CN108951272A - 一种防静电碳纤维功能复合纸的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防静电碳纤维功能复合纸的制备方法，包括以下步骤：1）称取原料；2）预处理；3）制备碳纤维浆料；4）浆料混合；5）制备原纸；6）施胶。采用本发明本发明制备的碳纤维功能复合纸具有良好的防静电性能，通过对碳纤维进行预处理和超声波微波组合效应的协同作用，有效提高了碳纤维的分散效果，进而有利于提高的产品性能；同时，通过添加由海泡石粉、乙氧基化烷基胺、二氧化钛和糯米胶制备的复合胶，有效提高了产品的防静电性能，可以用于直接对电子设备进行包装，具有广阔的市场前景。

Description

一种防静电碳纤维功能复合纸的制备方法
技术领域
本发明涉及造纸技术领域，具体是一种防静电碳纤维功能复合纸的制备方法。
背景技术
纸是用以书写、印刷、绘画或包装等的片状纤维制品，按用途可分为：包装用纸、印刷用纸、工业用纸、办公，文化用纸、生活用纸和特种纸。
随着科技的不断发展，越来越多的电子和通信设备出现在人们的工作和生活中，它们逐渐朝着灵敏、密集和高频的方向发展，这些设备在运输过程中不可避免的会产生和积累静电，对电子设备的质量和使用寿命带来了不利影响。为了防止电子设备在运输过程产生静电，通常是在电子设备外包装抗静电薄膜后再用包装纸进行包装，不仅增加了包装人员的工作强度，也一定程度上造成了资源的浪费。因此，设计一种防静电碳纤维功能复合纸的制备方法，用于直接对电子设备进行包装，成为亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防静电碳纤维功能复合纸的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种防静电碳纤维功能复合纸的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
1）称取原料：按照重量份分别称取竹浆纤维30-50份、芳纶浆粕纤维15-35份、碳纤维10-20份、片状石墨1-3份、以及适量的固含量为7%-11%的复合胶，备用；
2）预处理：将碳纤维加入至容器中，然后加入6-12倍体积的浓度为10-30%的十二烷基苯磺酸钠水溶液，在30-50℃条件下搅拌5-15min，用清水清洗干净后真空干燥，得到预处理碳纤维，备用；通过对碳纤维进行预处理，可以有效提高其在水中的分散效果，有利于提高产品的质量；
3）制备碳纤维浆料：将步骤2）中得到的预处理碳纤维中加入150-200倍体积的去离子水混合均匀，然后加入片状石墨，以400-800r/min的搅拌速度进行搅拌分散8-20分钟，再送入超声波微波组合反应仪中在40-60℃下进行处理4-20min，得碳纤维浆料；通过超声波微波组合效应，有效提高了碳纤维浆料的分散性能，进而有利于提高的产品性能；
4）浆料混合：将竹浆纤维和芳纶浆粕纤维分别在碎浆机中进行碎浆并磨浆至磨浆浓度为3-6%，然后共同送入配浆池，加入步骤3）中得到的碳纤维浆料，搅拌混合均匀，得混合料A；
5）制备原纸:将步骤4）中得到的混合料A中加入3-5%倍重量的PPE湿强剂，混合均匀后进行抄造、脱水、压榨和干燥，得未涂原纸B；
6）施胶：将步骤5）中得到的未涂原纸B在施胶辊上进行双面施胶，然后将多层涂布有复合胶的纸粘合在一起，烘干，卷纸，即得。
作为本发明进一步的方案：步骤1）中，所述复合胶的制备方法为按照重量份称取海泡石粉8份、乙氧基化烷基胺0.05份、二氧化钛0.03份和糯米胶6份混合均匀，加入适量水混合均匀后在超声波细胞粉碎机中以10-20kHz的超声频率进行超声分散处理10-30min，即得所述复合胶；所述碳纤维的长度为1-6mm，纤度为1.5D。
