一种芳纶浆泊纤维的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种芳纶浆泊纤维的制备方法，属造纸技术领域。所述的方法是指将短切后的芳纶纤维进行分步磨解，芳纶纤维经第一次磨解后，向磨盘内加入碳酸钙粉末后进行第二次磨解，再向磨盘内加入蛋白质微纳米粉体后进行第三次磨解，再向第三次磨解后的混合物加入NaOH溶液分离蛋白质微纳米粉体，再加入HCl溶液分离碳酸钙粉末得到芳纶浆泊纤维，在磨解过程中，包覆芳纶纤维的蛋白质微纳米粉体和碳酸钙粉末分别对芳纶纤维进行磨解，从而使得芳纶纤维被分隔开，减少了芳纶纤维之间静电的产生，也减少了芳纶纤维在磨盘机中成团的概率，从而提高了芳纶纤维形成浆泊的效率，减少了生产时间，节约了大量的生产成本。

A preparation method of aramid pulp fiber

The invention relates to a preparation method of aramid pulp mooring fiber, belonging to the technical field of papermaking. The method refers to the step-by-step grinding of the chopped aramid fiber. After the first grinding, the aramid fiber is added with calcium carbonate powder to the grinding plate for the second grinding, and then the protein micro nano powder is added to the grinding plate for the third grinding, and then the NaOH solution is added to the mixture after the third grinding to separate the protein micro nano powder, and then the HCl solution is added to separate the carbon In the process of grinding, the protein micro nano powder and calcium carbonate powder coated with aramid fiber are ground to separate aramid fiber, reduce the generation of static electricity between aramid fibers, reduce the probability of aramid fiber agglomerating in the grinder, and improve the efficiency of aramid fiber forming pulp It reduces the production time and saves a lot of production costs.

