一种合成纤维纸及制造方法技术

本发明专利技术属于合成纤维纸领域，特别涉及一种采用全部为合成材料的纸及其制造工艺。采用合适的合成纤维及合成材料制成的浆粕，以价格低廉的聚酯纤维、尼龙纤维为主要原料，配以起高温尺寸稳定性的芳纶纤维，用表网、料网或圆网中的一种成型技术制成绝缘性，耐热性，耐湿性，耐化学腐蚀性良好的纸的制造方法。该合成纤维纸具有很高的性价比，能满足一般电器绝缘的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种合成纤维纸以及其制备方法。具体涉及一种全部采用合成纤维为原料，且具有良好耐腐蚀性、耐热性以及绝缘性的合成纤维纸以及其制造方法。
技术介绍
纸的制造和使用历史很长，但传统的纸都是以天然纤维为原料进行抄造而成的，因此应用范围比较有限，对于一些特殊的需要往往不能满足。自从有了合成纤维，人们就开始摸索用合成纤维代替天然纤维造纸，由于合成纤维的机械强度和化学稳定性明显高于天然纤维，因此合成纤维纸的出现，使纸的用途得到了极大的扩展。随着电器制造技术的发展，又提出了对电器中的线路进行可靠绝缘保护的要求，可用于电器电线绝缘的材料很多，用量也很大。纸张由于其柔软，使用更换方便而受到普遍的关注，在绝大部分场合，要求这些绝缘纸有良好的稳定性，尤其是要求在长期使用中，能保持性能稳定，并且能经受电器工作时发出的热量，因此要有较好的耐高温性。目前，绝缘纸市场基本被美国杜邦公司的Nomex纸所垄断。这些纸的原料是能长期耐受220℃以上高温的芳纶1313纤维和芳纶1313的浆粕，统称芳纶纸。尽管这些材料耐温性良好，但其成本昂贵，并且对于大多数用途而言，对耐热性的要求可放宽到180℃。因此，使用Nomex纸在一些应用场合是一种浪费。日本帝人公司意识到了上述问题，并提出了改进方法，它在中国专利(公告号CN1522326，公告日是2004年8月18日，名称为“耐热性合成纤维薄片”)中描述了一种耐热性合成纤维纸，其含有40-97质量％的耐热性有机合成聚合物短纤维和使这些纤维相互结合的3-60质量％的耐热性有机合成聚合物纤条体和/或有机系树脂粘合剂，它被制成电路板用叠层体的基体材料，该技术的缺点在于制造技术比较繁琐，而且不能采用常规的造纸设备进行生产。中国专利公告号CN1310263，公告日是2001年8月29日，名称为“一种绝缘纸的生产方法”中公开了一种绝缘纸的生产方法，通过制取高分子原料、打浆、造纸、压光等工艺步骤加工而成，制取高分子原料先后通过制备稀硫酸、硫酸肼、恶二唑纤维溶液、恶二唑纤维饼和松香皂化物；再将恶二唑纤维饼70-90份、CMC羧甲基纤维素2.5-12.5份、涤纶纤维40-60份、松香皂化物0.2-2.2份加900-950份以上的水制成造纸浆，采用常规造纸技术制成绝缘纸，该方法中采用了涤纶纤维，降低了成品纸的成本，但配方中采用了CMC作为粘合剂，由于其吸湿性，因此导致成品纸含水较高，绝缘性能下降。中国专利公告号CN1222604，公告日是1999年7月14日，名称为“特种合成纤维纸及其生产方法”介绍了一种特种合成纤维纸，其中含有芳纶1414纤维，涤纶和云母粉成分，给出了几种配方，根据该专利，主要依靠涤纶作为粘合剂，由于涤纶用量比较少，因此粘合效果比较差，由于没有使用浆粕，故细纤维化的纤维少，纤维自身粘结差，纸张上会留有小孔，影响了成品纸的机械强度，高压绝缘性，并且由于芳纶1414用量比重大，因此成品纸的成本还是比较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有绝缘纸技术之缺陷，提供一种成本较低、耐腐蚀、耐高温、耐湿性且绝缘性能优良的合成纤维纸，完全能够适应高温潮湿的环境。本专利技术的构思是利用芳纶短纤维为骨架，在能保证纸在200℃下尺寸稳定的前提下，尽可能使用聚酯和尼龙纤维代替芳纶纤维，同时采用一些合成材料浆粕以弥补中国专利99114653.2不用浆粕导致的机械强度低，高压绝缘性能较低的缺陷。为实现上述专利技术目的，所采用的技术方案是采用绝缘性、耐湿性、和耐化学腐蚀性良好，并且具有较好耐热性能的合成纤维为原料，制成达到要求的特种纸。包括如下步骤(1)在水中加入20～90％聚酯短切纤维，0-50％尼龙短切纤维，0～40％芳纶短切纤维或芳砜纶短切纤维，10～40％芳纶浆粕或芳砜纶浆粕，0～20％粘结纤维及分散助剂，原料经充分搅拌分散后得到浆料。