CN110172858A - 一种芳纶浆粕及其制备方法和应用 - Google Patents

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陈军华
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Abstract

本发明属于芳纶聚合物制备领域，尤其涉及一种芳纶浆粕及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：将芳纶超短纤维和芳纶纤维按质量比混合后，碎浆，获得混合物；将所述混合物进行盘磨，控制到叩解度为30‑70SR，获得产物；将所述产物脱水，烘干，获得所述芳纶浆粕。本发明实施例提供的芳纶浆粕的制备方法，把在造纸级别的芳纶超短纤维，和一定长度的芳纶纤维丝为原理制备得到毛羽状丰富的芳纶浆粕，比表面积优良，其对橡胶和摩擦材料的增强作用较强，可用于橡胶增强、摩擦材料等领域。

Description

一种芳纶浆粕及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于合成纤维制造领域，尤其涉及一种芳纶浆粕及其制备方法和应用。
背景技术
芳纶浆粕是对芳纶纤维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。
目前市场上的浆粕较多，有1414芳纶浆粕、晴纶浆粕等，这些浆粕一般都是通过把废丝切断，盘磨，脱水，烘干而得到产品。该方法不仅程序复杂，而且由此获得的芳纶浆粕对摩擦材料的增强作用有限，且其比表面积不高。
因此，如何提供一种操作简单，对摩擦材料的增强作用强，且比表面积更大的芳纶浆粕，已成为现有技术领域急需解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种芳纶浆粕及其制备方法和应用。
本发明是这样实现的，一种芳纶浆粕的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
将芳纶超短纤维和芳纶纤维按质量比混合后，碎浆，获得混合物；
将所述混合物进行盘磨，控制到叩解度为30-70SR，获得产物；
将所述产物脱水，烘干，获得所述芳纶浆粕。
进一步地，所述芳纶超短纤维为芳纶1313超短纤维。
进一步地，所述芳纶超短纤维为由0-30度的芳纶聚合物和凝固溶液高速混合后获得的沉析纤维。
进一步地，所述芳纶纤维长度为3-20mm。
进一步地，所述超短纤维和短纤维的质量比为1-9:1。
进一步地，所述脱水是指将所述产物的水分含量控制为90％。
进一步地，所述烘干是指将所述产物在真空条件下将其比表面积控制为9.0-14.0m2/g。
本发明还提供一种芳纶浆粕，采用上述所述的芳纶浆粕的制备方法制备而成。
进一步地，所述芳纶浆粕为毛羽状，其比表面积为9.0-14.0m2/g。
本发明还提供一种上述所述的芳纶浆粕的应用，所述应用为将所述芳纶浆粕用于制备摩擦材料或橡胶。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明实施例提供的芳纶浆粕的制备方法，把在应用于芳纶纸造纸级别的芳纶超短纤维，和一定长度的芳纶纤维丝按照一定的比例混合到一起，经过碎浆机搅拌分散后，再通过磨浆机盘磨，把水甩干、烘干，得到毛羽状丰富的芳纶浆粕，比表面积优良，其对橡胶和摩擦材料的增强作用较强，可用于橡胶增强、摩擦材料等领域。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种芳纶浆粕的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
将芳纶超短纤维和芳纶纤维按质量比混合后，碎浆，获得混合物；
将所述混合物进行盘磨，控制到叩解度为30-70SR(肖伯尔度)，获得产物；
将所述产物脱水，烘干，获得所述芳纶浆粕。
本发明实施例提供的芳纶浆粕的制备方法，把在造纸级别的芳纶超短纤维，和一定长度的芳纶纤维丝按照一定的比例混合到一起，经过碎浆机搅拌分散后，再通过磨浆机盘磨，把水甩干、烘干，得到毛羽状丰富的芳纶浆粕，比表面积优良，其对橡胶和摩擦材料的增强作用较强，可用于橡胶增强、摩擦材料等领域。
具体地，所述芳纶超短纤维为纺轮1313超短纤维，为芳纶纸造纸级别，是一种毛羽丰富的沉析纤维。所述芳纶超短纤维是由0-30度的芳纶聚合物和凝固溶液高速混合后获得的沉析纤维。具体地，将0-30度的芳纶聚合物和一定比例的经过配制好的凝固溶液同时输送到高速混合设备里面高效混合，沉析纤维混合物出来后清洗干净，形成毛羽丰富、形态为宽大的片膜状的芳纶超短纤维。