【技术实现步骤摘要】
一种芳纶浆泊纤维的制备方法
本专利技术涉及一种芳纶浆泊纤维的制备方法，属于造纸

技术介绍
芳纶纤维是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,其强度是钢丝的5～6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2～3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右，在560度的温度下，不分解，不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。芳纶防弹衣、头盔的轻量化，有效提高了军队的快速反应能力和杀伤力。除了军事上的应用外，现已作为一种高技术含量的纤维材料被广泛应用于航天航空、机电、建筑、汽车、体育用品等国民经济的各个方面，近几年其作为特种纸张的材料也获得了较为广泛的应用。芳纶纤维应用于造纸的过程中需要将芳纶纤维处理成长度为1-2mm的原纤化芳纶纤维的形式，但是目前常规将芳纶纤维制备成长度为1-2mm的原纤化芳纶纤维仍然存在着效率低下的问题，由于芳纶纤维公定回潮率低，常规温湿度条件下，导电率低，芳纶纤维之间互相摩擦容易产生静电，芳纶纤维之间容易相互缠结抱合成团，且芳纶纤维韧性极强，芳纶纤维难以被磨断，故芳纶纤维在磨解的过程中由于静电抱合成团的体积越来越大，最终影响芳纶纤维的磨解处理，且需要相当长时间的磨解处理才能使得芳纶纤维成团体积慢慢减小至磨解成长度为1-2mm的超短芳纶纤维。如中国专利公布号CN105038221A，公布日2015年11月11日，专利技术创造的名称为“对位芳纶浆粕与碳纤维粉体复合物及其连续制备方法”，该申请案公开了采用将对位芳纶浆粕、碳纤维短切纤维和水复合，对位芳纶短切纤维和碳纤维短切纤维质量比例为50：50～90：10，从而制得对位芳纶浆粕与碳纤维粉体复合物，但是该申请案不足之处在于其研磨属于在液体状态下对位芳纶浆粕与碳纤维粉体复合物进行研磨极大地增加了设备的要求，且在液态状态下，液态水在消除静电的同时会导致对位芳纶浆粕、碳纤维粉体与设备之间摩擦力极大地减小，形成对位芳纶浆泊纤维所需时间较长，最终获得的是对位芳纶浆粕与碳纤维粉体复合物，很难将对位芳纶浆粕与碳纤维粉体进行分离得到纯的芳纶浆泊纤维。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种芳纶浆泊纤维的制备方法，为了实现上述目的，其技术解决方案为：一种芳纶浆泊纤维的制备方法，包括在芳纶纤维原纤化工艺中的芳纶纤维短切、芳纶纤维磨解处理，所述的芳纶纤维的磨解处理是指：a.将短切后直径为10μm-30μm长度为6000μm的芳纶纤维置于磨盘机中第一次磨解3-5min，在磨盘机摩擦力的作用下，芳纶纤维表面产生毛糙状；b.将第一次磨解后的芳纶纤维与粒径为5μm-20μm碳酸钙粉末按质量比例为1:1-4进行均匀混合，并置于磨盘机中第二次磨解20-30min，在磨盘机摩擦力的作用下，芳纶纤维被碳酸钙粉末包覆，芳纶纤维部分区域破损，得到碳酸钙粉末和芳纶纤维的混合体，收集备用；c.向收集后的碳酸钙粉末和芳纶纤维的混合体与粒径为0.1μm-5μm蛋白质微纳米粉体均匀混合，并置于磨盘机中进行第三次磨解60-90min，芳纶纤维与蛋白质微纳米粉体的质量比例为1:1-3，在磨盘机摩擦力的作用下，芳纶纤维逐渐被碳酸钙粉末和蛋白质微纳米粉体同时包覆，芳纶纤维原纤化，得到原纤化的芳纶纤维、碳酸钙粉末和蛋白质微纳米粉体混合体，并收集；d.向收集后的芳纶纤维、碳酸钙粉末和蛋白质微纳米粉体的混合体中添加浓度为0.01％的NaOH溶液，对混合体中的蛋白质微纳米粉体进行溶解，并在过滤装置中进行过滤分离溶解后的蛋白质微纳米粉体，对过滤掉蛋白质微纳米粉体后剩余的混合体进行烘干，得到芳纶纤维和碳酸钙粉末；e.向获得的芳纶纤维与碳酸钙粉末的混合物中添加浓度为0.03％的HCl对碳酸钙粉末进行溶解，在过滤装置中分离出芳纶纤维并烘干获得原纤化的芳纶纤维；所述的蛋白质微纳米粉体为羊毛粉体或蚕丝粉体。由于采用了以上技术方案，本专利技术是先将短切后的芳纶纤维进行第一次磨解，由于磨盘机摩擦力的作用使芳纶纤维与磨盘机相互摩擦，3-5min后芳纶纤维被磨盘机磨解，使得芳纶纤维表面形成毛糙状态，毛糙状态的形成为了提高静电形成效率从而更加快速的吸附碳酸钙粉末，进而提高芳纶纤维的原纤化处理效率。再将收集的毛糙的芳纶纤维与碳酸钙粉末进行混合置于磨盘机中进行第二次磨解，由于芳纶纤维公定回潮率低，常规温湿度条件下，导电率低，在第二次磨解的过程中，在磨盘机摩擦力的作用下，经过20-30min的磨解处理后，芳纶纤维、碳酸钙粉体以及磨盘机之间相互摩擦产生静电，部分芳纶纤维之间也会相互摩擦由于静电而纠缠抱合从而导致纤维成团，但是由于碳酸钙粉末的存在，随着磨盘机的运行，成团的芳纶之间逐渐被碳酸钙粉末分离开来，芳纶纤维团逐渐变小，同时芳纶纤维与碳酸钙粉末也会摩擦产生静电，从而使得芳纶纤维被碳酸钙粉末包覆，且由于碳酸钙粉末硬度较大，在碳酸钙粉末与芳纶纤维相互摩擦的过程中，使得部分芳纶纤维被碳酸钙粉末磨损。