(2)浆料上网成型，经脱水、压榨、干燥形成原纸。(3)将原纸进行热压成型，经切边卷装，得到绝缘性，耐热性，耐湿性，耐腐蚀性良好的成品纸。作为优选的技术方案所述的芳纶短切纤维是指纤维长度为1.5-7mm聚间苯二甲酰间苯二胺纤维或聚对苯二甲酰对苯二胺纤维或经过小于10％共聚改性的聚间苯二甲酰间苯二胺纤维或聚对苯二甲酰对苯二胺纤维或两种及两种以上的上述纤维的混合物。所述的粘结纤维为聚丙烯纤维，聚乙烯纤维，涤纶纤维，尼龙纤维，含有聚丙烯、聚乙烯、涤纶、尼龙的复合纤维或聚乙烯醇纤维。所述的聚酯短切纤维是指纤维长度为1.5-7mm的聚对苯二甲酸乙二酯纤维或聚对苯二甲酸丙二酯纤维或聚对苯二甲酸丁二酯纤维或其中的任意两种纤维混合物或三种纤维混合物。所述的尼龙短切纤维是指纤维长度为1.5-7mm的尼龙6纤维或尼龙66纤维或两种纤维的混合物。所述的芳纶浆粕是指比表面积为3m2/g-45m2/g的聚间苯二甲酰间苯二胺浆粕或聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕或经过小于10％共聚改性的聚间苯二甲酰间苯二胺浆粕或聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕或两种及两种以上的上述浆粕的混合物。所述热压是指采用辊轧机在90℃-300℃下以0-200kg/cm线压或利用平板热压机在90-300℃以及0～40MPa的压力条件下，对原纸进行的热压成型。本专利技术的优点在于1.使用了与传统造纸方法一样的湿法工艺路线，因此可在普通的造纸厂内，利用已有的表网、料网、长网、斜网或园网造纸机进行纸张的抄造，无需对设备作大的改进，因此技术风险低、投资成本少。生产能力大。2.在原料配方中大量使用聚酯、尼龙等价格比较便宜而绝缘性良好的合成纤维，使制造的原料成本得到有效控制，成品纸的绝缘性能与芳纶纸一样，但价格与采用纯的芳纶原料相比有极大的下降。3.采用本专利技术方法制造的绝缘纸，至少可以耐180℃的高温，能满足绝大部分电器绝缘的耐高温要求，避免了性能上的浪费。具体实施方法下面结合具体的实例，对本方面作进一步阐述。实施例1在水中加入65重量％聚酯纤维，其长度为3-6mm(其中聚对苯二甲酸乙二酯纤维40％，长度6mm，聚对苯二甲酸丁二酯纤维25％，长度3mm)，10重量％芳纶1313纤维(长度为4mm)，12重量％芳砜纶短切纤维(长度为4mm)，10重量％比表面积为14m2/g的芳纶1313浆粕，2.5重量％聚乙烯醇粘结纤维及0.5重量％分散助剂；其中水与固体比例为350∶1原料分散后得到浆料。采用圆网造纸机造纸，浆料上网成后经脱水，压榨，干燥得到毛纸，该毛纸采用辊轧机在245℃下以180kg/cm线压热压成型，经切边卷装，得到成品纸。成品纸的抗张强度＞3.5kN/M，边缘撕裂度32～130N，绝缘强度＞18.3kv/mm。该成品纸于185℃下连续经历200小时，强度和绝缘强度损失率均小于1％。实施例2在水中加入35重量％聚酯纤维，其长度为2-6mm(其中聚对苯二甲酸乙二酯纤维30％，长度6mm，聚对苯二甲酸丙二酯纤维5％，长度2mm)，35重量％芳纶1313纤维(长度为4mm)，15重量％芳砜纶短切纤维(度为4mm)，10重量％比表面积为22m2/g的芳砜纶浆粕，4重量％聚乙烯醇粘结纤维及1重量％分散助剂；其中水与固体比例为350∶1原料分散后得到浆料。采用长网造纸机造纸，浆料上网成后经脱水，压榨，干燥得到毛纸，该毛纸采用辊轧机在265℃下以120kg/cm线压热压成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合成纤维纸，其特征在于包括下列成分：２０～９０％聚酯短切纤维，０～５０％尼龙短切纤维，０～４０％芳纶短切纤维或芳砜纶短切纤维，１０～７０％芳纶浆粕或芳砜纶浆粕，０～６０％聚酯浆粕，０～２０％粘结纤维及分散助剂，上述各组份的比例为重量百分比。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兆峰，胡祖明，钟洲，王祖行，胡建雯，
申请(专利权)人：钟洲，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]