CN106087529A - 一种高强度芳纶纸张及其溶解复压自增强的制备方法 - Google Patents

一种高强度芳纶纸张及其溶解复压自增强的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106087529A
CN106087529A CN201610405271.4A CN201610405271A CN106087529A CN 106087529 A CN106087529 A CN 106087529A CN 201610405271 A CN201610405271 A CN 201610405271A CN 106087529 A CN106087529 A CN 106087529A
Authority
CN
China
Prior art keywords
paper
aramid fiber
polyphenylene sulfide
high intensity
reinforcing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610405271.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106087529B (zh
Inventor
刘德桃
路朋博
程凡
林美燕
欧阳豪
陈克复
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN201610405271.4A priority Critical patent/CN106087529B/zh
Publication of CN106087529A publication Critical patent/CN106087529A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106087529B publication Critical patent/CN106087529B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H13/00—Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
    • D21H13/10—Organic non-cellulose fibres
    • D21H13/20—Organic non-cellulose fibres from macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H13/26—Polyamides; Polyimides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H13/00—Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
    • D21H13/10—Organic non-cellulose fibres
    • D21H13/12—Organic non-cellulose fibres from macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/46—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/53—Polyethers; Polyesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/32—Addition to the formed paper by contacting paper with an excess of material, e.g. from a reservoir or in a manner necessitating removal of applied excess material from the paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
    • D21H25/005—Mechanical treatment
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
    • D21H25/04—Physical treatment, e.g. heating, irradiating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高强度芳纶纸张及其溶解复压自增强的制备方法。该方法先将聚苯硫醚纤维的预处理，将预处理后的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维和芳纶浆粕混合，将已经干燥的原纸进行浸渍处理，将处理后的样张进行压榨；处理后的样张在洗涤液中浸泡,去除残留在纸张中有机溶剂和无机盐；再将处理后的样张进行压榨。高强度芳纶纸克重为10‑200g/m2时，所得芳纶纸的厚度为20‑400μm，抗张强度为10‑150KN/m，介电强度为30‑70kV/mm。本发明采用纸芳纶和聚苯硫醚为原料，工艺环境友好、成本低，成纸强度高，匀度好，对现有纸机工艺设备进行部分改造，即可实现工业化生产。

Description

一种高强度芳纶纸张及其溶解复压自增强的制备方法
技术领域
本发明涉及高强度芳纶纸，特别是涉及一种溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，该高强度芳纶纸可应用于包装、皮革、电路板基材、军事、交通、电气、建筑等领域。
