一种抗起毛高机械强度型间位芳纶纸制造技术

本发明专利技术公开了一种抗起毛高机械强度型间位芳纶纸，属于特种纸制备技术领域。本发明专利技术先将氯化锂制成粉末后与二甲基乙酰胺、十六烷基三甲基溴化铵混合制得改性混合液，随后将其与干燥后的聚间苯二甲酰间苯二胺纤维混合纺丝处理，再经干燥制得改性聚间苯二甲酰间苯二胺纤维，随后以异丙醇铝、乙酸溶液等原料制备改性液，并将改性聚间苯二甲酰间苯二胺纤维与改性液经干燥晶化处理后洗涤干燥，再利用PFI磨进行原纤化处理，最后经打浆、抄造制成原纸后干燥、热压处理，即可得抗起毛高机械强度型间位芳纶纸，本发明专利技术制得的间位芳纶纸具有机械强度高、电绝缘性能好的特点，同时热压后纸张表面不易出现起毛、掉粉现象，具有较好的使用性能。

A kind of aramid fiber paper with high resistance to fuzzing and mechanical strength

The invention discloses an anti - fuzzing and high mechanical strength inter - aramid paper, which belongs to the special paper preparation technology field. The present invention first made of lithium chloride powder and two methyl ethyl amide, sixteen alkyl three methyl bromide mixed modified mixture, and then dried polymetaphenylene two benzoyl amine benzene two mixed fiber spinning processing, and then dried to obtain modified poly two methyl benzene two acyl amine fiber, followed by aluminum isopropoxide, acetic acid and other raw materials for preparation of modified liquid, and the modified poly benzene two formyl amine benzene two fiber and modified liquid drying after crystallization washing and drying, and then use PFI mills for fibrillation, finally after beating, made of paper the paper after drying, hot pressing, can be anti fuzzing and high mechanical strength type aramid paper, the prepared aramid paper has the characteristics of good performance of high mechanical strength, electrical insulation, and hot pressing paper surface is not easy to appear fluff, off powder has a phenomenon. Good service performance.