作为本发明再进一步的方案：步骤3）中，所述超声波微波组合反应仪的处理条件为超声波频率为30kHz，超声功率为20-80W，微波频率为2000MHz，微波功率为20-80W。
作为本发明再进一步的方案：步骤4）中，所述磨浆时加入纤维素生物酶以软化疏解纤维。
作为本发明再进一步的方案：步骤5）中，所述抄造的纸浆浓度为0.01%-0.02%，原纸定量为40-120g/m2，抄造压力0.1-0.4Mpa；所述压榨的方法采用双辊双毯一道压榨脱水，且压榨线压力为30-50kN/m。
作为本发明再进一步的方案：步骤5）中，所述干燥采用接触式干网辅助烘缸干燥，且烘干温度为85-115℃，烘干时间为0.6-1.8min。
作为本发明再进一步的方案：步骤6）中，所述施胶的施胶量为2-5gsm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用本发明制备的碳纤维功能复合纸具有良好的防静电性能，通过对碳纤维进行预处理和超声波微波组合效应的协同作用，有效提高了碳纤维的分散效果，进而有利于提高的产品性能；同时，通过添加由海泡石粉、乙氧基化烷基胺、二氧化钛和糯米胶制备的复合胶，有效提高了产品的防静电性能，可以用于直接对电子设备进行包装，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种防静电碳纤维功能复合纸的制备方法，它包括以下步骤：
1）称取原料：按照重量份分别称取竹浆纤维30份、芳纶浆粕纤维15份、碳纤维10份、片状石墨1份、以及适量的固含量为8%的复合胶，备用；
其中，所述复合胶的制备方法为按照重量份称取海泡石粉8份、乙氧基化烷基胺0.05份、二氧化钛0.03份和糯米胶6份混合均匀，加入适量水混合均匀后在超声波细胞粉碎机中以15kHz的超声频率进行超声分散处理20min，即得所述复合胶；所述碳纤维的长度为3mm，纤度为1.5D；
2）预处理：将碳纤维加入至容器中，然后加入8倍体积的浓度为20%的十二烷基苯磺酸钠水溶液，在40℃条件下搅拌10min，用清水清洗干净后真空干燥，得到预处理碳纤维，备用；通过对碳纤维进行预处理，可以有效提高其在水中的分散效果，有利于提高产品的质量；
3）制备碳纤维浆料：将步骤2）中得到的预处理碳纤维中加入180倍体积的去离子水混合均匀，然后加入片状石墨，以600r/min的搅拌速度进行搅拌分散14分钟，再送入超声波微波组合反应仪中在50℃下进行处理16min，得碳纤维浆料；
其中，所述超声波微波组合反应仪的处理条件为超声波频率为30kHz，超声功率为50W，微波频率为2000MHz，微波功率为50W；通过超声波微波组合效应，有效提高了碳纤维浆料的分散性能，进而有利于提高的产品性能；
4）浆料混合：将竹浆纤维和芳纶浆粕纤维分别在碎浆机中进行碎浆并磨浆至磨浆浓度为4.5%，磨浆时加入纤维素生物酶以软化疏解纤维，然后共同送入配浆池，加入步骤3）中得到的碳纤维浆料，搅拌混合均匀，得混合料A；
5）制备原纸:将步骤4）中得到的混合料A中加入4%倍重量的PPE湿强剂，混合均匀后进行抄造、脱水、压榨和干燥，得未涂原纸B；
其中，所述抄造的纸浆浓度为0.01%，原纸定量为60g/m2，抄造压力0.2Mpa；所述压榨的方法采用双辊双毯一道压榨脱水，且压榨线压力为40kN/m；所述干燥采用接触式干网辅助烘缸干燥，且烘干温度为95℃，烘干时间为1min；
6）施胶：将步骤5）中得到的未涂原纸B在施胶辊上进行双面施胶，所述施胶的施胶量为4gsm，然后将多层涂布有复合胶的纸粘合在一起，烘干，卷纸，即得。
实施例2
一种防静电碳纤维功能复合纸的制备方法，它包括以下步骤：
1）称取原料：按照重量份分别称取竹浆纤维50份、芳纶浆粕纤维35份、碳纤维20份、片状石墨3份、以及适量的固含量为8%的复合胶，备用；
其中，所述复合胶的制备方法为按照重量份称取海泡石粉8份、乙氧基化烷基胺0.05份、二氧化钛0.03份和糯米胶6份混合均匀，加入适量水混合均匀后在超声波细胞粉碎机中以15kHz的超声频率进行超声分散处理20min，即得所述复合胶；所述碳纤维的长度为3mm，纤度为1.5D；