背景技术
芳纶和聚苯硫醚作为普遍的工业原料，不但具有绝缘性能好、易加工，而且耐高温、阻燃、抗化学腐蚀和具有较好的机械性能。近些年来芳纶纸张在绝缘材料中、电路板基材、建筑行业、一些蜂窝结构材料与军事方面等一些领域的应用中，都取得了令人欣喜的成果，已经成功引起世界各国的关注和研发。目前，芳纶纸张主要由短切纤维和沉析纤维混抄而成，但由于间位芳纶中的酰胺键里的C-N键电负性较小，且间位芳纶之间的成键之间未形成共轭效应，因此用未处理的间位芳纶所抄的纸物理性能较差，容易被折断和撕裂。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术中芳纶纸的物理性能差和绝缘性能低两个方面的问题，提供了一种生产时间短、物理性能好、绝缘性能高的芳纶纸的制备方法。
本发明通过芳纶纤维的自溶解、高温强压下使纸张中的纤维充分接触、粘结，通过部分溶解自增强，降温后固化增加纤维之间的接触和粘合，使纸张内部纤维之间的空隙减少，改善了纸张的物理性能和绝缘性能。
本发明的目的通过以下步骤实现：
一种溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件：
1)聚苯硫醚纤维的预处理:将聚苯硫醚纤维在第一浸渍液中浸泡80-100分钟；所述第一浸渍液为饱和氢氧化钠溶液或者质量分数大于85％的H2SO4溶液；
2)纸张的抄造：将预处理后的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维和芳纶浆粕混合，然后进行疏解，添加分散剂，然后抄造原纸，原纸的定量为10-200g/m2；
3)纸张干燥：以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸干燥至含水率低于8％；
4)浸渍工艺：在室温下，将已经干燥的原纸在第二浸渍液中浸渍5-20s，对原纸进行浸渍处理，芳纶纤维发生溶解，芳纶纤维与聚苯硫醚纤维充分交织在一起，除去充斥在聚苯硫醚纤维和芳纶纤维之间的微量空气；所述第二浸渍液为浓硫酸，或者是所述浸渍液为无机盐与有机溶剂组成的复合处理液；所述无机盐为氯化锂或者氯化钾；所述有机溶剂为N-N-二甲基乙酰胺N-N-二甲基甲酰胺；
5)压榨工艺：将经步骤4)处理后的样张进行压榨；
6)洗涤工艺：将经步骤5)处理后的样张在洗涤液中浸泡,去除残留在纸张中有机溶剂和无机盐；
7)压榨工艺：将经步骤6)处理后的样张进行压榨。
为进一步实现本发明目的，优选地，所述复合处理液的配置方法是将无机盐烘干至含水率低于2％后，将其在50-110℃分散，全溶解于有机溶剂中，无机盐与有机溶剂的质量比为0.1-99：100，溶解完毕后静置以备用。
优选地，所述的芳纶纤维长度为1-5mm,直径为5-15μm；聚苯硫醚纤维的长度为0.5-5mm，直径为8-20μm。
优选地，所述聚苯硫醚纤维、芳纶纤维和芳纶浆粕的质量比为(0.1-50)：(0.1-99)：(0.1-99)。
优选地，所述洗涤液中浸泡的时间为1-2h。
优选地，步骤5)和步骤7)的压榨都是在温度为80-110℃，压力为5-15MPa条件下处理300-600s。
优选地，所述的第一浸渍液的温度为40-60℃。
优选地，所述洗涤液为蒸馏水、去离子水或者乙醇。
优选地，所述的干燥为微波干燥和/或红外干燥。
一种高强度芳纶纸，由上述方法制得，所述高强度芳纶纸克重为10-200g/m2时，所得芳纶纸的厚度为20-400μm，抗张强度为10-150KN/m，介电强度为30-70kV/mm。
为了进一步增强芳纶纸张的强度和降低成本，优选地，所述的芳纶纤维为间位芳纶。
优选的，浸渍溶液采用的是N-N二甲基乙酰胺/氯化锂(DMAC/LiCl)。
聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide，缩写PPS)是一种新型的线性高分子质量结晶性高聚物，具有耐高温、阻燃、抗化学腐蚀、机械性能好等优点。本发明专利通过溶解复压自增强混抄的方法，采用芳纶溶解自增强的方式，增加芳纶纤维与聚苯硫醚纤维之间的粘合，使纤维能够充分的接触交织，改善所成纸张的物理性能和绝缘性能。
本发明先将纤维级别的间位芳纶、纤维级别的间位芳纶浆粕、纤维级别的聚苯硫醚混抄成纸，然后在温度为80-110℃，压力为5-15MPa处理，用浓度为50-200g/L的溶有无机盐的有机溶液浸渍，经洗涤液洗涤后，将纸张中所含的有机溶剂和无机盐洗出，再经平板硫化机处理，然后便可得到物理性能较好的纤维结构。由于含有无机盐的有机溶液能够溶解间位芳纶，当间位芳纶经溶液浸渍后，芳纶纤维发生局部溶解，遇水后固化，然后复压，这样便使芳纶纤维和聚苯硫醚纤维之间的粘合更加紧密、严实。芳纶纤维通过溶解自增强，大大增强了这种芳纶纸张的物理特性和绝缘性能。本发明当纸张的定量为(10-200)g/m2时，厚度为(20-400)μm，纸张的抗张强度可以达到(10-150)Mpa,介电强度为(35-70)kV/mm。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1)本发明制备的芳纶纸克重为100-200g/m2，厚度为200-400μm，抗张强度为10-300KN/m，介电强度为30-70kV/mm。
2)本发明与传统芳纶纸相比，不但利用了芳纶纤维自溶解自增强纤维之间的结合，而且利用了聚苯硫醚纤维增强芳纶纸张的强度。
具体实施方式
为了更加深入理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，需要说明的是，本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
