一种间位芳纶沉析纤维增强聚酰亚胺纤维纸的制备方法技术

本发明专利技术提供一种间位芳纶沉析纤维增强聚酰亚胺纤维纸的制备方法：将聚酰亚胺短切纤维在槽式打浆机内疏解分散；将间位芳纶沉析纤维在槽式打浆机内疏解分散后加入聚酰亚胺短切纤维中得聚酰亚胺纤维浆料，向聚酰亚胺纤维浆料中加入聚酰亚胺短切纤维质量聚氧化乙烯、丁苯胶乳以及阳离子聚丙烯酰胺，然后用纸机抄造成型、干燥得原纸，将原纸用聚酰亚胺树脂浸渍后经过热压机热压得聚酰亚胺纤维纸，本发明专利技术所述间位芳纶沉析纤维增强聚酰亚胺纤维纸的制备方法在聚酰亚胺纤维抄纸的过程中添加间位芳纶沉析纤维，提高了聚酰亚胺纤维纸的强度、可抄造性，减少了抄造时的断纸，提高了纸机车速以及生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于造纸工业和材料工业交叉领域，具体涉及。
技术介绍
聚酰亚胺纤维具有高的热稳定性，高的弹性模量和低吸水性，可在原子能工业、空间环境、救险需要、航空航天、国防建设、新型建筑、高速交通工具、海洋开发、体育器械、新能源、环境产业及防护用具等研究中得到广泛的应用。聚酰亚胺纤维由于自身结构的特点，具有耐高温、热稳定、良好的电绝缘性等特 点。有文献报道，对不同合成途径和纺丝的聚酰亚胺纤维进行热重分析表明，其开始的分解温度都可达到300°C以上，有的分解温度甚至可达到600°C。因此，在对温度需求更高的地方，聚酰亚胺纤维纸基材料显示出更大的优势。聚酰亚胺短切纤维由于纤维自身的特性，表面比较光滑，打浆不会产生分丝帚化的现象，因而纤维间的结合力比较弱；而间位芳纶全称“聚间苯二甲酰间苯二胺纤维”，英文缩写为PMIA，我国称为芳纶1313。间位芳纶沉析纤维在继承间位芳纶1313短切纤维的优良性能的同时，还具有比短切纤维更好的抄纸性能，如沉析纤维密度小，表面呈毛绒状，微纤丛生，毛羽丰富，具有与植物纤维类似的分丝帚化现象，纤维轴向尾端原纤化成针尖状，纤维表面积巨大，沉析纤维表面的这种类似于植物纤维分丝帚化的现象，使其与同类纤维、水介质和酰胺类的复合树脂间更易形成氢键，使得芳纶沉析纤维的交织力强，因而在水介质中的分散性很好，其他纤维配合抄造时成浆的匀度更好，成纸时纸页的匀度也比较好，但由于纤维长度较小，强度也较小。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。为达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案I)将聚酰亚胺短切纤维在槽式打浆机内疏解分散1(T120分钟；2)将间位芳纶沉析纤维在槽式打浆机内疏解分散，疏解分散至打浆度为20^60° SR得间位芳纶沉析纤维浆，将间位芳纶沉析纤维浆加入经过步骤I)疏解分散后的聚酰亚胺短切纤维中得聚酰亚胺纤维浆料，间位芳纶沉析纤维浆的加入量以间位芳纶沉析纤维绝干质量计为聚酰亚胺短切纤维绝干质量的0. f 15%，向聚酰亚胺纤维浆料中加入聚酰亚胺短切纤维绝干质量0. Of 7%的聚氧化乙烯(PE0)、0. ri8%的丁苯胶乳以及0. ri5%的阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)，然后用纸机抄造成型、干燥得原纸，将原纸用聚酰亚胺树脂浸溃后经过热压机热压得聚酰亚胺纤维纸，间位芳纶沉析纤维的填充和类似于植物纤维的分丝帚化的现象，提高了聚酰亚胺纤维纸张的强度。所述聚酰亚胺短切纤维的长度为2 10mm。所述聚酰亚胺树脂的浸溃量为原纸质量的1(T30%，纸张浸溃量过小，纸张抗张强度和耐压强度增强不明显；浸溃量过高，对纸张伸长率和撕裂度带来较大的负面影响。本专利技术采用的聚酰亚胺树脂为耐高温的聚酰亚胺树脂，具体为长春高崎聚酰亚胺股份有限公司生产的耐高温H-FX树脂。本专利技术所述间位芳纶沉析纤维增强聚酰亚胺纤维纸的制备方法在聚酰亚胺纤维抄纸的过程中添加间位芳纶沉析纤维，并利用聚酰亚胺树脂对原纸进行浸溃处理，提高了聚酰亚胺纤维纸的强度、可抄造性，减少了抄造时的断纸，提高了纸机车速以及生产效率。经过长期的试验研究，发现在聚酰亚胺纤维抄纸的过程中，加入一定量的间位芳纶沉析纤维，能够有效的提高成纸时的匀度，增加纸页的是强度，经干燥后，对各项指标也有明显的提闻。本专利技术所制备的聚酰亚胺纤维纸是环保节能型新产品，技术含量高、创新性强，应用前景广阔，对推动高新技术产业发展，促进传统产业的升级换代，提升绝缘材料产品的档次，促进相关产业的发展具有重大的现实意义。 