接着将经过第二次磨解的碳酸钙粉末和芳纶纤维与蛋白质微纳米粉体进行混合并置于磨盘机中进行磨解，在磨盘机摩擦力的作用下，磨盘机、芳纶纤维、蛋白质微纳米粉体和碳酸钙粉末之间互相摩擦产生静电，蛋白质微纳米粉体和碳酸钙粉末相对于芳纶纤维体积小、质量轻，芳纶纤维表面会吸附蛋白质微纳米粉体和碳酸钙粉末，芳纶纤维之间由于蛋白质微纳米粉体和碳酸钙粉末的存在而被分隔开，芳纶纤维之间被蛋白质微纳米粉体和碳酸钙粉末填充，由于蛋白质微纳米粉体的回潮率较大，常规温湿度条件下，导电率高，减少了芳纶纤维之间成团的概率，从而提高了芳纶纤维的原纤化形成浆泊的效率，经过60-90min的磨解处理后，得到原纤化的芳纶纤维。同时蛋白质微纳米粉体相对于碳酸钙粉末的粒径较小，当芳纶纤维被磨解的时候，碳酸钙粉末优先与芳纶纤维进行磨解，随后蛋白质微纳米粉体填充于碳酸钙粉末的空隙之间，与芳纶纤维进行磨解，从而使得间接使得芳纶纤维通过蛋白质微纳米粉体和碳酸钙粉末完全与磨盘机相互接触，与常规芳纶纤维磨解的工艺相比，增大了芳纶纤维与磨解装置之间的接触面积，进一步提高了芳纶纤维被磨解概率，提高了芳纶纤维的原纤化形成浆泊的效率。另外由于碳酸钙粉末硬度较大，蛋白质微纳米粉体的硬度较小，芳纶纤维与碳酸钙粉末质量比例为1:1-4，芳纶纤维与蛋白质微纳米粉体的质量比例为1:1-3时，蛋白质微纳米粉体、碳酸钙粉末与芳纶纤维在磨解的时候既存在碳酸钙粉末与芳纶纤维的硬质磨解也存在蛋白质微纳米粉体与芳纶纤维的软质磨解，碳酸钙粉末与芳纶纤维的硬质磨解使得芳纶纤维破裂程度较大，然后通过蛋白质微纳米粉体与芳纶纤维的软质磨解使得芳纶纤维破裂处得到程度较小的磨解，蛋白质微纳米粉体与碳酸钙粉末之间的协同作用，使得芳纶纤维在磨解的过程中实现原纤化，有效的防止了碳酸钙粉末硬质磨解使得芳纶纤维直接从纤维跳过原纤化直接到达粉体的状态，也克服了蛋白质微纳米粉体的软质磨解导致的效率低下的问题。因此，采用了本技术方案，向磨盘机中依次添加芳纶纤维、添加粒径小、硬度小、回潮率高的蛋白质微纳米粉体和粒径大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芳纶浆泊纤维的制备方法，包括在芳纶浆泊纤维制备工艺中的芳纶纤维短切、芳纶纤维磨解处理，其特征在于：所述的芳纶纤维的磨解处理是指：/na.将短切后直径为10μm-30μm长度为6000μm的芳纶纤维置于磨盘机中第一次磨解3-5min，在磨盘机摩擦力的作用下，芳纶纤维表面产生毛糙状；/nb.将第一次磨解后的芳纶纤维与粒径为5μm-20μm碳酸钙粉末按质量比例为1:1-4进行均匀混合，并置于磨盘机中第二次磨解20-30min，在磨盘机摩擦力的作用下，芳纶纤维被碳酸钙粉末包覆，芳纶纤维部分区域破损，得到碳酸钙粉末和芳纶纤维的混合体，收集备用；/nc.向收集后的碳酸钙粉末和芳纶纤维的混合体与粒径为0.1μm-5μm蛋白质微纳米粉体均匀混合，并置于磨盘机中进行第三次磨解60-90min，芳纶纤维与蛋白质微纳米粉体的质量比例为1:1-3，在磨盘机摩擦力的作用下，芳纶纤维逐渐被碳酸钙粉末和蛋白质微纳米粉体同时包覆，芳纶纤维原纤化，得到原纤化的芳纶纤维、碳酸钙粉末和蛋白质微纳米粉体的混合体，并收集；/nd.向收集后的芳纶纤维、碳酸钙粉末和蛋白质微纳米粉体的混合体中添加浓度为0.01％的NaOH溶液，对混合体中的蛋白质微纳米粉体进行溶解，并在过滤装置中进行过滤分离溶解后的蛋白质微纳米粉体，对过滤掉蛋白质微纳米粉体后剩余的混合体进行烘干，得到芳纶纤维和碳酸钙粉末；/ne.向获得的芳纶纤维与碳酸钙粉末的混合物中添加浓度为0.03％的HCl对碳酸钙粉末进行溶解，在过滤装置中分离出芳纶纤维并烘干获得芳纶纤维浆泊。/n...

【技术特征摘要】
1.一种芳纶浆泊纤维的制备方法，包括在芳纶浆泊纤维制备工艺中的芳纶纤维短切、芳纶纤维磨解处理，其特征在于：所述的芳纶纤维的磨解处理是指：
a.将短切后直径为10μm-30μm长度为6000μm的芳纶纤维置于磨盘机中第一次磨解3-5min，在磨盘机摩擦力的作用下，芳纶纤维表面产生毛糙状；
b.将第一次磨解后的芳纶纤维与粒径为5μm-20μm碳酸钙粉末按质量比例为1:1-4进行均匀混合，并置于磨盘机中第二次磨解20-30min，在磨盘机摩擦力的作用下，芳纶纤维被碳酸钙粉末包覆，芳纶纤维部分区域破损，得到碳酸钙粉末和芳纶纤维的混合体，收集备用；
c.向收集后的碳酸钙粉末和芳纶纤维的混合体与粒径为0.1μm-5μm蛋白质微纳米粉体均匀混合，并置于磨盘机中进行第三次磨解60-90min，芳纶纤维与蛋白质微纳米粉体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘恒，徐卫林，曹根阳，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42