CN103321085B - 一种高物理强度绝缘性间位芳纶纸及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于特种纸生产领域，公开了一种高物理强度绝缘性间位芳纶纸及其制备方法和应用。本芳纶纸采用1313短切纤维、1313沉析纤维和1313浆粕合理配抄的方法，结合各种纤维的优势，在实验和中试过程中比较得出了最佳的纤维预处理工艺（复合打浆工艺）、纤维配抄比例及分散剂的用量范围，解决了芳纶纤维在分散介质中的絮聚问题，保证了成纸在拥有良好的电气绝缘性的同时具有很好地包括抗张指数，撕裂指数在内的物理强度，并拥有不错的松厚度，可用于电工绝缘、蜂窝材料及交通运输等多方面领域。

Description

一种高物理强度绝缘性间位芳纶纸及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于特种纸生产领域，特别涉及一种高物理强度绝缘性间位芳纶纸及其制备方法和应用。

背景技术

间位芳纶纸，也称聚间芳酰胺纸，是用纯间位芳纶（聚间苯二甲酰间苯二铵）纤维制成的一种特种纸，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，是一种关系国家安全的高科技新材料。

由于制备工艺的不同，间位芳纶又分为短切纤维、沉析纤维和浆粕。短切纤维是对原纤进行简单切割获得的产物，纸张的物理强度主要来自芳纶短切纤维；沉析纤维是通过化学方法制备合成而成具有高电气绝缘性，高化学稳定性的特种纤维产品，是芳纶纸电气绝缘性能的主要来源；芳纶浆粕是对芳纶纤维通过物理作用进行表面原纤化处理之后便得到的，其独特的表面结构极大地提高了混合物的抓附力，因此非常适合作为一种增强纤维应用于摩擦及密封产品中，所以可作为联结料交织在其它两种纤维之间。三种纤维虽然各有优势，但如果纤维预处理方法和配抄比例不当，纸张的表面平滑度、机械强度及纸张的介电强度都不能满足产品的要求。未处理的短切纤维因其独特的刚性“皮-芯”结构而表面光滑，界面粘结性差，虽自身物理强度大，但对于纤维分散和纸张交织力的提升贡献不大，所以需要将其进行打浆预处理，适当改变表面结构，增大纤维亲水性和交织性。而对沉析纤维的适当打浆也是为了在保证其自身电气绝缘性的同时，有效提高纤维分散性。最终通过合适的比例进行配抄，获得彼此交织完美的纤维网络构造，使得所得芳纶纸的物理及电气性能都符合使用标准。

发明内容

为了克服现有技术在原料预处理和物理强度方面存在的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种高物理强度绝缘性间位芳纶纸的制备方法。

本发明的又一目的在于提供一种由上述方法制备得到的高物理强度绝缘性间位芳纶纸。

本发明的再一目的在于提供上述高物理强度绝缘性间位芳纶纸的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种高物理强度绝缘性间位芳纶纸的制备方法，包括以下操作步骤：

（1）对1313芳纶短切纤维和1313芳纶沉析纤维分别进行复合打浆处理，1313芳纶短切纤维打浆浓度为质量百分比6～24%，1313芳纶沉析纤维打浆浓度为质量百分比4～15%；

（2）采用低浓水力碎浆设备分别对复合打浆处理后的1313芳纶短切纤维和1313芳纶沉析纤维，以及1313芳纶浆粕进行低浓疏解；所述1313芳纶短切纤维的低浓疏解的质量百分比浓度为0.1～1%，1313芳纶沉析纤维的低浓疏解的质量百分比浓度为0.5～2.5%，1313芳纶浆粕的低浓疏解的质量百分比浓度为0.5～1.5%；

（3）将低浓疏解后的1313芳纶短切纤维、1313芳纶沉析纤维和1313芳纶浆粕浆料，分别以质量百分比0.3～0.8%的浓度经过除渣器和旋翼筛除去絮聚浆团后，得到短切纤维分散液、沉析纤维分散液和浆粕分散液；将短切纤维分散液、沉析纤维分散液和浆粕分散液按照三者绝干质量比（5～7）：（2～4）：（1～2）混合稀释，得到浆料；

