CN101748648B - 一种芳纶短切纤维增强化学法制浆粉云母纸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种芳纶短切纤维增强化学法制浆粉云母纸的方法，将云母碎片清洗去杂质，然后放入间歇加热的回转炉进行煅烧，使云母脱去晶体中的部分结晶水，使云母沿解理面的垂直方向产生显著的膨胀而分层，变得疏松而柔软，在一定浓度的酸碱溶液中浸渍分层成云母片，分级成一定打浆度的化学法粉云母浆。在浆中添加3％-15％芳纶纤维(相对于云母碎片的质量比)。制备成云母芳纶浆，用纸机抄造成纸，芳纶的骨架作用，提高了云母纸的强度。

Description

一种芳纶短切纤维增强化学法制浆粉云母纸的方法

技术领域

属于造纸工业和绝缘工业交叉领域。

背景技术

云母纸的制造技术与大规模集成电路、高温塑料、光导纤维，被誉为对当代电气、电子工业作出贡献的四大技术之一。云母纸是一种优质的绝缘材料，具有无毒、无味、耐高温、高压、耐老化、耐腐蚀的特点。我国云母矿蕴藏很丰富，但云母从原矿到加工成各种片云母制品，其利用率仅在3％～10％左右，多年积累了大量云母碎片矿渣。利用制浆造纸工艺技术以云母碎片作原料生产各种型号的云母纸，使90％以上的云母碎片得到综合利用，是一项非常重要的课题。

将精选的云母碎片，经高温煅烧脱去云母结构中的部分结晶水，使云母碎片沿垂直于解理面的方向膨胀，质地变软，再用化学方法处理，使云母片充分地分裂解理，再经洗涤、搅拌、分级成浆，这种方法叫煅烧化学制浆法(俗称熟法)。用化学法制备的浆料在圆网造纸机较慢的车速下抄成纸卷，再分切成卷筒纸或平板纸，它保持了天然云母的多种优良特性，且厚度均匀、介电强度波动范围小，在很多应用领域可取代天然云母，为综合利用云母资源开拓了广阔的前景。用这种方法制桨、抄造的云母纸叫粉云母纸(俗称熟料纸或熟粉纸)。

但是粉云母纸由于是由云母碎片用抄纸法抄造而成，云母碎片间只有范德华力和电荷吸引力等极微弱的作用力，没有天然云母片材料的强度，虽然在使用过程中复合了玻璃、聚酯等基材，但也存在抄纸和复合过程中，由于云母纸强度过低，易断纸，且车速难以提升，造成生产效率极为低下。

本课题组经过长期的试验研究，发现在云母造纸浆料中加入适量的芳纶短切纤维，可以利用芳纶短切纤维作为骨架显著增加云母纸的强度，可抄造性，在提高云母纸强度，与其他材料得复合性能的同时，减少抄造时的断纸，提高纸机车速，提高生产效率，同时芳纶短切纤维具有优良的电气性能，将提高云母纸产品介电性能。

本技术采用新工艺、新配方研发生产的环保节能型新产品，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。

发明内容

本发明提出一种在化学法粉云母纸中添加适量芳纶短切纤维的方法，提高云母纸的强度，可抄造性。减少抄造时的断纸，提高纸机车速，提高生产效率，同时提高产品介电性能。

本发明的技术方案，具体步骤如下：

1)分选粉云母碎片，除去不能用于抄造云母纸的黑云母、绿云母及一些伴生杂质，同时除去厚度大于1.3mm的厚云母片；

2)分选后的粉云母碎片放入圆筒筛中用水清洗，除去云母料中的泥沙和尺寸为500目以上的细小碎片；

3)除净后，置于带式烘干机上干燥0.5-2个小时，使云母料水分含量在2％-4％；

4)将云母料放入间歇加热的回转炉在700-800℃下进行煅烧，煅烧时间60-80分钟，得到云母熟料；

5)将云母熟料浸入质量分数为3-9％的碳酸钠溶液中浸泡10-30分钟，然后投入质量分数为2-5％的稀硫酸溶液中浸泡10-40分钟，一边让酸碱反应产生大量二氧化碳，一边用搅拌器搅拌浆料，在搅拌作用下分离成云母薄片浆料；

6)将云母薄片浆料加水洗涤，分级成打浆度为35-50°SR的化学法粉云母浆；

7)选用长度为3-6mm，细度为0.5-1.5D的短切芳纶纤维，用水力分散器进行分散，制成均匀悬浮的芳纶短切纤维浆料，质量浓度控制在3％-7％；

8)在制备好的化学法粉云母浆中添加云母碎片质量分数3％-15％的芳纶短切纤维浆料，制备成云母芳纶浆；

将云母芳纶浆送入纸机网前流送系统，流送系统高位箱或流浆箱之前加入聚氧化乙烯，加入量为云母碎片和芳纶短切纤维的质量的0.005-0.1％，最后，在斜网或圆网纸机上抄造成型，干燥，生产出合格纸张。

本发明给粉云母浆提供了相对于云母几十到几百倍长度的高强度芳纶纤维，起到了骨架效用，增强了粉云母浆的强度，减少了制造粉云母纸机的断纸概率，可提高纸机的车速，提高生产效率，同时加入的芳纶纤维提高了粉云母纸的绝缘强度和介电强度。