附图说明图I是本专利技术的工艺流程图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术的生产工艺流程如图I所示,具体工艺如下实施例I先将聚酰亚胺短切纤维在槽式打浆机内疏解分散30分钟，使聚酰亚胺短切纤维进行充分的疏解分散和适当的切断；将间位芳纶沉析纤维在槽式打浆机内进行疏解分散，疏解分散至打浆度为60° SR得间位芳纶沉析纤维浆，按照10% (以间位芳纶沉析纤维绝干质量计，相对于聚酰亚胺短切纤维绝干质量的比)的配比将间位芳纶沉析纤维浆加入到疏解分散后的聚酰亚胺短切纤维中，制备成聚酰亚胺纤维浆料；为防止流送过程中发生纤维的絮聚缠结等现象，在聚酰亚胺纤维浆料中加入3%的PEO (相对于聚酰亚胺短切纤维绝干质量的比)用作分散剂，提高浆料悬浮液的黏度，减少絮聚，为了使纸张获得初始的强度，在聚酰亚胺纤维浆料中加入0. 1%(相对于聚酰亚胺短切纤维绝干质量的比)的丁苯胶乳和15%(相对于聚酰亚胺短切纤维绝干质量的比)的CPAM ;最后，在斜网或圆网纸机上抄造成型、在温度为90°C下干燥得聚酰亚胺纤维原纸，将聚酰亚胺纤维原纸用聚酰亚胺树脂浸溃，聚酰亚胺树脂的浸溃量控制在10% (相对于聚酰亚胺纤维原纸的质量比)，浸溃后经过热压机热压生产出合格纸张。实施例2先将聚酰亚胺短切纤维在槽式打浆机内疏解分散10分钟，使聚酰亚胺短切纤维进行充分的疏解分散和适当的切断；将间位芳纶沉析纤维在槽式打浆机内进行疏解分散，疏解分散至打浆度为20° SR得间位芳纶沉析纤维浆，按照15% (以间位芳纶沉析纤维绝干质量计，相对于聚酰亚胺短切纤维绝干质量的比)的配比将间位芳纶沉析纤维浆加入到疏解分散后的聚酰亚胺短切纤维中，制备成聚酰亚胺纤维浆料；为防止流送过程中发生纤维的絮聚缠结等现象，在聚酰亚胺纤维浆料中加入7%的PEO (相对于聚酰亚胺短切纤维绝干质量的比)用作分散剂，提高浆料悬浮液的黏度，减少絮聚，为了使纸张获得初始的强度，在聚酰亚胺纤维浆料中加入6% (相对于聚酰亚胺短切纤维绝干质量的比)的丁苯胶乳和2. 5%(相对于聚酰亚胺短切纤维绝干质量的比)的CPAM ;最后，在斜网或圆网纸机上抄造成型、在温度为105°C下干燥得聚酰亚胺纤维原纸，将聚酰亚胺纤维原纸用聚酰亚胺树脂浸溃，聚酰亚胺树脂的浸溃量控制在15% (相对于聚酰亚胺纤维原纸的质量比)，浸溃后经过热压机热压生产出合格纸张。实施例3先将聚酰亚胺短切纤维在槽式打浆机内疏解分散120分钟，使聚酰亚胺短切纤维进行充分的疏解分散和适当的切断；将间位芳纶沉析纤维在槽式打浆机内进行疏解分散，疏解分散至打浆度为40° SR得间位芳纶沉析纤维浆，按照0. 1% (以间位芳纶沉析纤维绝干质量计，相对于聚酰亚胺短切纤维绝干质量的比)的配比将间位芳纶沉析纤维浆加入到疏解分散后的聚酰亚胺短切纤维中，制备成聚酰亚胺纤维浆料；为防止流送过程中发生纤维的絮聚缠结等现象，在聚酰亚胺纤维浆料中加入0. 01%的PEO(相对于聚酰亚胺短切纤维绝干质量的比)用作分散剂，提高浆料悬浮液的黏度，减少絮聚，为了使纸张获得初始的强 度，在聚酰亚胺纤维浆料中加入18% (相对于聚酰亚胺短切纤维绝干质量的比)的丁苯胶乳和0. 1% (相对于聚酰亚胺短切纤维绝干质量的比)的CPAM ;最后，在斜网或圆网纸机上抄造成型、在温度为115°C下干燥得聚酰亚胺纤维原纸，将聚酰亚胺纤维原纸用聚酰亚胺树脂浸溃，聚酰亚胺树脂的浸溃量控制在30% (相对于聚酰亚胺纤维原纸的质量比)，浸溃后经过热压机热压生产出合格纸张。三种纸张性能对比分析见下表 纸张种类抗张指数/N mg—1撕裂指数ZmN m2^1 耐压强度/Kv mm—1聚酰亚胺纸37.4523.566757~间位芳纶纸33.2624.539 72增本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种间位芳纶沉析纤维增强聚酰亚胺纤维纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将聚酰亚胺短切纤维在槽式打浆机内疏解分散10~120分钟；2）将间位芳纶沉析纤维在槽式打浆机内疏解分散，疏解分散至打浆度为20~60°SR得间位芳纶沉析纤维浆，将间位芳纶沉析纤维浆加入经过步骤1）疏解分散后的聚酰亚胺短切纤维中得聚酰亚胺纤维浆料，间位芳纶沉析纤维浆的加入量以间位芳纶沉析纤维绝干质量计为聚酰亚胺短切纤维绝干质量的0.1~15%，向聚酰亚胺纤维浆料中加入聚酰亚胺短切纤维绝干质量0.01~7%的聚氧化乙烯、0.1~18%的丁苯胶乳以及0.1~15%的阳离子聚丙烯酰胺，然后用纸机抄造成型、干燥得原纸，将原纸用聚酰亚胺树脂浸渍后经过热压机热压得聚酰亚胺纤维纸。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆赵情，花莉，丁孟贤，刘斌，杨诚，付饶，孟育，徐强，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：