【技术实现步骤摘要】
一种抗起毛高机械强度型间位芳纶纸
本专利技术公开了一种抗起毛高机械强度型间位芳纶纸，属于特种纸

技术介绍
间位芳纶纤维是一种集耐高温、阻燃、绝缘等特性于一体的特种合成纤维。以间位芳纶纤维为主要原料加工制备的间位芳纶纸，具有高强度、低变形、耐高温、耐化学腐蚀、阻燃和优良的电绝缘性能，广泛应用于航天航空、交通运输、国防工业和电工绝缘等领域，同时也可用作高档电机的绝缘纸以及印刷电路板、卫星通讯、高速传递回路等，是一种关系国家安全的高科技新材料。目前对间位芳纶纤维纸的旺盛需求首先表现在电气绝缘领域。其中，变压器是目前我国使用芳纶绝缘纸最多的领域。在“完善农村电网、加快城市电网改造”的强大内需拉动政策下，对芳纶绝缘干式变压器等新型输变电设备的需求将有较大幅度的增长。同时，随着铁路电气化以及城市地铁、轻轨的建设步伐正在加快，对包括大功率牵引变压器在内的高速列车的相关设备提出了更高的要求。采用间位芳纶纸绝缘系统的机载变压器也将迎来前所未有的发展契机。目前，传统的间位芳纶纸制备方法是以间位芳纶短切纤维和间位芳纶沉析纤维为原料，采用斜网纸机单层抄造成形，再通过热压成型工艺制备而得。然而，由于芳纶纤维的表面惰性较高，纤维间结合疏松，且短切纤维的强度大模量高，难以熔融结合，导致热压后成纸的表面普遍存在起毛和掉颗粒状粉体的现象，且成纸匀度及机械性能不佳，严重影响纸张使用性能。因此，亟待开发一种不起毛、不掉粉、成纸匀度好，且具有高机械强度的间位芳纶纸。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题：针对传统的间位芳纶纸纸张表面易出现起毛和掉颗粒状粉体的现象，同时成纸匀度及机械强度不佳的缺陷，提供了一种抗起毛高机械强度型间位芳纶纸。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）取25～30g氯化锂，研磨并过100目筛得氯化锂粉末，按质量比1:35，将氯化锂粉末与二甲基乙酰胺混合，得氯化锂溶解液，再按质量比1:100，将十六烷基三甲基溴化铵添加至氯化锂溶解液中，得改性混合液，取45～50g干燥后的聚间苯二甲酰间苯二胺纤维添加至450～500mL改性混合液中，水浴加热后，静置冷却至室温，得芳纶纺丝溶液；（2）将芳纶纺丝溶液置于静电纺丝注射器中，静电纺丝并接收纺丝纤维，干燥得改性聚间苯二甲酰间苯二胺纤维，取10～15g异丙醇铝置于150～200mL质量分数15%乙酸溶液中，搅拌混合并超声分散，得分散液并按质量比1:10，将质量分数5%硅酸钠溶液滴加至分散液中，搅拌混合得混合悬浊液；（3）按重量份数计，分别称量65～70份混合悬浊液、1～2份四乙基氢氧化铵、1.0～1.5份二正丙胺搅拌混合20～24h，超声分散得改性混合液，按质量比1:10，将改性聚间苯二甲酰间苯二胺纤维与改性混合液搅拌混合，干燥晶化处理并静置冷却至室温，得干燥物并洗涤，再经干燥后制备得晶化包覆改性聚间苯二甲酰间苯二胺纤维；（4）将晶化包覆改性聚间苯二甲酰间苯二胺纤维剪切至0.5～2.0mm，得晶化包覆改性聚间苯二甲酰间苯二胺剪切纤维，按质量比1:10，将晶化包覆改性聚间苯二甲酰间苯二胺剪切纤维置于PFI磨中，处理制备得原纤化聚间苯二甲酰间苯二胺纤维，按质量比1:10，将原纤化聚间苯二甲酰间苯二胺纤维与去离子水混合并置于打浆机中，打浆、抄纸，得间位芳纶原纸，再经干燥、热压后，静置冷却至室温，即可制备得一种抗起毛高机械强度型间位芳纶纸。步骤（2）所述的静电纺丝条件为恒定灌注速率为0.1mL/min，接收距离为15cm，电压设置为15kV。步骤（3）所述的晶化处理温度为200～250℃。步骤（4）所述的PFI磨处理条件为，在15%浆浓、2mm磨浆间距下进行处理。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术通过静电纺丝装置，以聚间苯二甲酰间苯二胺纤维为原料制备间位芳纶纤维，同时通过以异丙醇铝、乙酸溶液及四乙基氢氧化铵作为改性液负载在芳纶纤维表面，通过晶化改性处理，使间位芳纶纤维表面晶化并负载晶化膜，由于晶化形成的晶化膜具有优异的包覆性和良好的尺寸稳定性，使间位芳纶纤维表面的毛刺和粒料被包覆，提高间位芳纶纤维尺寸均一性能；（2）本专利技术在晶化改性的间位芳纶纤维表面形成晶化薄膜，通过其表面的氧化铝微晶结构，固定芳纶纤维并形成包覆层，使其在应力作用下有效固定，最后通过晶化改性的纤维造纸后形成均匀度较好的芳纶纸，由于芳纶纸匀度均一，使其表面受力强度一致，有效提高材料的机械强度。具体实施方式首先称取25～30g氯化锂，将其研磨并过100目筛，得氯化锂粉末，并按质量比1:35，将氯化锂粉末与二甲基乙酰胺混合，在室温下搅拌25～30min后，得氯化锂溶解液，再按质量比1:100，将十六烷基三甲基溴化铵添加至氯化锂溶解液中，在室温下搅拌混合45～60min，制备得改性混合液，取聚间苯二甲酰间苯二胺纤维，并将其置于55～60℃下干燥3～5h后，静置冷却至室温，称取45～50g干燥后的聚间苯二甲酰间苯二胺纤维添加至450～500mL改性混合液中，在85～90℃下水浴加热20～24h后，静置冷却至室温，制备得芳纶纺丝溶液，再将芳纶纺丝溶液置于静电纺丝注射器中，控制恒定灌注速率为0.1mL/min，接收距离为15cm，在室温下调节电压至15kV，进行纺丝并用缠绕了一层铝箔的滚筒接收纺丝纤维，并置于55～60℃下真空干燥20～24h，制备得改性聚间苯二甲酰间苯二胺纤维，再称取10～15g异丙醇铝置于150～200mL质量分数15%乙酸溶液中，搅拌混合并置于200～300W下超声分散10～15min，得分散液并按质量比1:10，将质量分数5%硅酸钠溶液滴加至分散液中，控制滴加时间为45～60min，待滴加完成后，继续搅拌混合25～30min，制备得混合悬浊液，按重量份数计，分别称量65～70份混合悬浊液、1～2份四乙基氢氧化铵、1.0～1.5份二正丙胺置于烧杯中，在室温下搅拌混合20～24h后，在200～300W下超声分散10～15min，得改性液，按质量比1:10，将改性聚间苯二甲酰间苯二胺纤维与改性液搅拌混合，再在200～250℃烘箱中，静置干燥晶化处理40～48h，待干燥晶化完成后，静置冷却至室温，得干燥物并用去离子水洗涤3～5次后，在45～50℃下干燥6～8h，制备得晶化包覆改性聚间苯二甲酰间苯二胺纤维，再将晶化包覆改性聚间苯二甲酰间苯二胺纤维剪切至0.5～2.0mm，得晶化包覆改性聚间苯二甲酰间苯二胺剪切纤维，按质量比1:10，将晶化包覆改性聚间苯二甲酰间苯二胺剪切纤维置于PFI磨中，在15%浆浓、2mm磨浆间距下处理25～30min，制备得原纤化聚间苯二甲酰间苯二胺纤维，最后按质量比1:10，将原纤化聚间苯二甲酰间苯二胺纤维与去离子水混合并置于打浆机中，打浆至打浆度为40°SR时，按抄造定量为55g/m2进行抄纸，得间位芳纶原纸并置于85～90℃下干燥3～5h，待干燥完成后，得干燥原纸并置于压力为10～15MPa、温度为250～260℃条件下热压10～15s后，静置冷却至室温，即可制备得一种抗起毛高机械强度型间位芳纶纸。实例1首先称取25g氯化锂，将其研磨并过100目筛，得氯化锂粉末，并按质量比1:35，将氯化锂粉末与二甲基乙酰胺混合，在室温下搅拌25min后，得氯化锂溶解液，再按质量比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗起毛高机械强度型间位芳纶纸，其特征在于，具体制备步骤为：（1）取25～30g氯化锂，研磨并过100目筛得氯化锂粉末，按质量比1:35，将氯化锂粉末与二甲基乙酰胺混合，得氯化锂溶解液，再按质量比1:100，将十六烷基三甲基溴化铵添加至氯化锂溶解液中，得改性混合液，取45～50g干燥后的聚间苯二甲酰间苯二胺纤维添加至450～500mL改性混合液中，水浴加热后，静置冷却至室温，得芳纶纺丝溶液；（2）将芳纶纺丝溶液置于静电纺丝注射器中，静电纺丝并接收纺丝纤维，干燥得改性聚间苯二甲酰间苯二胺纤维，取10～15g异丙醇铝置于150～200mL质量分数15%乙酸溶液中，搅拌混合并超声分散，得分散液并按质量比1:10，将质量分数5%硅酸钠溶液滴加至分散液中，搅拌混合得混合悬浊液；（3）按重量份数计，分别称量65～70份混合悬浊液、1～2份四乙基氢氧化铵、1.0～1.5份二正丙胺搅拌混合20～24h，超声分散得改性混合液，按质量比1:10，将改性聚间苯二甲酰间苯二胺纤维与改性混合液搅拌混合，干燥晶化处理并静置冷却至室温，得干燥物并洗涤，再经干燥后制备得晶化包覆改性聚间苯二甲酰间苯二胺纤维；（4）将晶化包覆改性聚间苯二甲酰间苯二胺纤维剪切至0.5～2.0mm，得晶化包覆改性聚间苯二甲酰间苯二胺剪切纤维，按质量比1:10，将晶化包覆改性聚间苯二甲酰间苯二胺剪切纤维置于PFI磨中，处理制备得原纤化聚间苯二甲酰间苯二胺纤维，按质量比1:10，将原纤化聚间苯二甲酰间苯二胺纤维与去离子水混合并置于打浆机中，打浆、抄纸，得间位芳纶原纸，再经干燥、热压后，静置冷却至室温，即可制备得一种抗起毛高机械强度型间位芳纶纸。...