（4）将步骤（3）所得浆料上网成型并进行压榨、烘干和热压成形处理，得到高物理强度间位芳纶纸。

步骤（1）所述复合打浆处理采用的稀释水为去离子水。

步骤（1）所述1313芳纶短切纤维采用三段复合打浆工序，电流分别为第一段的20～22A，第二段的21～24A，第三段的23～25A；所述1313芳纶沉析纤维采用两段复合打浆工序，电流分别为第一段的18～20A，第二段的19～21A。

步骤（1）所述1313芳纶短切纤维的初始打浆度为8～10°SR，经过复合打浆之后打浆度上升到14～18°SR；所述1313芳纶沉析纤维的初始打浆度为45～48°SR，经过复合打浆之后打浆度上升到52～56°SR；所述1313芳纶短切纤维的比表面积经过复合打浆之后提升80～250倍。

步骤（2）所述1313芳纶浆粕的打浆度为55～58°SR；所述低浓疏解的时间为15～30min。

步骤（2）所述1313芳纶短切纤维在低浓疏解时加入分散剂；分散剂的加入量不超过1313芳纶短切纤维绝干质量0.3%。

所述分散剂为聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺或十二烷基硫酸钠。

步骤（4）所述上网成形采用长网、斜网或圆网，网部车速在35～55m/min的范围内；所述上网成形的上网浓度控制在质量百分比0.01～0.1%的范围内，浆网速比R在1.04～1.16范围内；所述压榨采用沟纹辊两步压力梯度式，一段压榨线压力为2.5kg/cm，二段压榨线压力为3.5kg/cm。

一种根据上述方法制备得到的高物理强度绝缘性间位芳纶纸。

上述的一种高物理强度绝缘性间位芳纶纸在电工绝缘、蜂窝材料和交通运输领域中的应用。

本发明的机理为：1313芳纶短切纤维具有优秀的物理强度和模量，但是纤维表面过于光滑，不利于纤维的相互交织和结合，从而极大的影响了成纸的物理强度（包括抗张强度，撕裂强度，裂断长等参数），所以需要对纤维表面进行有效的预加工处理，增大纤维比表面积和氢键数量，而后适当添加高电气绝缘性的1313芳纶沉析纤维和起交联粘结作用的1313芳纶浆粕进行合理配抄，获得的成纸产品在保证了一定的电气绝缘性的同时，具有极好的物理强度。故本发明选用了复合打浆的方法，通过对打浆电流的控制，完成对1313芳纶短切纤维的表观改进。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

本发明复合打浆工艺操作简单，对设备要求较低；打浆后纤维的比表面积，柔韧性，交织性和亲水性都得到了非常可观的提升；采用独特的三种纤维合理配抄工艺，充分利用和发挥了不同纤维各自的优点（1313短切纤维的高物理强度，1313沉析纤维的高电气绝缘性和1313浆粕的高效交联作用），同时结合高效的多段复合打浆工艺进行预加工处理，在实验和中试过程中比较得出了最佳的纤维预处理工艺（复合打浆工艺）、纤维配抄比例及分散剂的用量范围，并且解决了芳纶纤维在分散介质中的絮聚问题，保证了成纸在拥有良好的电气绝缘性的同时具有很好的包括抗张强度，撕裂强度在内的物理强度、松厚度和尺寸稳定性。

附图说明

图1为复合打浆处理前1313芳纶短切纤维×500倍的电子显微镜微观结构图。

图2为复合打浆处理前纤维配抄成纸×100倍的电子显微镜微观结构图。

图3为复合打浆处理后1313芳纶短切纤维×500倍的电子显微镜微观结构图。

图4为复合打浆处理后纤维配抄成纸×100倍的电子显微镜微观结构图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

（1）对1313芳纶短切纤维和1313芳纶沉析纤维分别进行复合打浆处理，打浆浓度分别为质量百分比15%和10%，打浆时的稀释水选用为去离子水；所述1313芳纶短切纤维采用三段复合打浆工序，电流分别为第一段的20A，第二段的22A，第三段的22A；所述1313芳纶沉析纤维采用两段复合打浆工序，电流分别为第一段的19A，第二段的19A；