2）预处理：将碳纤维加入至容器中，然后加入8倍体积的浓度为20%的十二烷基苯磺酸钠水溶液，在40℃条件下搅拌10min，用清水清洗干净后真空干燥，得到预处理碳纤维，备用；
3）制备碳纤维浆料：将步骤2）中得到的预处理碳纤维中加入180倍体积的去离子水混合均匀，然后加入片状石墨，以600r/min的搅拌速度进行搅拌分散14分钟，再送入超声波微波组合反应仪中在50℃下进行处理16min，得碳纤维浆料；
其中，所述超声波微波组合反应仪的处理条件为超声波频率为30kHz，超声功率为50W，微波频率为2000MHz，微波功率为50W；
4）浆料混合：将竹浆纤维和芳纶浆粕纤维分别在碎浆机中进行碎浆并磨浆至磨浆浓度为4.5%，磨浆时加入纤维素生物酶以软化疏解纤维，然后共同送入配浆池，加入步骤3）中得到的碳纤维浆料，搅拌混合均匀，得混合料A；
5）制备原纸:将步骤4）中得到的混合料A中加入4%倍重量的PPE湿强剂，混合均匀后进行抄造、脱水、压榨和干燥，得未涂原纸B；
其中，所述抄造的纸浆浓度为0.01%，原纸定量为60g/m2，抄造压力0.2Mpa；所述压榨的方法采用双辊双毯一道压榨脱水，且压榨线压力为40kN/m；所述干燥采用接触式干网辅助烘缸干燥，且烘干温度为95℃，烘干时间为1min；
6）施胶：将步骤5）中得到的未涂原纸B在施胶辊上进行双面施胶，所述施胶的施胶量为4gsm，然后将多层涂布有复合胶的纸粘合在一起，烘干，卷纸，即得。
实施例3
一种防静电碳纤维功能复合纸的制备方法，它包括以下步骤：
1）称取原料：按照重量份分别称取竹浆纤维40份、芳纶浆粕纤维25份、碳纤维15份、片状石墨2份、以及适量的固含量为8%的复合胶，备用；
其中，所述复合胶的制备方法为按照重量份称取海泡石粉8份、乙氧基化烷基胺0.05份、二氧化钛0.03份和糯米胶6份混合均匀，加入适量水混合均匀后在超声波细胞粉碎机中以15kHz的超声频率进行超声分散处理20min，即得所述复合胶；所述碳纤维的长度为3mm，纤度为1.5D；
2）预处理：将碳纤维加入至容器中，然后加入8倍体积的浓度为20%的十二烷基苯磺酸钠水溶液，在40℃条件下搅拌10min，用清水清洗干净后真空干燥，得到预处理碳纤维，备用；通过对碳纤维进行预处理，可以有效提高其在水中的分散效果，有利于提高产品的质量；
3）制备碳纤维浆料：将步骤2）中得到的预处理碳纤维中加入180倍体积的去离子水混合均匀，然后加入片状石墨，以600r/min的搅拌速度进行搅拌分散14分钟，再送入超声波微波组合反应仪中在50℃下进行处理16min，得碳纤维浆料；
其中，所述超声波微波组合反应仪的处理条件为超声波频率为30kHz，超声功率为50W，微波频率为2000MHz，微波功率为50W；通过超声波微波组合效应，有效提高了碳纤维浆料的分散性能，进而有利于提高的产品性能；
4）浆料混合：将竹浆纤维和芳纶浆粕纤维分别在碎浆机中进行碎浆并磨浆至磨浆浓度为4.5%，磨浆时加入纤维素生物酶以软化疏解纤维，然后共同送入配浆池，加入步骤3）中得到的碳纤维浆料，搅拌混合均匀，得混合料A；
5）制备原纸:将步骤4）中得到的混合料A中加入4%倍重量的PPE湿强剂，混合均匀后进行抄造、脱水、压榨和干燥，得未涂原纸B；
其中，所述抄造的纸浆浓度为0.01%，原纸定量为60g/m2，抄造压力0.2Mpa；所述压榨的方法采用双辊双毯一道压榨脱水，且压榨线压力为40kN/m；所述干燥采用接触式干网辅助烘缸干燥，且烘干温度为95℃，烘干时间为1min；
6）施胶：将步骤5）中得到的未涂原纸B在施胶辊上进行双面施胶，所述施胶的施胶量为4gsm，然后将多层涂布有复合胶的纸粘合在一起，烘干，卷纸，即得。
实施例4
一种防静电碳纤维功能复合纸的制备方法，它包括以下步骤：