【技术特征摘要】
1.一种抗起毛高机械强度型间位芳纶纸，其特征在于，具体制备步骤为：（1）取25～30g氯化锂，研磨并过100目筛得氯化锂粉末，按质量比1:35，将氯化锂粉末与二甲基乙酰胺混合，得氯化锂溶解液，再按质量比1:100，将十六烷基三甲基溴化铵添加至氯化锂溶解液中，得改性混合液，取45～50g干燥后的聚间苯二甲酰间苯二胺纤维添加至450～500mL改性混合液中，水浴加热后，静置冷却至室温，得芳纶纺丝溶液；（2）将芳纶纺丝溶液置于静电纺丝注射器中，静电纺丝并接收纺丝纤维，干燥得改性聚间苯二甲酰间苯二胺纤维，取10～15g异丙醇铝置于150～200mL质量分数15%乙酸溶液中，搅拌混合并超声分散，得分散液并按质量比1:10，将质量分数5%硅酸钠溶液滴加至分散液中，搅拌混合得混合悬浊液；（3）按重量份数计，分别称量65～70份混合悬浊液、1～2份四乙基氢氧化铵、1.0～1.5份二正丙胺搅拌混合20～24h，超声分散得改性混合液，按质量比1:10，将改性聚间苯二甲酰间苯二胺纤维与改性混合液搅拌混合，干燥晶化处理并静置冷却至室温，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄菠莉，王艳芹，孙冬，
申请(专利权)人：江苏奔拓电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32