所述1313芳纶短切纤维的初始打浆度为8°SR，经过复合打浆之后打浆度上升到14°SR；所述1313芳纶沉析纤维的初始打浆度为47°SR，经过复合打浆之后打浆度上升到53°SR；所述1313芳纶短切纤维的比表面积经过复合打浆之后提升113倍。

（2）采用低浓水力碎浆设备分别对复合打浆处理后的1313芳纶短切纤维和1313芳纶沉析纤维，以及1313芳纶浆粕（1313芳纶浆粕的打浆度为55～58°SR）进行低浓疏解15～30min；所述1313芳纶短切纤维的低浓疏解的质量百分比浓度为0.5%，1313芳纶沉析纤维的低浓疏解的质量百分比浓度为1.5%，1313芳纶浆粕的低浓疏解的质量百分比浓度为1.5%；所述1313芳纶短切纤维在低浓疏解时加入1313芳纶短切纤维绝干量0.3%的分散剂聚丙烯酰胺；

（3）将低浓疏解后的1313芳纶短切纤维、1313芳纶沉析纤维和1313芳纶浆粕浆料，分别以质量百分比0.5%的浓度经过除渣器和旋翼筛除去絮聚浆团后，得到短切纤维分散液、沉析纤维分散液和浆粕分散液；将短切纤维分散液、沉析纤维分散液和浆粕分散液按照三者绝干质量比6：3：1混合稀释，得到浆料；

（4）将步骤（3）所得浆料上网成型并进行压榨、烘干和热压成形处理，得到高物理强度绝缘性间位芳纶纸；所述上网成形采用长网、斜网或圆网，网部车速在45m/min的范围内；所述上网成形的上网浓度控制在质量百分比0.06%的范围内，浆网速比R在1.07范围内；所述压榨采用沟纹辊两步压力梯度式，一段压榨线压力为2.5kg/cm，二段压榨线压力为3.5kg/cm。

对获得的成纸进行电子扫描显微镜观察，图1是未经打浆处理的短切纤维，表面光滑细腻挺度大，虽然物理强度良好，但是不利于相互交织成纸，极大影响成纸的物理性能。图2是使用未打浆纤维配抄的纸张，表面局部的分布匀度较差；图3是经过复合打浆预加工处理的短切纤维，表面分丝帚化和劈裂效果明显，比表面积有效增加，纤维柔韧性和交织性有效改善，这些改变都有利于配抄后成纸的物理性能提高。如图4所示，打浆后纤维配抄的成纸匀度良好，纸张物理强度稳定。

本实施例所得高物理强度绝缘性间位芳纶纸性能检测数据如表1所示：

表1实施例1高物理强度绝缘性间位芳纶纸性能

实施例2：

（1）对1313芳纶短切纤维和1313芳纶沉析纤维分别进行复合打浆处理，打浆浓度分别为质量百分比6%和4%，打浆时的稀释水选用为去离子水；所述1313芳纶短切纤维采用三段复合打浆工序，电流分别为第一段的20A，第二段的22A，第三段的22A；所述1313芳纶沉析纤维采用两段复合打浆工序，电流分别为第一段的19A，第二段的19A；

所述1313芳纶短切纤维的初始打浆度为8°SR，经过复合打浆之后打浆度上升到14°SR；所述1313芳纶沉析纤维的初始打浆度为47°SR，经过复合打浆之后打浆度上升到53°SR；所述1313芳纶短切纤维的比表面积经过复合打浆之后提升113倍。

（2）采用低浓水力碎浆设备分别对复合打浆处理后的1313芳纶短切纤维和1313芳纶沉析纤维，以及1313芳纶浆粕（1313芳纶浆粕的打浆度为55～58°SR）进行低浓疏解15～30min；所述1313芳纶短切纤维的低浓疏解的质量百分比浓度为0.1%，1313芳纶沉析纤维的低浓疏解的质量百分比浓度为0.5%，1313芳纶浆粕的低浓疏解的质量百分比浓度为0.5%；所述1313芳纶短切纤维在低浓疏解时加入1313芳纶短切纤维绝干量0.3%的分散剂十二烷基硫酸钠；