下面实施例中，抗张强度采用GB/T 12914-2008国家标准测试；材料单位面积上的克重按照NF Q01-003-1975进行测试。
实施例1
溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件：
(1)聚苯硫醚纤维的处理:将聚苯硫醚纤维在氢氧化钠的饱和溶液中浸泡80分钟；
(2)纸张的抄造：先将步骤(1)处理的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆粕按照3：2：3质量比混合，然后进行疏解，添加相对原料总质量比为1：1000的聚氧化乙烯作为分散剂，然后抄造原纸，控制抄造后的原纸的克重为60g/m2；原料总质量包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆粕的质量。
(3)纸张干燥：以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸用微波干燥至含水率低于8％；
(4)浸渍工艺：在室温下，将已经干燥的原纸在已经配好的溶液中浸渍5s，由于聚苯硫醚纤维具有较好的物理性能，充当作为纸张的基体，芳纶浆粕和芳纶纤维发生部分溶解填充在聚苯硫醚纤维之间，可使纸张具有较好的物理性能和绝缘性能。所述溶液为浓度60g/L的溶解氯化锂的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
(5)压榨工艺：将经步骤(4)处理后的样张在温度为100℃，压力为8MPa处理60s；
(6)洗涤工艺：将经步骤(5)处理后的样张在洗涤液中浸泡1h,去除残留在纸张中的氯化锂和N-N-二甲基乙酰胺；
(7)压榨工艺：将经步骤(6)处理后的样张在温度为110℃，压力为8MPa处理60s；经干燥后便可得到所需的纸张。
一般的芳纶纸张纤维之间空隙较大，纤维难以充分的交织在一起，从而结构疏松，机械强度差；经过本实施例上述步骤处理后，间位芳纶浆粕由于比表面积大首先被溶解，被溶解的芳纶浆粕填充在芳纶纤维和聚苯硫醚纤维之间，使纸张中的纤维能够更好的充分交织，从而使纸张结构紧凑，机械强度和绝缘性能得到大幅度上升。
经检测，本实施例所得芳纶纸厚度为117μm，抗张强度为80.2MPa，明显高于国外进口的美国杜邦芳纶纸(34MPa)，通过在击穿电压测试仪上按照ASTM D149标准进行测试其介电常数(测试介质为空气，升压速率0.5Kv/秒，恒定时间30秒)，其介电强度为31Kv/mm。上述结果表明本发明制造的溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张具有比普通绝缘芳纶纸或芳纶无纺布更高的性能优势，包括强度性能和介电强度，与美国杜邦同类芳纶纸相比具有优势。
实施例2
溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件：
(1)聚苯硫醚纤维的处理:将聚苯硫醚纤维在在氢氧化钠的饱和溶液中浸泡80分钟；
(2)纸张的抄造：先将步骤(1)处理的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆粕按照2：2：3质量比混合，然后进行疏解，添加相对原料总质量比为1：1000的聚氧化乙烯作为分散剂，然后抄造原纸，控制抄造后的原纸的克重为65g/m2；原料总质量包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆粕的质量。
(3)纸张干燥：以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸微波干燥至含水率低于8％；
(4)浸渍工艺：在室温下，将已经干燥的原纸在已经配好的溶液中浸渍10s。所述的溶液为浓度80g/L的溶解氯化锂的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
(5)压榨工艺：将经(4)处理后的样张在温度为100℃，压力为9MPa处理90s；
(6)洗涤工艺：将经(5)处理后的样张在洗涤液中浸泡1h,去除残留在纸张中的氯化锂和N-N-二甲基乙酰胺；
(7)压榨工艺：将经(6)处理后的样张在温度为95℃，压力为12MPa处理600s；经干燥后便可得到所需的纸张。
经检测，经上述步骤所得芳纶纸厚度为123μm，抗张强度为81.3MPa,介电强度为32Kv/mm。
实施例3
溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件：
(1)聚苯硫醚纤维的处理:将聚苯硫醚纤维在在氢氧化钠的饱和溶液中浸泡80分钟；
(2)纸张的抄造：纸张的抄造：先将步骤(1)处理的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆粕按照2：2：4质量比混合，然后进行疏解，添加相对原料总质量比为1：1000的聚氧化乙烯作为分散剂，然后抄造原纸，控制抄造后的原纸的克重为65g/m2；原料总质量包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆粕的质量。
(3)纸张干燥：以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸微波干燥至含水率低于8％；
(4)浸渍工艺：在室温下，将已经干燥的原纸在已经配好的溶液中浸渍15s。所述的溶液为浓度100g/L的溶解氯化锂的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
(5)压榨工艺：将经(4)处理后的样张在温度为100℃，压力为10MPa处理90s；
