤维薄膜复合芳纶纸，其特征在于，所述的芳纶纳米纤维薄膜复合芳纶纸由面层、芯层和底层分别通过湿法造纸层合复合而成；以绝干纤维重量份数计，所述的面层、芯层和底层的比例为(5～20)：(60～90)：(5～20)；所述面层和底层均为由水分散芳纶纳米纤维制备的芳纶纳米膜，所述芯层为由对位芳纶短切纤维和对位芳纶浆粕纤维制备的芳纶纸或由对位芳纶短切纤维和对位芳纶沉析纤维制备的芳纶纸，且对位芳纶短切纤维和对位芳纶浆粕纤维的质量比或对位芳纶短切纤维和对位芳纶沉析纤维的质量比为(3～4)：(6～7)；

所述水分散芳纶纳米纤维由以下方法制备：

步骤(1)：将对位芳纶纤维、氢氧化钾和二甲基亚砜置于容器中，在密封条件下搅拌，得到分散于KOH/DMSO体系下的芳纶纳米纤维分散液；所述的对位芳纶纤维为对位芳纶纱线纤维、对位芳纶短切纤维、对位芳纶浆粕纤维和对位芳纶沉析纤维中的一种；

步骤(2)：将步骤(1)中得到的分散于KOH/DMSO体系下的芳纶纳米纤维分散液，在搅拌作用下，向其高压注射去离子水，得到分散于KOH/DMSO/H₂O混合体系中的芳纶纳米纤维；

步骤(3)：将步骤(2)中得到的分散于KOH/DMSO/H₂O混合体系中的芳纶纳米纤维通过200～500目尼龙滤膜真空抽滤，得到芳纶纳米纤维前驱体；

步骤(4)：将步骤(3)中得到的芳纶纳米纤维前驱体通过无水乙醇和去离子水反复洗涤，分散浓度为0.5～5mg/mL，得到胶体状芳纶纳米纤维；

步骤(5)：将步骤(4)中得到的胶体状芳纶纳米纤维在搅拌作用下分散于去离子水中，得到水分散的芳纶纳米纤维。

2.根据权利要求1所述的一种芳纶纳米纤维薄膜复合芳纶纸，其特征在于，步骤(1)中对位芳纶纤维A、氢氧化钾和二甲基亚砜比例为1g：1.5g：500mL ，所述的对位芳纶纤维A是对位芳纶纱线纤维、对位芳纶短切纤维、对位芳纶浆粕纤维和对位芳纶沉析纤维中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种芳纶纳米纤维薄膜复合芳纶纸，其特征在于，步骤(2)中所述的高压注射是利用不锈钢高压射流泵，射流压力为5～15MPa，射流速度为0.2～2.0mL/s；射流去离子水与对位芳纶纤维A的质量比为1:1～5:1。

4.根据权利要求1所述的一种芳纶纳米纤维薄膜复合芳纶纸，其特征在于，步骤(4)中洗涤用无水乙醇的体积与芳纶纳米纤维前驱体质量的比为1mL:5mg～1mL:2mg；所述洗涤用去离子水与芳纶纳米纤维前驱体的质量比为10:1～5:1。

5.根据权利要求1所述的一种芳纶纳米纤维薄膜复合芳纶纸，其特征在于，步骤(1)中搅拌是指在密封条件下，在30～50℃温度下搅拌5～8天；步骤(2)中搅拌转速为600～3000rpm；步骤(5)中搅拌转数为500～2500rpm，搅拌时间30～180min。