（3）将低浓疏解后的1313芳纶短切纤维、1313芳纶沉析纤维和1313芳纶浆粕浆料，分别以质量百分比0.3%的浓度经过除渣器和旋翼筛除去絮聚浆团后，得到短切纤维分散液、沉析纤维分散液和浆粕分散液；将短切纤维分散液、沉析纤维分散液和浆粕分散液按照三者绝干质量比6：3：1混合稀释，得到浆料；

（4）将步骤（3）所得浆料上网成型并进行压榨、烘干和热压成形处理，得到高物理强度绝缘性间位芳纶纸；所述上网成形采用长网、斜网或圆网，网部车速在45m/min的范围内；所述上网成形的上网浓度控制在质量百分比0.01%的范围内，浆网速比R在1.047范围内；所述压榨采用沟纹辊两步压力梯度式，一段压榨线压力为2.5kg/cm，二段压榨线压力为3.5kg/cm。

本实施例所得高物理强度绝缘性间位芳纶纸性能检测数据如表2所示：

表2实施例2高物理强度绝缘性间位芳纶纸性能

实施例3：

（1）对1313芳纶短切纤维和1313芳纶沉析纤维分别进行复合打浆处理，打浆浓度分别为质量百分比24%和15%，打浆时的稀释水选用为去离子水；所述1313芳纶短切纤维采用三段复合打浆工序，电流分别为第一段的20A，第二段的22A，第三段的22A；所述1313芳纶沉析纤维采用两段复合打浆工序，电流分别为第一段的19A，第二段的19A；

所述1313芳纶短切纤维的初始打浆度为8°SR，经过复合打浆之后打浆度上升到14°SR；所述1313芳纶沉析纤维的初始打浆度为47°SR，经过复合打浆之后打浆度上升到53°SR；所述1313芳纶短切纤维的比表面积经过复合打浆之后提升113倍。

（2）采用低浓水力碎浆设备分别对复合打浆处理后的1313芳纶短切纤维和1313芳纶沉析纤维，以及1313芳纶浆粕（1313芳纶浆粕的打浆度为55～58°SR）进行低浓疏解15～30min；所述1313芳纶短切纤维的低浓疏解的质量百分比浓度为1%，1313芳纶沉析纤维的低浓疏解的质量百分比浓度为2.5%，1313芳纶浆粕的低浓疏解的质量百分比浓度为2.5%；所述1313芳纶短切纤维在低浓疏解时加入1313芳纶短切纤维绝干量0.3%的分散剂聚氧化乙烯；

（3）将低浓疏解后的1313芳纶短切纤维、1313芳纶沉析纤维和1313芳纶浆粕浆料，分别以质量百分比0.8%的浓度经过除渣器和旋翼筛除去絮聚浆团后，得到短切纤维分散液、沉析纤维分散液和浆粕分散液；将短切纤维分散液、沉析纤维分散液和浆粕分散液按照三者绝干质量比6：3：1混合稀释，得到浆料；

（4）将步骤（3）所得浆料上网成型并进行压榨、烘干和热压成形处理，得到高物理强度绝缘性间位芳纶纸；所述上网成形采用长网、斜网或圆网，网部车速在45m/min的范围内；所述上网成形的上网浓度控制在质量百分比0.1%的范围内，浆网速比R在1.16范围内；所述压榨采用沟纹辊两步压力梯度式，一段压榨线压力为2.5kg/cm，二段压榨线压力为3.5kg/cm。

本实施例所得高物理强度绝缘性间位芳纶纸性能检测数据如表3所示：

表3实施例3高物理强度绝缘性间位芳纶纸性能

厚度

紧度

抗张强度/纵

抗张强度/横

撕裂强度/纵

撕裂强度/横

mm	g/cm3	N/cm	N/cm	N	N
						0.053	0.835	30.36	12.81	0.89	1.61

实施例4：

（1）对1313芳纶短切纤维和1313芳纶沉析纤维分别进行复合打浆处理，打浆浓度分别为质量百分比15%和10%，打浆时的稀释水选用为去离子水；所述1313芳纶短切纤维采用三段复合打浆工序，电流分别为第一段的20A，第二段的24A，第三段的24A；所述1313芳纶沉析纤维采用两段复合打浆工序，电流分别为第一段的18A，第二段的18A；

