[发明专利]一种碳纤维复合功能纸的制备方法

摘要

本发明涉及一种碳纤维复合功能纸的制备方法，该方法包括以下步骤：（1）碳纤维的预处理；（2）抄纸浆料的制备；（3）抄纸；（4）后处理。通过碳纤维的预处理可以有效减少分散剂的用量，减少浪费和水的污染，在抄纸浆料的制备步骤中，可通过加入功能纤维实现碳纤维复合功能纸的功能化；在抄纸步骤中，通过形成一种纤维网络/母板的层状复合材料以提高纤维网络固网前的机械性能和可加工性能。本发明所述的方法，在制备过程中避免了湿法抄纸工艺助剂用量大，水污染严重的问题，是一种绿色节能的制备方法，同时可采用除植物纤维以外的合成纤维作为基体，制备低定量、中定量、高定量的碳纤维复合功能纸。该方法具有成本低、方法简单的优点，能够适应工业连续化生产的要求。

主权项

一种碳纤维复合功能纸的制备方法，其特征是包括以下步骤：1）碳纤维的预处理：碳纤维分的表面处理：对碳纤维进行表面活化处理，得到活化碳纤维，用功能上浆剂对所述的活化碳纤维进行常规上浆处理，所述的功能上浆剂为碳纤维分散剂的水溶液，其中，所述碳纤维分散剂的浓度为5～30wt%，所述的碳纤维分散剂为聚丙烯酰胺和聚氧化乙烯中的一种或其组合；短切：将经过表面处理的碳纤维进行短切，制备得到预处理碳纤维，所述的预处理化碳纤维的长度为2～10mm；2）抄纸浆料的制备：碳纤维分散液的制备：将预处理碳纤维均匀分散在水中形成碳纤维分散液，其中，所述预处理碳纤维的含量为0.5～5wt‰，余量为水；基体纤维分散液的制备：将长度为2～15mm的基体纤维均匀分散在水中形成基体纤维分散液，其中，所述基体纤维的含量不大于0.5～5wt‰，余量为水；将所述碳纤维分散液和所述基体纤维分散液均匀混合成抄纸浆料，其中，所述碳纤维与所述基体纤维的质量比为2:98～90:10；3）抄纸：在常规湿法抄纸的过滤器上铺设一层母板进行抄纸，浆料中的水被滤去，碳纤维和基体纤维沉积在母板上，得到一种纤维网络/母板的层状复合材料；所述的母板为带有微孔的片状板；所述微孔的孔径为10～200μm，可供液体粒子通过；3）后处理：将所述层状复合材料烘干至质量恒定后，进行加压热处理，然后除去母板，即得到所述的碳纤维复合功能纸；所述的基体纤维包括基础纤维和粘结纤维；所述粘结纤维占所述基体纤维的5～100wt%；所述的基础纤维是木浆纤维、棉纤维、麻纤维、聚烯烃纤维、聚酯纤维或人造丝的一种或几种的组合；所述的粘结纤维是低熔点复合纤维、低熔点热塑性纤维中的一种或几种 的组合；所述的碳纤维复合功能纸中碳纤维的质量百分含量为2～90%；所述的碳纤维复合功能纸由碳纤维和基体纤维通过化学粘结、氢键、分子间作用力或机械缠结作用相互搭接形成稳定的三维网状结构。