(6)洗涤工艺：将经(5)处理后的样张在洗涤液中浸泡2h,去除残留在纸张中的氯化锂和N-N-二甲基乙酰胺；
(7)压榨工艺：将经(6)处理后的样张在温度为80-110℃，压力为5-15MPa处理600s；经干燥后便可得到所需的纸张。
经检测，经上述步骤所得芳纶纸厚度为131μm，抗张强度为82.3MPa,介电强度为33Kv/mm。
实施例4
溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件：
(1)聚苯硫醚纤维的处理:将聚苯硫醚纤维在在氢氧化钠的饱和溶液中浸泡80分钟；
(2)纸张的抄造：先将步骤(1)处理的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆粕按照3：2：3质量比混合，然后进行疏解，添加相对原料总质量比为1：1000的聚氧化乙烯作为分散剂，然后抄造原纸，控制抄造后的原纸的克重为73g/m2；原料总质量包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆粕的质量。
(3)纸张干燥：以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸微波干燥至含水率低于8％；
(4)浸渍工艺：在室温下，将已经干燥的原纸在已经配好的溶液中浸渍10s。所述的溶液为浓度60g/L的溶解氯化锂的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
(5)压榨工艺：将经(4)处理后的样张在温度为100℃，压力为10MPa处理150s；
(6)洗涤工艺：将经(5)处理后的样张在洗涤液中浸泡2h,去除残留在纸张中的氯化锂和N-N-二甲基乙酰胺；
(7)压榨工艺：将经(6)处理后的样张在温度为100℃，压力为10MPa处理600s；经干燥后便可得到所需的纸张。
经检测，经上述步骤所得芳纶纸厚度为133μm，抗张强度为82.9MPa,介电强度为33Kv/mm。
实施例5
溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件：
(1)聚苯硫醚纤维的处理:将聚苯硫醚纤维在在氢氧化钠的饱和溶液中浸泡80分钟；
(2)纸张的抄造：先将步骤(1)处理的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆粕按照2：2：3质量比混合，然后进行疏解，添加相对原料总质量比为1：1000的聚氧化乙烯作为分散剂，然后抄造原纸，控制抄造后的原纸的克重为78g/m2；原料总质量包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆粕的质量。
(3)纸张干燥：以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸微波干燥至含水率低于8％；
(4)浸渍工艺：在室温下，将已经干燥的原纸在已经配好的溶液中浸渍20s。所述的溶液为浓度120g/L的溶解氯化锂的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
(5)压榨工艺：将经(4)处理后的样张在温度为100℃，压力为11MPa处理150s；
(6)洗涤工艺：将经(5)处理后的样张在洗涤液中浸泡1-2h,去除残留在纸张中的氯化锂和N-N-二甲基乙酰胺；
(7)压榨工艺：将经(6)处理后的样张在温度为90℃，压力为12MPa处理600s；经干燥后便可得到所需的纸张。
经检测，经上述步骤所得芳纶纸厚度为137μm，抗张强度为83.97MPa,介电强度为34Kv/mm。
实施例6
溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件：
(1)聚苯硫醚纤维的处理:将聚苯硫醚纤维在在氢氧化钠的饱和溶液中浸泡80分钟；
(2)纸张的抄造：先将步骤(1)处理的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆粕按照2：2：3质量比混合，然后进行疏解，添加相对原料总质量比为1：1000的聚氧化乙烯作为分散剂，然后抄造原纸，控制抄造后的原纸的克重为85g/m2；原料总质量包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆粕的质量。
(3)纸张干燥：以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸用微波干燥至含水率低于8％；
(4)浸渍工艺：在室温下，将已经干燥的原纸在已经配好的溶液中浸渍5s。所述的溶液为浓度80g/L的溶解氯化锂的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
(5)压榨工艺：将经(4)处理后的样张在温度为100℃，压力为11MPa处理120s；
(6)洗涤工艺：将经(5)处理后的样张在洗涤液中浸泡1-2h,去除残留在纸张中的氯化锂和N-N-二甲基乙酰胺；
(7)压榨工艺：将经(6)处理后的样张在温度为100℃，压力为13MPa处理600s；经干燥后便可得到所需的纸张。
经检测，经上述步骤所得芳纶纸厚度为142μm，抗张强度为84.6MPa,介电强度为35Kv/mm。
实施例7
溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件：
(1)聚苯硫醚纤维的处理:将聚苯硫醚纤维在在氢氧化钠的饱和溶液中浸泡80分钟；