1）称取原料：按照重量份分别称取竹浆纤维40份、芳纶浆粕纤维25份、碳纤维15份、片状石墨2份、以及适量的固含量为8%的复合胶，备用；
其中，所述复合胶的制备方法为按照重量份称取海泡石粉8份、乙氧基化烷基胺0.05份、二氧化钛0.03份和糯米胶6份混合均匀，加入适量水混合均匀后在超声波细胞粉碎机中以15kHz的超声频率进行超声分散处理20min，即得所述复合胶；所述碳纤维的长度为3mm，纤度为1.5D；
2）预处理：将碳纤维加入至容器中，然后加入8倍体积的浓度为20%的十二烷基苯磺酸钠水溶液，在40℃条件下搅拌10min，用清水清洗干净后真空干燥，得到预处理碳纤维，备用；
3）制备碳纤维浆料：将步骤2）中得到的预处理碳纤维中加入180倍体积的去离子水混合均匀，然后加入片状石墨，以600r/min的搅拌速度进行搅拌分散14分钟，再送入超声波微波组合反应仪中在50℃下进行处理16min，得碳纤维浆料；
其中，所述超声波微波组合反应仪的处理条件为超声波频率为30kHz，超声功率为20W，微波频率为2000MHz，微波功率为20W；
4）浆料混合：将竹浆纤维和芳纶浆粕纤维分别在碎浆机中进行碎浆并磨浆至磨浆浓度为4.5%，磨浆时加入纤维素生物酶以软化疏解纤维，然后共同送入配浆池，加入步骤3）中得到的碳纤维浆料，搅拌混合均匀，得混合料A；
5）制备原纸:将步骤4）中得到的混合料A中加入4%倍重量的PPE湿强剂，混合均匀后进行抄造、脱水、压榨和干燥，得未涂原纸B；
其中，所述抄造的纸浆浓度为0.01%，原纸定量为60g/m2，抄造压力0.2Mpa；所述压榨的方法采用双辊双毯一道压榨脱水，且压榨线压力为40kN/m；所述干燥采用接触式干网辅助烘缸干燥，且烘干温度为95℃，烘干时间为1min；
6）施胶：将步骤5）中得到的未涂原纸B在施胶辊上进行双面施胶，所述施胶的施胶量为4gsm，然后将多层涂布有复合胶的纸粘合在一起，烘干，卷纸，即得。
实施例5
一种防静电碳纤维功能复合纸的制备方法，它包括以下步骤：
1）称取原料：按照重量份分别称取竹浆纤维40份、芳纶浆粕纤维25份、碳纤维15份、片状石墨2份、以及适量的固含量为8%的复合胶，备用；
其中，所述复合胶的制备方法为按照重量份称取海泡石粉8份、乙氧基化烷基胺0.05份、二氧化钛0.03份和糯米胶6份混合均匀，加入适量水混合均匀后在超声波细胞粉碎机中以15kHz的超声频率进行超声分散处理20min，即得所述复合胶；所述碳纤维的长度为3mm，纤度为1.5D；
2）预处理：将碳纤维加入至容器中，然后加入8倍体积的浓度为20%的十二烷基苯磺酸钠水溶液，在40℃条件下搅拌10min，用清水清洗干净后真空干燥，得到预处理碳纤维，备用；通过对碳纤维进行预处理，可以有效提高其在水中的分散效果，有利于提高产品的质量；
3）制备碳纤维浆料：将步骤2）中得到的预处理碳纤维中加入180倍体积的去离子水混合均匀，然后加入片状石墨，以600r/min的搅拌速度进行搅拌分散14分钟，再送入超声波微波组合反应仪中在50℃下进行处理16min，得碳纤维浆料；
其中，所述超声波微波组合反应仪的处理条件为超声波频率为30kHz，超声功率为80W，微波频率为2000MHz，微波功率为80W；通过超声波微波组合效应，有效提高了碳纤维浆料的分散性能，进而有利于提高的产品性能；
4）浆料混合：将竹浆纤维和芳纶浆粕纤维分别在碎浆机中进行碎浆并磨浆至磨浆浓度为4.5%，磨浆时加入纤维素生物酶以软化疏解纤维，然后共同送入配浆池，加入步骤3）中得到的碳纤维浆料，搅拌混合均匀，得混合料A；
5）制备原纸:将步骤4）中得到的混合料A中加入4%倍重量的PPE湿强剂，混合均匀后进行抄造、脱水、压榨和干燥，得未涂原纸B；
其中，所述抄造的纸浆浓度为0.01%，原纸定量为60g/m2，抄造压力0.2Mpa；所述压榨的方法采用双辊双毯一道压榨脱水，且压榨线压力为40kN/m；所述干燥采用接触式干网辅助烘缸干燥，且烘干温度为95℃，烘干时间为1min；