所述1313芳纶短切纤维的初始打浆度为8°SR，经过复合打浆之后打浆度上升到17°SR；所述1313芳纶沉析纤维的初始打浆度为47°SR，经过复合打浆之后打浆度上升到51°SR；所述1313芳纶短切纤维的比表面积经过复合打浆之后提升176倍。

（2）采用低浓水力碎浆设备分别对复合打浆处理后的1313芳纶短切纤维和1313芳纶沉析纤维，以及1313芳纶浆粕（1313芳纶浆粕的打浆度为55～58°SR）进行低浓疏解15～30min；所述1313芳纶短切纤维的低浓疏解的质量百分比浓度为0.5%，1313芳纶沉析纤维的低浓疏解的质量百分比浓度为1.5%，1313芳纶浆粕的低浓疏解的质量百分比浓度为1.5%；所述1313芳纶短切纤维在低浓疏解时加入1313芳纶短切纤维绝干量0.3%的分散剂聚氧化乙烯；

（3）将低浓疏解后的1313芳纶短切纤维、1313芳纶沉析纤维和1313芳纶浆粕浆料，分别以质量百分比0.5%的浓度经过除渣器和旋翼筛除去絮聚浆团后，得到短切纤维分散液、沉析纤维分散液和浆粕分散液；将短切纤维分散液、沉析纤维分散液和浆粕分散液按照三者绝干质量比7：2：1混合稀释，得到浆料；

（4）将步骤（3）所得浆料上网成型并进行压榨、烘干和热压成形处理，得到高物理强度绝缘性间位芳纶纸；所述上网成形采用长网、斜网或圆网，网部车速在45m/min的范围内；所述上网成形的上网浓度控制在质量百分比0.06%的范围内，浆网速比R在1.07范围内；所述压榨采用沟纹辊两步压力梯度式，一段压榨线压力为2.5kg/cm，二段压榨线压力为3.5kg/cm。

本实施例所得高物理强度绝缘性间位芳纶纸性能检测数据如表4所示：

表4实施例4高物理强度绝缘性间位芳纶纸性能

实施例5：

（1）对1313芳纶短切纤维和1313芳纶沉析纤维分别进行复合打浆处理，打浆浓度分别为质量百分比15%和10%，打浆时的稀释水选用为去离子水；所述1313芳纶短切纤维采用三段复合打浆工序，电流分别为第一段的20A，第二段的24A，第三段的25A；所述1313芳纶沉析纤维采用两段复合打浆工序，电流分别为第一段的20A，第二段的21A；

所述1313芳纶短切纤维的初始打浆度为8°SR，经过复合打浆之后打浆度上升到18°SR；所述1313芳纶沉析纤维的初始打浆度为47°SR，经过复合打浆之后打浆度上升到56°SR；所述1313芳纶短切纤维的比表面积经过复合打浆之后提升205倍。

（2）采用低浓水力碎浆设备分别对复合打浆处理后的1313芳纶短切纤维和1313芳纶沉析纤维，以及1313芳纶浆粕（1313芳纶浆粕的打浆度为55～58°SR）进行低浓疏解15～30min；所述1313芳纶短切纤维的低浓疏解的质量百分比浓度为0.5%，1313芳纶沉析纤维的低浓疏解的质量百分比浓度为1.5%，1313芳纶浆粕的低浓疏解的质量百分比浓度为1.5%；所述1313芳纶短切纤维在低浓疏解时加入1313芳纶短切纤维绝干量0.3%的分散剂聚氧化乙烯；

（3）将低浓疏解后的1313芳纶短切纤维、1313芳纶沉析纤维和1313芳纶浆粕浆料，分别以质量百分比0.5%的浓度经过除渣器和旋翼筛除去絮聚浆团后，得到短切纤维分散液、沉析纤维分散液和浆粕分散液；将短切纤维分散液、沉析纤维分散液和浆粕分散液按照三者绝干质量比7：2：1混合稀释，得到浆料；