(2)纸张的抄造：先将步骤(1)处理的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆粕按照2：3：3质量比混合，然后进行疏解，添加相对原料总质量比为1：1000的聚氧化乙烯作为分散剂，然后抄造原纸，控制抄造后的原纸的克重为85g/m2；原料总质量包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆粕的质量。
(3)纸张干燥：以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸用微波干燥至含水率低于8％；
(4)浸渍工艺：在室温下，将已经干燥的原纸在已经配好的溶液中浸渍20s。所述的溶液为浓度60g/L的溶解氯化锂的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
(5)压榨工艺：将经(4)处理后的样张在温度为100℃，压力为10MPa处理90s；
(6)洗涤工艺：将经(5)处理后的样张在洗涤液中浸泡2h,去除残留在纸张中的氯化锂和N-N-二甲基乙酰胺；
(7)压榨工艺：将经(6)处理后的样张在温度为90℃，压力为14MPa处理600s；经干燥后便可得到所需的纸张。
经检测，经上述步骤所得芳纶纸厚度为148μm，抗张强度为85.1MPa,介电强度为35Kv/mm。
实施例8
溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件：
(1)聚苯硫醚纤维的处理:将聚苯硫醚纤维在在氢氧化钠的饱和溶液中浸泡80分钟；
(2)纸张的抄造：先将步骤(1)处理的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆粕按照2：2：3质量比混合，然后进行疏解，添加相对原料总质量比为1：1000的聚氧化乙烯作为分散剂，然后抄造原纸，控制抄造后的原纸的克重为89g/m2；原料总质量包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆粕的质量。
(3)纸张干燥：以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸微波干燥至含水率低于8％；
(4)浸渍工艺：在室温下，将已经干燥的原纸在已经配好的溶液中浸渍20s。所述的溶液为浓度60g/L的溶解氯化锂的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
(5)压榨工艺：将经(4)处理后的样张在温度为100℃，压力为10MPa处理90s；
(6)洗涤工艺：将经(5)处理后的样张在洗涤液中浸泡2h,去除残留在纸张中的氯化锂和N-N-二甲基乙酰胺；
(7)压榨工艺：将经(6)处理后的样张在温度为110℃，压力为15MPa处理600s；经干燥后便可得到所需的纸张。
经检测，经上述步骤所得芳纶纸厚度为152μm，抗张强度为85.8MPa,介电强度为36Kv/mm。
实施例9
溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件：
(1)聚苯硫醚纤维的处理:将聚苯硫醚纤维在在氢氧化钠的饱和溶液中浸泡80分钟；
(2)先将步骤(1)处理的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆粕按照3：2：3质量比混合，然后进行疏解，添加相对原料总质量比为1：1000的聚氧化乙烯作为分散剂，然后抄造原纸，控制抄造后的原纸的克重为94g/m2；原料总质量包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆粕的质量。
(3)纸张干燥：以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸用微波干燥至含水率低于8％；
(4)浸渍工艺：在室温下，将已经干燥的原纸在已经配好的溶液中浸渍10s。所述的溶液为浓度100g/L的溶解氯化锂的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
(5)压榨工艺：将经(4)处理后的样张在温度为100℃，压力为10MPa处理90s；
(6)洗涤工艺：将经(5)处理后的样张在洗涤液中浸泡2h,去除残留在纸张中的氯化锂和N-N-二甲基乙酰胺；
(7)压榨工艺：将经(6)处理后的样张在温度为110℃，压力为15MPa处理600s；经干燥后便可得到所需的纸张。
经检测，经上述步骤所得芳纶纸厚度为158μm，抗张强度为86.7MPa,介电强度为36Kv/mm。
实施例10
溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件：
(1)聚苯硫醚纤维的处理:将聚苯硫醚纤维在在氢氧化钠的饱和溶液中浸泡80分钟；
(2)纸张的抄造：先将步骤(1)处理的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆粕按照2：2：3质量比混合，然后进行疏解，添加相对原料总质量比为1：1000的聚氧化乙烯作为分散剂，然后抄造原纸，控制抄造后的原纸的克重为100g/m2；原料总质量包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆粕的质量。
(3)纸张干燥：以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸微波干燥至含水率低于8％；
(4)浸渍工艺：在室温下，将已经干燥的原纸在已经配好的溶液中浸渍10s。所述的溶液为浓度120g/L的溶解氯化锂的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