附图说明

附图是本发明的工艺流程图。

下面结合附图对本发明的内容作进一步详细说明。

具体实施方式

将云母碎片清洗去杂质，然后放入间歇加热的回转炉进行煅烧，使云母脱去晶体中的部分结晶水，使云母沿解理面的垂直方向产生显著的膨胀而分层，变得疏松而柔软，在一定浓度的酸碱溶液中浸渍分层成云母片，分级成一定打浆度的化学法粉云母浆。在浆中添加3％-15％芳纶纤维(相对于云母碎片的质量比)。制备成云母芳纶浆，用纸机抄造成纸，芳纶的骨架作用，提高了云母纸的强度。具体步骤如下：

(1)分选粉云母碎片，除去不能用于抄造云母纸的黑云母、绿云母及一些伴生杂质，同时除去厚度大于1.3mm的厚云母片。

(2)将粉云母在圆筒筛中用水清洗，除去云母料中的泥沙和一些尺寸不够的细小碎片。

(3)除净后，置于带式烘干机上干燥0.5-2个小时左右，使云母料水分含量在2％-4％，

(4)将云母料放入间歇加热的回转炉在700-800℃下进行煅烧，煅烧时间控制在60-80分钟，使云母脱去晶体中的部分结晶水，沿解理面的垂直方向产生显著的膨胀而分层，变得疏松而柔软，制备成云母熟料。

(5)乘热将云母熟料浸入浓度为3-9％的碳酸钠溶液中浸泡10-30分钟，然后投入浓度为2-5％在的稀硫酸溶液中浸泡10-40分钟，一边让酸碱反应产生大量二氧化碳，一边用搅拌器轻微搅拌浆料，经过煅烧结构疏松的云母片在大量二氧化碳作用下剧烈膨胀，在搅拌作用下分离成云母薄片。

(6)将云母薄片浆加水洗涤，分级成打浆度为35-50°SR的化学法粉云母浆。

(7)选用长度为3-6mm，细度为0.5-1.5D的短切芳纶纤维，用水力分散器进行分散，制成均匀悬浮的芳纶短切纤维浆料，浓度控制在3％-7％。

(8)在制备好的化学法粉云母浆中添加3％-15％芳纶短切纤维(相对于云母碎片的质量比)，制备成云母芳纶浆。

然后，进入纸机网前流送系统，流送系统高位箱或流浆箱之前加入聚氧化乙烯，加入量为0.005-0.1％(相对于云母碎片和芳纶短切纤维的质量比)，最后，在斜网或圆网纸机上抄造成型，干燥，生产出合格纸张。

本发明生产工艺流程如图所示，具体工艺如下：

先将云母碎片分选出不能用于抄造云母纸的黑云母、绿云母及一些伴生杂质，同时除去厚度大于1.3mm的厚云母片，然后在圆筒筛中用水清洗，除去云母料中的泥沙和一些尺寸不够的细小碎片，除净后，置于带式烘干机上干燥1个小时左右，使云母料水分含量小于2％，然后将云母料放入间歇加热的回转炉在700-800℃下进行煅烧，煅烧时间控制在60-80分钟，使云母脱去晶体中的部分结晶水，沿解理面的垂直方向产生显著的膨胀而分层，变得疏松而柔软，制备成云母熟料，乘热将云母熟料浸入浓度为3-9％的碳酸钠溶液中浸泡10-30分钟，然后投入浓度为2-5％在的稀硫酸溶液中浸泡10-40分钟，一边让酸碱反应产生大量二氧化碳，一边用搅拌器轻微搅拌浆料，经过煅烧结构疏松的云母片在大量二氧化碳作用下剧烈膨胀，在搅拌作用下分离成云母薄片，加水洗涤，分级成打浆度为35-50°SR的化学法粉云母浆。在浆中添加3％-15％芳纶短切纤维(相对于云母碎片的质量比)，制备成云母芳纶浆。然后，进入纸机网前流送系统，流送系统高位箱或流浆箱之前加入聚氧化乙烯，加入量为0.005-0.1％(相对于云母碎片和芳纶短切纤维的质量比)，最后，在斜网或圆网纸机上抄造成型，干燥，生产出合格纸张。

Claims (1)

1.一种芳纶短切纤维增强化学法制浆粉云母纸的方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)分选粉云母碎片，除去不能用于抄造云母纸的黑云母、绿云母及一些伴生杂质，同时除去厚度大于1.3mm的厚云母片；

2)分选后的粉云母碎片放入圆筒筛中用水清洗，除去云母料中的泥沙和尺寸为500目以上的细小碎片；

3)除净后，置于带式烘干机上干燥0.5-2个小时，使云母料水分含量在2％-4％；

4)将云母料放入间歇加热的回转炉在700-800℃下进行煅烧，煅烧时间60-80分钟，得到云母熟料；

5)将云母熟料浸入质量分数为3-9％的碳酸钠溶液中浸泡10-30分钟，然后投入质量分数为2-5％的稀硫酸溶液中浸泡10-40分钟，一边让酸碱反应产生大量二氧化碳，一边用搅拌器搅拌浆料，在搅拌作用下分离成云母薄片浆料；

6)将云母薄片浆料加水洗涤，分级成打浆度为35-50°SR的化学法粉云母浆；

7)选用长度为3-6mm，细度为0.5-1.5D的短切芳纶纤维，用水力分散器进行分散，制成均匀悬浮的芳纶短切纤维浆料，质量浓度控制在3％-7％；

8)在制备好的化学法粉云母浆中添加云母碎片质量分数3％-15％的芳纶短切纤维浆料，制备成云母芳纶浆；

将云母芳纶浆送入纸机网前流送系统，流送系统高位箱或流浆箱之前加入聚氧化乙烯，加入量为云母碎片和芳纶短切纤维的质量的0.005-0.1％，最后，在斜网或圆网纸机上抄造成型，干燥，生产出合格纸张。

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