（4）将步骤（3）所得浆料上网成型并进行压榨、烘干和热压成形处理，得到高物理强度绝缘性间位芳纶纸；所述上网成形采用长网、斜网或圆网，网部车速在45m/min的范围内；所述上网成形的上网浓度控制在质量百分比0.06%的范围内，浆网速比R在1.07范围内；所述压榨采用沟纹辊两步压力梯度式，一段压榨线压力为2.5kg/cm，二段压榨线压力为3.5kg/cm。

本实施例所得高物理强度绝缘性间位芳纶纸性能检测数据如表5所示：

表5实施例5高物理强度绝缘性间位芳纶纸性能

实施例6：

（1）对1313芳纶短切纤维和1313芳纶沉析纤维分别进行复合打浆处理，打浆浓度分别为质量百分比15%和10%，打浆时的稀释水选用为去离子水；所述1313芳纶短切纤维采用三段复合打浆工序，电流分别为第一段的22A，第二段的24A，第三段的25A；所述1313芳纶沉析纤维采用两段复合打浆工序，电流分别为第一段的18A，第二段的19A；

所述1313芳纶短切纤维的初始打浆度为8°SR，经过复合打浆之后打浆度上升到19°SR；所述1313芳纶沉析纤维的初始打浆度为47°SR，经过复合打浆之后打浆度上升到54°SR；所述1313芳纶短切纤维的比表面积经过复合打浆之后提升250倍。

（2）采用低浓水力碎浆设备分别对复合打浆处理后的1313芳纶短切纤维和1313芳纶沉析纤维，以及1313芳纶浆粕（1313芳纶浆粕的打浆度为55～58°SR）进行低浓疏解15～30min；所述1313芳纶短切纤维的低浓疏解的质量百分比浓度为0.5%，1313芳纶沉析纤维的低浓疏解的质量百分比浓度为1.5%，1313芳纶浆粕的低浓疏解的质量百分比浓度为1.5%；所述1313芳纶短切纤维在低浓疏解时加入1313芳纶短切纤维绝干量0.3%的分散剂聚氧化乙烯；

（3）将低浓疏解后的1313芳纶短切纤维、1313芳纶沉析纤维和1313芳纶浆粕浆料，分别以质量百分比0.5%的浓度经过除渣器和旋翼筛除去絮聚浆团后，得到短切纤维分散液、沉析纤维分散液和浆粕分散液；将短切纤维分散液、沉析纤维分散液和浆粕分散液按照三者绝干质量比7：2：1混合稀释，得到浆料；

（4）将步骤（3）所得浆料上网成型并进行压榨、烘干和热压成形处理，得到高物理强度绝缘性间位芳纶纸；所述上网成形采用长网、斜网或圆网，网部车速在45m/min的范围内；所述上网成形的上网浓度控制在质量百分比0.06%的范围内，浆网速比R在1.07范围内；所述压榨采用沟纹辊两步压力梯度式，一段压榨线压力为2.5kg/cm，二段压榨线压力为3.5kg/cm。

本实施例所得高物理强度绝缘性间位芳纶纸性能检测数据如表6所示：

表6实施例6高物理强度绝缘性间位芳纶纸性能

实施例7：

（1）对1313芳纶短切纤维和1313芳纶沉析纤维分别进行复合打浆处理，打浆浓度分别为质量百分比15%和10%，打浆时的稀释水选用为去离子水；所述1313芳纶短切纤维采用三段复合打浆工序，电流分别为第一段的21A，第二段的21A，第三段的23A；所述1313芳纶沉析纤维采用两段复合打浆工序，电流分别为第一段的19A，第二段的20A；

所述1313芳纶短切纤维的初始打浆度为8°SR，经过复合打浆之后打浆度上升到15°SR；所述1313芳纶沉析纤维的初始打浆度为47°SR，经过复合打浆之后打浆度上升到54°SR；所述1313芳纶短切纤维的比表面积经过复合打浆之后提升164倍。