(5)压榨工艺：将经(4)处理后的样张在温度为100℃，压力为11MPa处理90s；
(6)洗涤工艺：将经(5)处理后的样张在洗涤液中浸泡2h,去除残留在纸张中的氯化锂和N-N-二甲基乙酰胺；
(7)压榨工艺：将经(6)处理后的样张在温度为110℃，压力为15MPa处理600s；经干燥后便可得到所需的纸张。
经检测，经上述步骤所得芳纶纸厚度为163μm，抗张强度为87.4MPa,介电强度为37Kv/mm。
实施例11
溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，包括如下步骤和工艺条件：
(1)聚苯硫醚纤维的处理:将聚苯硫醚纤维在在氢氧化钠的饱和溶液中浸泡80分钟；
(2)纸张的抄造：先将步骤(1)处理的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆粕按照2：2：3质量比混合，然后进行疏解，添加相对原料总质量比为1：1000的聚氧化乙烯作为分散剂，然后抄造原纸，控制抄造后的原纸的克重为105g/m2；原料总质量包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、芳纶浆粕的质量。
(3)纸张干燥：以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸用微波干燥至含水率低于8％；
(4)浸渍工艺：在室温下，将已经干燥的原纸在已经配好的溶液中浸渍5s。所述的溶液为浓度100g/L的溶解氯化锂的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
(5)压榨工艺：将经(4)处理后的样张在温度为100℃，压力为10MPa处理60s；
(6)洗涤工艺：将经(5)处理后的样张在洗涤液中浸泡2h,去除残留在纸张中的氯化锂和N-N-二甲基乙酰胺；
(7)压榨工艺：将经(6)处理后的样张在温度为110℃，压力为15MPa处理600s；经干燥后便可得到所需的纸张。
经检测，经上述步骤所得芳纶纸厚度为167μm，抗张强度为88.4MPa,介电强度为39Kv/mm。
如上所述即可较好实施本发明。

Claims (10)

1.一种溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，其特征在于包括如下步骤和工艺条件：
1)聚苯硫醚纤维的预处理:将聚苯硫醚纤维在第一浸渍液中浸泡80-100分钟；所述第一浸渍液为饱和氢氧化钠溶液或者质量分数大于85％的H2SO4溶液；
2)纸张的抄造：将预处理后的聚苯硫醚纤维、芳纶纤维和芳纶浆粕混合，然后进行疏解，添加分散剂，然后抄造原纸，原纸的定量为10-200g/m2；
3)纸张干燥：以质量百分比计，将步骤(2)抄造的原纸干燥至含水率低于8％；
4)浸渍工艺：在室温下，将已经干燥的原纸在第二浸渍液中浸渍5-20s，对原纸进行浸渍处理，芳纶纤维发生溶解，芳纶纤维与聚苯硫醚纤维充分交织在一起，除去充斥在聚苯硫醚纤维和芳纶纤维之间的微量空气；所述第二浸渍液为浓硫酸，或者是所述浸渍液为无机盐与有机溶剂组成的复合处理液；所述无机盐为氯化锂或者氯化钾；所述有机溶剂为N-N-二甲基乙酰胺N-N-二甲基甲酰胺；
5)压榨工艺：将经步骤4)处理后的样张进行压榨；
6)洗涤工艺：将经步骤5)处理后的样张在洗涤液中浸泡,去除残留在纸张中有机溶剂和无机盐；
7)压榨工艺：将经步骤6)处理后的样张进行压榨。
2.根据权利要求1所述的溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，其特征在于，所述复合处理液的配置方法是将无机盐烘干至含水率低于2％后，将其在50-110℃分散，全溶解于有机溶剂中，无机盐与有机溶剂的质量比为0.1-99：100，溶解完毕后静置以备用。
3.根据权利要求1所述的溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，其特征在于，所述的芳纶纤维长度为1-5mm,直径为5-15μm；聚苯硫醚纤维的长度为0.5-5mm，直径为8-20μm。
4.根据权利要求1所述的溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，其特征在于，所述聚苯硫醚纤维、芳纶纤维和芳纶浆粕的质量比为(0.1-50)：(0.1-99)：(0.1-99)。
5.根据权利要求1所述的溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，其特征在于，所述洗涤液中浸泡的时间为1-2h。
6.根据权利要求1所述的溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，其特征在于，步骤5)和步骤7)的压榨都是在温度为80-110℃，压力为5-15MPa条件下处理300-600s。
7.根据权利要求1所述的溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，其特征在于，所述的第一浸渍液的温度为40-60℃。
8.根据权利要求1所述的溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，其特征在于，所述洗涤液为蒸馏水、去离子水或者乙醇。
9.根据权利要求1所述的溶解复压自增强制备高强度芳纶纸张的方法，其特征在于，所述的干燥为微波干燥和/或红外干燥。
10.一种高强度芳纶纸，其特征在于其由权利要求1-9任意一项所述方法制得，所述高强度芳纶纸克重为10-200g/m2时，所得芳纶纸的厚度为20-400μm，抗张强度为10-150KN/m，介电强度为30-70kV/mm。