作为优选，所述芳纶聚合物浓度为8-20％，相对粘度为1.2-2.2，温度为0-60度。在所述芳纶聚合物满足以上参数时，由其制备的芳纶超短纤维更长，毛羽也更丰富、结合能力更强，性能更优异。所述凝固液为无机盐类、醇类溶剂、水的混合物。所述无机盐类包括氯化钙、氯化锂、氯化镁中的至少一种，优选为氯化钙；所述醇类物质包括丙三醇、乙二醇、丁二醇中的至少一种，优选为丙三醇。所述凝固液中无机盐类的含量为10-70％，醇类溶剂的含量为1-10％，其余为水，本发明实施例通过不断验证证实，无机盐类，醇类物质及水在以上比例范围时，优选为无机盐类的含量为15-30％，醇类溶剂的含量为5-10％，其余为水，所形成的凝固液更易与所述芳纶聚合物形成芳纶超短纤维，使得本发明的技术方案中获得的技术效果最佳。
具体地，所述芳纶纤维长度为3-20mm。所述超短纤维和短纤维的质量比为1-9:1，并且经过精磨机混合处理。本发明实施例提供的芳纶浆粕的制备方法，把在造纸级别的芳纶超短纤维和3-20mm长的芳纶纤维丝作为原料且按照一定的比例混合，通过分散，盘磨，甩干，烘干后，可以获得毛羽状更加丰富的芳纶浆粕，其对橡胶和摩擦材料的增强作用更强。
具体地，所述脱水是指将所述产物的水分含量控制为90％，这样效果更佳，同时除掉多余的水份，是为了降低后面真空干燥的的能耗成本；所述烘干是指将所述产物在真空条件下将其比表面积控制为9.0-14.0m2/g。具体地，所述脱水的方式选用离心甩干机；所述烘干的方式优选真空烘干机，并且视情况加入一定量的分散剂，所述分散剂为聚丙烯酸脂或羧甲基纤维素。
本发明实施例还提供了一种芳纶浆粕，采用上述所述的芳纶浆粕的制备方法制备而成。
具体地，所述芳纶浆粕为毛羽状，其比表面积为9.0-14.0m2/g。
本发明实施例还提供了一种上述所述的芳纶浆粕的应用，所述应用为将所述芳纶浆粕用于制备摩擦材料或橡胶。
以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
实施例1
把造纸用芳纶超短纤维、8mm的芳纶短切纤维按照6:4的质量比加入碎浆机混合分散30min，然后进入盘磨机盘磨30min，混合物的叩解度是53SR，把混合物输送到甩干机脱水，控制含水90％。然后把脱水后的湿浆粕放进真空干燥箱烘干180min，成品的比表面积是10.6m2/g。
实施例2
把造纸用芳纶超短纤维、15mm的芳纶短切纤维按照7:3的质量比加入碎浆机混合分散30min，然后进入盘磨机盘磨30min，混合物的叩解度是48SR，把混合物输送到甩干机脱水，控制含水90％。然后把脱水后的湿浆粕放进真空干燥箱烘干180min，成品的比表面积是10.2m2/g。
实施例3
把造纸用芳纶超短纤维、8mm的芳纶短切纤维按照8:2的质量比加入碎浆机混合分散30min，然后进入盘磨机盘磨30min，混合物的叩解度是58SR，把混合物输送到甩干机脱水，控制含水90％。然后把脱水后的湿浆粕放进真空干燥箱烘干180min，成品的比表面积是11m2/g。
实施例4
把造纸用芳纶超短纤维、8mm的芳纶短切纤维按照6:4的质量比加入碎浆机混合分散30min，然后进入盘磨机盘磨30min，混合物的叩解度是53SR，把混合物输送到甩干机脱水，控制含水90％。然后把脱水后的湿浆粕放进真空干燥箱烘干180min，成品的比表面积是9.8m2/g。
对比例1
把芳纶1414超短纤维100％和1％左右的分散剂加入碎浆机混合分散30min，然后进入盘磨机盘磨30min，混合物的叩解度是28SR，把混合物输送到甩干机脱水，控制含水90％。然后把脱水后的湿浆粕放进真空干燥箱烘干180min，成品的比表面积是7.6m2/g。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种芳纶浆粕的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
将芳纶超短纤维和芳纶纤维按质量比混合后，碎浆，获得混合物；
将所述混合物进行盘磨，控制到叩解度为30-70SR，获得产物；
将所述产物脱水，烘干，获得所述芳纶浆粕。
2.如权利要求1所述的芳纶超短纤维的制备方法，其特征在于，所述芳纶超短纤维为芳纶1313超短纤维。
3.如权利要求1所述的芳纶超短纤维的制备方法，其特征在于，所述芳纶超短纤维为由0-30度的芳纶聚合物和凝固溶液高速混合后获得的沉析纤维。
4.如权利要求1所述的芳纶超短纤维的制备方法，其特征在于，所述芳纶纤维长度为3-20mm。
5.如权利要求1所述的芳纶超短纤维的制备方法，其特征在于，所述超短纤维和短纤维的质量比为1-9:1。
6.如权利要求1所述的芳纶超短纤维的制备方法，其特征在于，所述脱水是指将所述产物的水分含量控制为90％。
7.如权利要求1所述的芳纶超短纤维的制备方法，其特征在于，所述烘干是指将所述产物在真空条件下将其比表面积控制为9.0-14.0m2/g。
8.一种芳纶浆粕，其特征在于，采用权利要求1-7任意一项所述的芳纶浆粕的制备方法制备而成。
9.如权利要求8所述的芳纶浆粕，其特征在于，所述芳纶浆粕为毛羽状，其比表面积为9.0-14.0m2/g。
10.如权利要求8或9所述的芳纶浆粕的应用，其特征在于，所述应用为将所述芳纶浆粕用于制备摩擦材料或橡胶。
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