（2）采用低浓水力碎浆设备分别对复合打浆处理后的1313芳纶短切纤维和1313芳纶沉析纤维，以及1313芳纶浆粕（1313芳纶浆粕的打浆度为55～58°SR）进行低浓疏解15～30min；所述1313芳纶短切纤维的低浓疏解的质量百分比浓度为0.5%，1313芳纶沉析纤维的低浓疏解的质量百分比浓度为1.5%，1313芳纶浆粕的低浓疏解的质量百分比浓度为1.5%；所述1313芳纶短切纤维在低浓疏解时加入1313芳纶短切纤维绝干量0.3%的分散剂聚氧化乙烯；

（3）将低浓疏解后的1313芳纶短切纤维、1313芳纶沉析纤维和1313芳纶浆粕浆料，分别以质量百分比0.5%的浓度经过除渣器和旋翼筛除去絮聚浆团后，得到短切纤维分散液、沉析纤维分散液和浆粕分散液；将短切纤维分散液、沉析纤维分散液和浆粕分散液按照三者绝干质量比7：2：1混合稀释，得到浆料；

（4）将步骤（3）所得浆料上网成型并进行压榨、烘干和热压成形处理，得到高物理强度绝缘性间位芳纶纸；所述上网成形采用长网、斜网或圆网，网部车速在45m/min的范围内；所述上网成形的上网浓度控制在质量百分比0.06%的范围内，浆网速比R在1.07范围内；所述压榨采用沟纹辊两步压力梯度式，一段压榨线压力为2.5kg/cm，二段压榨线压力为3.5kg/cm。

本实施例所得高物理强度绝缘性间位芳纶纸性能检测数据如表7所示：

表7实施例7高物理强度绝缘性间位芳纶纸性能

实施例8：

（1）对1313芳纶短切纤维和1313芳纶沉析纤维分别进行复合打浆处理，打浆浓度分别为质量百分比15%和10%，打浆时的稀释水选用为去离子水；所述1313芳纶短切纤维采用三段复合打浆工序，电流分别为第一段的20A，第二段的24A，第三段的25A；所述1313芳纶沉析纤维采用两段复合打浆工序，电流分别为第一段的18A，第二段的20A；

所述1313芳纶短切纤维的初始打浆度为8°SR，经过复合打浆之后打浆度上升到18°SR；所述1313芳纶沉析纤维的初始打浆度为47°SR，经过复合打浆之后打浆度上升到56°SR；所述1313芳纶短切纤维的比表面积经过复合打浆之后提升205倍。

（2）采用低浓水力碎浆设备分别对复合打浆处理后的1313芳纶短切纤维和1313芳纶沉析纤维，以及1313芳纶浆粕（1313芳纶浆粕的打浆度为55～58°SR）进行低浓疏解15～30min；所述1313芳纶短切纤维的低浓疏解的质量百分比浓度为0.5%，1313芳纶沉析纤维的低浓疏解的质量百分比浓度为1.5%，1313芳纶浆粕的低浓疏解的质量百分比浓度为1.5%；所述1313芳纶短切纤维在低浓疏解时加入1313芳纶短切纤维绝干量0.2%的分散剂聚氧化乙烯；

（3）将低浓疏解后的1313芳纶短切纤维、1313芳纶沉析纤维和1313芳纶浆粕浆料，分别以质量百分比0.5%的浓度经过除渣器和旋翼筛除去絮聚浆团后，得到短切纤维分散液、沉析纤维分散液和浆粕分散液；将短切纤维分散液、沉析纤维分散液和浆粕分散液按照三者绝干质量比5：3：2混合稀释，得到浆料；

（4）将步骤（3）所得浆料上网成型并进行压榨、烘干和热压成形处理，得到高物理强度绝缘性间位芳纶纸；所述上网成形采用长网、斜网或圆网，网部车速在45m/min的范围内；所述上网成形的上网浓度控制在质量百分比0.06%的范围内，浆网速比R在1.07范围内；所述压榨采用沟纹辊两步压力梯度式，一段压榨线压力为2.5kg/cm，二段压榨线压力为3.5kg/cm。