CN201610405271.4A 2016-06-08 2016-06-08 一种高强度芳纶纸张及其溶解复压自增强的制备方法 Active CN106087529B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610405271.4A CN106087529B (zh) 2016-06-08 2016-06-08 一种高强度芳纶纸张及其溶解复压自增强的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610405271.4A CN106087529B (zh) 2016-06-08 2016-06-08 一种高强度芳纶纸张及其溶解复压自增强的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106087529A true CN106087529A (zh) 2016-11-09
CN106087529B CN106087529B (zh) 2018-06-22

Family

ID=57227673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610405271.4A Active CN106087529B (zh) 2016-06-08 2016-06-08 一种高强度芳纶纸张及其溶解复压自增强的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106087529B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106883435A (zh) * 2017-03-17 2017-06-23 中科院广州化学有限公司南雄材料生产基地 一种表面溶解法制备的芳纶自增强复合材料及其方法与应用
CN107541985A (zh) * 2017-08-10 2018-01-05 华南理工大学 一种高导热绝缘芳纶半固化片及其制造方法
CN107613587A (zh) * 2017-08-10 2018-01-19 华南理工大学 一种基于碳纤维的透明导电发热薄膜的制备方法
CN108442170A (zh) * 2018-03-15 2018-08-24 广东超华科技股份有限公司 一种高频高速基板用半固化片的制造方法
WO2018230391A1 (ja) * 2017-06-15 2018-12-20 東レ株式会社 メタアラミドとポリフェニレンサルファイドとを含む湿式不織布およびその積層シート
CN109457533A (zh) * 2018-10-10 2019-03-12 华南理工大学 一种再生芳纶复合纸的制备方法
CN111434845A (zh) * 2019-01-14 2020-07-21 闽江学院 一种提高含纳米纤维纱线断裂强度的方法
CN112609254A (zh) * 2020-12-10 2021-04-06 广东宝泓新材料股份有限公司 一种聚苯硫醚浆粕纤维的制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0247389A (ja) * 1988-08-08 1990-02-16 Teijin Ltd 混抄紙
JP2001040597A (ja) * 1999-07-22 2001-02-13 Toray Ind Inc 親水性不織布、電池セパレーター材および電池
CN1974925A (zh) * 2006-11-10 2007-06-06 陶世毅 含有聚苯硫醚及芳纶纤维的合成纤维纸及其制备方法
CN101165269A (zh) * 2006-10-20 2008-04-23 四川华通特种工程塑料研究中心有限公司 以热塑性纤维作黏合剂生产芳纶纸的制造方法
WO2011157892A1 (en) * 2010-06-15 2011-12-22 Ahlstrom Corporation Parchmentized fibrous support containing parchmentizable synthetic fibers and method of manufacturing the same
CN103485234A (zh) * 2013-10-22 2014-01-01 陕西科技大学 一种混合纤维体系芳纶纸的制备方法
CN104088131A (zh) * 2014-06-23 2014-10-08 华南理工大学 一种绝缘芳纶材料及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0247389A (ja) * 1988-08-08 1990-02-16 Teijin Ltd 混抄紙
JP2001040597A (ja) * 1999-07-22 2001-02-13 Toray Ind Inc 親水性不織布、電池セパレーター材および電池
CN101165269A (zh) * 2006-10-20 2008-04-23 四川华通特种工程塑料研究中心有限公司 以热塑性纤维作黏合剂生产芳纶纸的制造方法
CN1974925A (zh) * 2006-11-10 2007-06-06 陶世毅 含有聚苯硫醚及芳纶纤维的合成纤维纸及其制备方法
WO2011157892A1 (en) * 2010-06-15 2011-12-22 Ahlstrom Corporation Parchmentized fibrous support containing parchmentizable synthetic fibers and method of manufacturing the same