6）施胶：将步骤5）中得到的未涂原纸B在施胶辊上进行双面施胶，所述施胶的施胶量为4gsm，然后将多层涂布有复合胶的纸粘合在一起，烘干，卷纸，即得。
本发明制备的碳纤维功能复合纸具有良好的防静电性能，通过对碳纤维进行预处理和超声波微波组合效应的协同作用，有效提高了碳纤维的分散效果，进而有利于提高的产品性能；同时，通过添加由海泡石粉、乙氧基化烷基胺、二氧化钛和糯米胶制备的复合胶，有效提高了产品的防静电性能，可以用于直接对电子设备进行包装，具有广阔的市场前景。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种防静电碳纤维功能复合纸的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
1）按照重量份分别称取竹浆纤维30-50份、芳纶浆粕纤维15-35份、碳纤维10-20份、片状石墨1-3份、以及适量的固含量为7%-11%的复合胶，备用；
2）将碳纤维加入至容器中，然后加入6-12倍体积的十二烷基苯磺酸钠水溶液，搅拌5-15min，用清水清洗干净后真空干燥，得到预处理碳纤维，备用；
3）将步骤2）中得到的预处理碳纤维中加入150-200倍体积的去离子水混合均匀，然后加入片状石墨，进行搅拌分散8-20分钟，再送入超声波微波组合反应仪中进行处理4-20min，得碳纤维浆料；
4）将竹浆纤维和芳纶浆粕纤维分别在碎浆机中进行碎浆并磨浆至磨浆浓度为3-6%，然后共同送入配浆池，加入步骤3）中得到的碳纤维浆料，搅拌混合均匀，得混合料A；
5）将步骤4）中得到的混合料A中加入3-5%倍重量的PPE湿强剂，混合均匀后进行抄造、脱水、压榨和干燥，得未涂原纸B；
6）将步骤5）中得到的未涂原纸B在施胶辊上进行双面施胶，然后将多层涂布有复合胶的纸粘合在一起，烘干，卷纸，即得。
2.根据权利要求1所述的防静电碳纤维功能复合纸的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述复合胶的制备方法为按照重量份称取海泡石粉8份、乙氧基化烷基胺0.05份、二氧化钛0.03份和糯米胶6份混合均匀，加入适量水混合均匀后进行超声分散处理10-30min，即得所述复合胶。
3.根据权利要求2所述的防静电碳纤维功能复合纸的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述碳纤维的长度为1-6mm，纤度为1.5D。
4.根据权利要求1所述的防静电碳纤维功能复合纸的制备方法，其特征在于，步骤3）中，所述超声波微波组合反应仪的处理条件为超声波频率为30kHz，超声功率为20-80W，微波频率为2000MHz，微波功率为20-80W。
5.根据权利要求1所述的防静电碳纤维功能复合纸的制备方法，其特征在于，步骤4）中，所述磨浆时加入纤维素生物酶以软化疏解纤维。
6.根据权利要求1所述的防静电碳纤维功能复合纸的制备方法，其特征在于，步骤5）中，所述抄造的纸浆浓度为0.01%-0.02%，原纸定量为40-120g/m2，抄造压力0.1-0.4Mpa。
7.根据权利要求6所述的防静电碳纤维功能复合纸的制备方法，其特征在于，步骤5）中，所述压榨的方法采用双辊双毯一道压榨脱水，且压榨线压力为30-50kN/m。
8.根据权利要求7所述的防静电碳纤维功能复合纸的制备方法，其特征在于，步骤5）中，所述干燥采用接触式干网辅助烘缸干燥，且烘干温度为85-115℃，烘干时间为0.6-1.8min。
9.根据权利要求8所述的防静电碳纤维功能复合纸的制备方法，其特征在于，步骤6）中，所述施胶的施胶量为2-5gsm。
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