本实施例所得高物理强度绝缘性间位芳纶纸性能检测数据如表8所示：

表8实施例8高物理强度绝缘性间位芳纶纸性能

对比实施例：

纤维原料不进行打浆处理，直接选用低浓水力碎浆设备对三种原料进行疏解，疏解的浓度范围分别为：1313芳纶短切纤维0.5%，1313芳纶沉析纤维和1313芳纶浆粕为1.5%。碎浆时间控制在30-45min的范围内。在1313芳纶疏解过程中添加其质量0.3%的聚氧化乙烯。然后分别以质量百分浓度0.5%经过除渣器和旋翼筛。

随后进行上网，压榨、烘干和压光处理，得到间位芳纶纸；参数如下：网部车速为45m/min。三种原料的质量比：1313芳纶短切纤维：1313芳纶沉析纤维：1313芳纶浆粕=5：3：2，浆料上网浓度为0.06%，浆网速比R为1.07。压榨采用沟纹辊两步压力梯度式，一段压榨线压力为2.5kg/cm，二段压榨线压力为3.5kg/cm。随后进行烘干和压光处理。

本对比实施例所得间位芳纶纸性能检测数据如表9所示：

表9对比实施例的间位芳纶纸性能

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高物理强度绝缘性间位芳纶纸的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：

（1）对1313芳纶短切纤维和1313芳纶沉析纤维分别进行复合打浆处理，1313芳纶短切纤维打浆浓度为质量百分比6～24%，1313芳纶沉析纤维打浆浓度为质量百分比4～15%；

（2）采用低浓水力碎浆设备分别对复合打浆处理后的1313芳纶短切纤维和1313芳纶沉析纤维，以及1313芳纶浆粕进行低浓疏解；所述1313芳纶短切纤维的低浓疏解的质量百分比浓度为0.1～1%，1313芳纶沉析纤维的低浓疏解的质量百分比浓度为0.5～2.5%，1313芳纶浆粕的低浓疏解的质量百分比浓度为0.5～1.5%；

（3）将低浓疏解后的1313芳纶短切纤维、1313芳纶沉析纤维和1313芳纶浆粕浆料，分别以质量百分比0.3～0.8%的浓度经过除渣器和旋翼筛除去絮聚浆团后，得到短切纤维分散液、沉析纤维分散液和浆粕分散液；将短切纤维分散液、沉析纤维分散液和浆粕分散液按照三者绝干质量比（5～7）：（2～4）：（1～2）混合稀释，得到浆料；

（4）将步骤（3）所得浆料上网成型并进行压榨、烘干和热压成形处理，得到高物理强度绝缘性间位芳纶纸；

步骤（1）所述1313芳纶短切纤维采用三段复合打浆工序，电流分别为第一段的20～22A，第二段的21～24A，第三段的23～25A；所述1313芳纶沉析纤维采用两段复合打浆工序，电流分别为第一段的18～20A，第二段的19～21A；所述1313芳纶短切纤维的初始打浆度为8～10°SR，经过复合打浆之后打浆度上升到14～18°SR；所述1313芳纶沉析纤维的初始打浆度为45～48°SR，经过复合打浆之后打浆度上升到52～56°SR；所述1313芳纶短切纤维的比表面积经过复合打浆之后提升80～250倍。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述复合打浆处理采用的稀释水为去离子水。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述1313芳纶浆粕的打浆度为55～58°SR；所述低浓疏解的时间为15～30min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述1313芳纶短切纤维在低浓疏解时加入分散剂；分散剂的加入量不超过1313芳纶短切纤维绝干质量0.3%。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述分散剂为聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺或十二烷基硫酸钠。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述上网成形采用长网、斜网或圆网，网部车速在35～55m/min的范围内；所述上网成形的上网浓度控制在质量百分比0.01～0.1%的范围内，浆网速比R在1.04～1.16范围内；所述压榨采用沟纹辊两步压力梯度式，一段压榨线压力为2.5 kg/cm，二段压榨线压力为3.5 kg/cm。

7.一种根据权利要求1～6任一项所述方法制备得到的高物理强度绝缘性间位芳纶纸。

8.根据权利要求7所述的一种高物理强度绝缘性间位芳纶纸在电工绝缘、蜂窝材料和交通运输领域中的应用。