CN103485234A (zh) * 2013-10-22 2014-01-01 陕西科技大学 一种混合纤维体系芳纶纸的制备方法
CN104088131A (zh) * 2014-06-23 2014-10-08 华南理工大学 一种绝缘芳纶材料及其制备方法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106883435B (zh) * 2017-03-17 2020-01-17 中科院广州化学有限公司南雄材料生产基地 一种表面溶解法制备的芳纶自增强复合材料及其方法与应用
CN106883435A (zh) * 2017-03-17 2017-06-23 中科院广州化学有限公司南雄材料生产基地 一种表面溶解法制备的芳纶自增强复合材料及其方法与应用
JP7176410B2 (ja) 2017-06-15 2022-11-22 東レ株式会社 メタアラミドとポリフェニレンサルファイドとを含む湿式不織布の製造方法
CN110582606B (zh) * 2017-06-15 2022-03-29 东丽株式会社 包含间位芳族聚酰胺和聚苯硫醚的湿式无纺布及其层叠片材
WO2018230391A1 (ja) * 2017-06-15 2018-12-20 東レ株式会社 メタアラミドとポリフェニレンサルファイドとを含む湿式不織布およびその積層シート
JPWO2018230391A1 (ja) * 2017-06-15 2020-04-16 東レ株式会社 メタアラミドとポリフェニレンサルファイドとを含む湿式不織布およびその積層シート
CN110582606A (zh) * 2017-06-15 2019-12-17 东丽株式会社 包含间位芳族聚酰胺和聚苯硫醚的湿式无纺布及其层叠片材
CN107613587B (zh) * 2017-08-10 2020-06-19 华南理工大学 一种基于碳纤维的透明导电发热薄膜的制备方法
CN107613587A (zh) * 2017-08-10 2018-01-19 华南理工大学 一种基于碳纤维的透明导电发热薄膜的制备方法
CN107541985A (zh) * 2017-08-10 2018-01-05 华南理工大学 一种高导热绝缘芳纶半固化片及其制造方法
CN108442170A (zh) * 2018-03-15 2018-08-24 广东超华科技股份有限公司 一种高频高速基板用半固化片的制造方法
CN109457533A (zh) * 2018-10-10 2019-03-12 华南理工大学 一种再生芳纶复合纸的制备方法
CN111434845A (zh) * 2019-01-14 2020-07-21 闽江学院 一种提高含纳米纤维纱线断裂强度的方法
CN112609254A (zh) * 2020-12-10 2021-04-06 广东宝泓新材料股份有限公司 一种聚苯硫醚浆粕纤维的制备方法
CN112609254B (zh) * 2020-12-10 2021-11-05 广东宝泓新材料股份有限公司 一种聚苯硫醚浆粕纤维的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106087529B (zh) 2018-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106087529A (zh) 一种高强度芳纶纸张及其溶解复压自增强的制备方法
CN106638114B (zh) 一种聚酰亚胺纸及其制备方法
CN109457533B (zh) 一种再生芳纶复合纸的制备方法
CN103774268B (zh) 一种聚酰胺酰亚胺沉析纤维的制备方法
CN111235944B (zh) 一种芳纶纳米纤维涂布芳纶纸及其制备方法
CN102517976A (zh) 一种纯对位芳纶纸的制备方法
CN106223129B (zh) 一种对位间位芳纶电气绝缘纸的制备方法
CN106192550A (zh) 一种用再生纤维素辅助制造的透明纸及其制造方法
CN112553959B (zh) 一种芳纶纤维-植物纳米纤维复合芳纶纸及其制备方法与应用
CN107022901A (zh) 一种复合型水基碳纤维上浆剂及其制备方法和使用方法
CN108570877A (zh) 一种高频高速电路板用对位芳纶基半固化片的制造方法
CN102587217B (zh) 一种聚酰亚胺纤维绝缘纸的制备方法
CN103321103A (zh) 一种高电气绝缘性间位芳纶纸及其制备方法和应用
CN103451991B (zh) 一种木质素增强石墨导电纸的制备方法
CN106928705A (zh) 一种含填料的聚酰亚胺复合材料、片材以及含有它的电路基板
CN104088131B (zh) 一种绝缘芳纶材料及其制备方法
CN112726283B (zh) 一种耐高温蜂窝芯材用聚对苯撑苯并二噁唑纤维纸基材料及其制备方法
CN109577102B (zh) 一种电解电容器纸及其制备方法
CN101892611B (zh) 芳砜纶绝缘纸的加工工艺
CN106223104A (zh) 一种采用芳砜纶制备芳纶复合纸的方法
CN102953290A (zh) 一种间位芳纶沉析纤维增强聚酰亚胺纤维纸的制备方法
CN105586808B (zh) 一种间位芳族聚酰胺纸板及其制备方法
CN106245392B (zh) 一种高性能宝德纶芳纶复合纸的制备方法
CN102888781A (zh) 高性能聚苯硫醚纤维纸的制造工艺
CN108085769A (zh) 一种可交联型聚酰亚胺沉析纤维的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant