CN110499669A - 一种环保纤维纸及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了环保纤维纸制作技术领域的一种环保纤维纸及其制作方法，包括纤维纸和涂料层，纤维纸由以下配料的重量百分比构成：30～80％聚酯短切纤维，10～40％尼龙短切纤维，10～40％芳纶短切纤维，20～60％芳纶浆粕，10～50％聚酯浆粕，5～20％粘结纤维及分散助剂，涂料层由以下配料的重量百分比构成：2～10％改性淀粉，10～12.5％湿强剂，1～5％防油剂，2～5％造纸施胶剂，70～90％水，使制造的原料成本得到有效控制，成品纸的绝缘性良好，同时可耐180℃的高温，能满足绝大部分电器绝缘的耐高温要求，避免了性能上的浪费，进一步的，涂抹层具有防水防油渗透且耐撕裂的特性，且耐高温，对人体安全性高，绿色环保，可回收程度高。

Description

一种环保纤维纸及其制作方法
技术领域
本发明涉及环保纤维纸制作技术领域，具体为一种环保纤维纸及其制作方法。
背景技术
纸的制造和使用历史很长，但传统的纸都是以天然纤维为原料进行抄造而成的，因此应用范围比较有限，对于一些特殊的需要往往不能满足。自从有了合成纤维，人们就开始摸索用合成纤维代替天然纤维造纸，由于合成纤维的机械强度和化学稳定性明显高于天然纤维，因此合成纤维纸的出现，使纸的用途得到了极大的扩展。
纤维纸是电工中所用的一种固体绝缘材料。有植物纤维纸和合成纤维纸，通常经浸渍绝缘液体或绝缘漆和胶后制成。纤维纸的密度(或称紧度)范围广，为0.2～1.4克/厘米3,气密度可以相差1000倍；厚度薄至几微米,厚达0.5厘米左右。通过对原材料和造纸方法的调节，可以获得绝缘技术中需要的各种绝缘纸，例如用于制造变压器用的层压板、棒和管筒绝缘的浸渍纸；用于制造胶纸电容式套管心子和一般层压管筒的卷绕纸；用于制造电容器元件用的电容器纸；用于制造油浸纸绝缘电缆用的电缆纸；以及用于制造电机槽绝缘的耐高温纤维纸。
随着电器制造技术的发展，又提出了对电器中的线路进行可靠绝缘保护的要求，可用于电器电线绝缘的材料很多，用量也很大。纸张由于其柔软，使用更换方便而受到普遍的关注，在绝大部分场合，要求这些绝缘纸有良好的稳定性，尤其是要求在长期使用中，能保持性能稳定，并且能经受电器工作时发出的热量，因此要有较好的耐高温性。
基于此，本发明设计了一种环保纤维纸及其制作方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保纤维纸及其制作方法，以解决上述背景技术中提出的随着电器制造技术的发展，又提出了对电器中的线路进行可靠绝缘保护的要求，可用于电器电线绝缘的材料很多，用量也很大。纸张由于其柔软，使用更换方便而受到普遍的关注，在绝大部分场合，要求这些绝缘纸有良好的稳定性，尤其是要求在长期使用中，能保持性能稳定，并且能经受电器工作时发出的热量，因此要有较好的耐高温性的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环保纤维纸及其制作方法，包括纤维纸和涂料层，涂料层均匀涂布于纤维纸的上下两面，所述纤维纸由以下配料的重量百分比构成：30～80％聚酯短切纤维，10～40％尼龙短切纤维，10～40％芳纶短切纤维，20～60％芳纶浆粕，10～50％聚酯浆粕，5～20％粘结纤维及分散助剂，所述涂料层由以下配料的重量百分比构成：2～10％改性淀粉，10～12.5％湿强剂，1～5％防油剂，2～5％造纸施胶剂，70～90％水。
优选的，所述聚酯短切纤维是指纤维长度为1～6mm的聚对苯二甲酸乙二酯纤维和聚对苯二甲酸丙二酯纤维的混合物，所述尼龙短切纤维是指纤维长度为1～6mm的尼龙纤维，所述芳纶短切纤维是指纤维长度为1～6mm聚对苯二甲酰间苯二胺纤维和聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的混合物。
优选的，所述芳纶浆粕是指比表面积为10m2/g～30m2/g的聚对苯二甲酰间苯二胺浆粕和聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕的混合物。
优选的，所述聚酯浆粕是指比表面积为10m2/g～30m2/g的聚对苯二甲酸乙二酯浆粕和聚对苯二甲酸丁二酯浆粕的混合物。
优选的，所述的粘结纤维为聚丙烯纤维，聚乙烯纤维，涤纶纤维，尼龙纤维，含有聚丙烯、聚乙烯、涤纶、尼龙的复合纤维或聚乙烯醇纤维。
优选的，所述湿强剂为聚酰胺聚胺环氧氯丙烷树脂、阳离子淀粉和水的混合物。
优选的，所述防油剂为全氟羧酸的铬络合物、丙烯酸氟烃酯类树脂和丙烯酸氟烃磺酰氨基乙酯的混合物。
优选的，所述造纸施胶剂为松香、未改性和改性淀粉PVA、烷基烯酮二聚体和烯基琥珀酸酐的混合物。
一种环保纤维纸的制作方法包括下述步骤：
s1：准备水溶液，将聚酯短切纤维、尼龙短切纤维、芳纶短切纤维、芳纶浆粕、聚酯浆粕和粘结纤维及分散助剂投入水中，对水溶液加热至80～100℃，同时对水溶液进行超声波振荡10-30min，使原料分散均匀，形成浆料。
s2：浆料上网成型。
s3：脱水，压榨，干燥。
s4：高温压光成型，形成纤维纸。
s5：准备水溶液，将改性淀粉分散到水中，使用频率为100～2000HZ的超声波对其进行振动10-30min，使改性淀粉充分分散开，形成均一水溶液。
s6：在制备好的水溶液中加入湿强剂、防油剂和造纸施胶剂，对其加热至80-100℃，然后对其进行搅拌2～4h，从而形成防水防油涂料。
s7：将制备的防水防油涂料均匀涂布于纤维纸的两面，然后对其进行烘干处理，收圈得到成品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在原料配方中大量使用聚酯、尼龙等价格比较便宜而绝缘性良好的合成纤维，使制造的原料成本得到有效控制，成品纸的绝缘性良好，同时可耐180℃的高温，能满足绝大部分电器绝缘的耐高温要求，避免了性能上的浪费，进一步的，涂抹层具有防水防油渗透且耐撕裂的特性，且耐高温，对人体安全性高，绿色环保，可回收程度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明流程示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-纤维纸，2-涂料层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种环保纤维纸及其制作方法，包括纤维纸1和涂料层2，涂料层2均匀涂布于纤维纸1的上下两面，所述纤维纸1由以下配料的重量百分比构成：30～80％聚酯短切纤维，10～40％尼龙短切纤维，10～40％芳纶短切纤维，20～60％芳纶浆粕，10～50％聚酯浆粕，5～20％粘结纤维及分散助剂，所述涂料层2由以下配料的重量百分比构成：2～10％改性淀粉，10～12.5％湿强剂，1～5％防油剂，2～5％造纸施胶剂，70～90％水。
其中，聚酯短切纤维是指纤维长度为1～6mm的聚对苯二甲酸乙二酯纤维和聚对苯二甲酸丙二酯纤维的混合物，尼龙短切纤维是指纤维长度为1～6mm的尼龙纤维，芳纶短切纤维是指纤维长度为1～6mm聚对苯二甲酰间苯二胺纤维和聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的混合物。芳纶浆粕是指比表面积为10m2/g～30m2/g的聚对苯二甲酰间苯二胺浆粕和聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕的混合物。聚酯浆粕是指比表面积为10m2/g～30m2/g的聚对苯二甲酸乙二酯浆粕和聚对苯二甲酸丁二酯浆粕的混合物。聚酯浆粕是指比表面积为10m2/g～30m2/g的聚对苯二甲酸乙二酯浆粕和聚对苯二甲酸丁二酯浆粕的混合物。湿强剂为聚酰胺聚胺环氧氯丙烷树脂、阳离子淀粉和水的混合物。防油剂为全氟羧酸的铬络合物、丙烯酸氟烃酯类树脂和丙烯酸氟烃磺酰氨基乙酯的混合物。造纸施胶剂为松香、未改性和改性淀粉PVA、烷基烯酮二聚体和烯基琥珀酸酐的混合物。
下面结合具体的实例，对本方面作进一步阐述。
实施例1：在准备好的水溶液中加入重量为40％长度为4mm的聚酯短切纤维，重量为10％长度为4mm的尼龙短切纤维，重量为10％长度为4mm的芳纶短切纤维，重量为20％的表面积为20m2/g的芳纶浆粕，重量为10％的表面积为20m2/g的聚酯浆粕及重量为10％的粘结纤维及分散助剂，其中水与原料的比例为200∶1，加热至80℃，同时使用超声波振荡20min，原料分散后得到浆料。浆料上网型成后经脱水，压榨，干燥得到毛纸，高温压光成型，形成纤维纸，同时，准备重量为78％水溶液，将重量为5％改性淀粉分散到水中，使用频率为1000HZ的超声波对其进行振动20min，使改性淀粉充分分散开，形成均一水溶液，在制备好的水溶液中加入重量为12.5％的湿强剂、重量为2％的防油剂和重量为2.5％的造纸施胶剂，对其加热至90℃，然后对其进行搅拌3h，从而形成防水防油涂料，将制备的防水防油涂料均匀涂布于纤维纸的两面，然后对其进行烘干处理，收圈得到成品。成品纸的抗张强度＞3.6kN/M，边缘撕裂度46～124N，绝缘强度＞18.6kv/mm。该成品纸于180℃下连续经历100小时，强度和绝缘强度损失率均小于1％。
实施例2：在准备好的水溶液中加入重量为30％长度为4mm的聚酯短切纤维，重量为15％长度为4mm的尼龙短切纤维，重量为15％长度为4mm的芳纶短切纤维，重量为15％的表面积为20m2/g的芳纶浆粕，重量为15％的表面积为20m2/g的聚酯浆粕及重量为10％的粘结纤维及分散助剂，其中水与原料的比例为200∶1，加热至80℃，同时使用超声波振荡20min，原料分散后得到浆料。浆料上网型成后经脱水，压榨，干燥得到毛纸，高温压光成型，形成纤维纸，同时，准备重量为78％水溶液，将重量为5％改性淀粉分散到水中，使用频率为1000HZ的超声波对其进行振动20min，使改性淀粉充分分散开，形成均一水溶液，在制备好的水溶液中加入重量为12.5％的湿强剂、重量为2％的防油剂和重量为2.5％的造纸施胶剂，对其加热至90℃，然后对其进行搅拌3h，从而形成防水防油涂料，将制备的防水防油涂料均匀涂布于纤维纸的两面，然后对其进行烘干处理，收圈得到成品。成品纸的抗张强度＞3.5kN/M，边缘撕裂度42～118N，绝缘强度＞18.2kv/mm。该成品纸于180℃下连续经历100小时，强度和绝缘强度损失率均小于1％。
对照例：在准备好的水溶液中加入重量为20％长度为4mm的聚酯短切纤维，重量为50％长度为4mm的尼龙短切纤维，重量为5％长度为4mm的芳纶短切纤维，重量为10％的表面积为20m2/g的芳纶浆粕，重量为12％的表面积为20m2/g的聚酯浆粕及重量为3％的粘结纤维及分散助剂，其中水与原料的比例为200∶1，加热至80℃，同时使用超声波振荡20min，原料分散后得到浆料。浆料上网型成后经脱水，压榨，干燥得到毛纸，高温压光成型，形成纤维纸，同时，准备重量为78％水溶液，将重量为5％改性淀粉分散到水中，使用频率为1000HZ的超声波对其进行振动20min，使改性淀粉充分分散开，形成均一水溶液，在制备好的水溶液中加入重量为12.5％的湿强剂、重量为2％的防油剂和重量为2.5％的造纸施胶剂，对其加热至90℃，然后对其进行搅拌3h，从而形成防水防油涂料，将制备的防水防油涂料均匀涂布于纤维纸的两面，然后对其进行烘干处理，收圈得到成品。成品纸的抗张强度＞3.1kN/M，边缘撕裂度30～108N，绝缘强度＞17.8kv/mm。该成品纸于180℃下连续经历100小时，绝缘强度损失率小于1％，但由于耐高温的芳纶短切纤维含量较少，其强度损失率大于46％。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种环保纤维纸，包括纤维纸(1)和涂料层(2)，其特征在于：涂料层(2)均匀涂布于纤维纸(1)的上下两面，所述纤维纸(1)由以下配料的重量百分比构成：30～80％聚酯短切纤维，10～40％尼龙短切纤维，10～40％芳纶短切纤维，20～60％芳纶浆粕，10～50％聚酯浆粕，5～20％粘结纤维及分散助剂，所述涂料层(2)由以下配料的重量百分比构成：2～10％改性淀粉，10～12.5％湿强剂，1～5％防油剂，2～5％造纸施胶剂，70～90％水。
2.根据权利要求1所述的一种环保纤维纸，其特征在于：所述聚酯短切纤维是指纤维长度为1～6mm的聚对苯二甲酸乙二酯纤维和聚对苯二甲酸丙二酯纤维的混合物，所述尼龙短切纤维是指纤维长度为1～6mm的尼龙纤维，所述芳纶短切纤维是指纤维长度为1～6mm聚对苯二甲酰间苯二胺纤维和聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种环保纤维纸，其特征在于：所述芳纶浆粕是指比表面积为10m2/g～30m2/g的聚对苯二甲酰间苯二胺浆粕和聚对苯二甲酰对苯二胺浆粕的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种环保纤维纸，其特征在于：所述聚酯浆粕是指比表面积为10m2/g～30m2/g的聚对苯二甲酸乙二酯浆粕和聚对苯二甲酸丁二酯浆粕的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种环保纤维纸，其特征在于：所述粘结纤维为聚丙烯纤维，聚乙烯纤维，涤纶纤维，尼龙纤维，含有聚丙烯、聚乙烯、涤纶、尼龙的复合纤维或聚乙烯醇纤维。
6.根据权利要求1所述的一种环保纤维纸，其特征在于：所述湿强剂为聚酰胺聚胺环氧氯丙烷树脂、阳离子淀粉和水的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种环保纤维纸，其特征在于：所述防油剂为全氟羧酸的铬络合物、丙烯酸氟烃酯类树脂和丙烯酸氟烃磺酰氨基乙酯的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种环保纤维纸，其特征在于：所述造纸施胶剂为松香、未改性和改性淀粉PVA、烷基烯酮二聚体和烯基琥珀酸酐的混合物。
9.一种环保纤维纸的制作方法，其特征在于:该环保纤维纸的制作方法包括下述步骤：
s1：准备水溶液，将聚酯短切纤维、尼龙短切纤维、芳纶短切纤维、芳纶浆粕、聚酯浆粕和粘结纤维及分散助剂投入水中，对水溶液加热至80～100℃，同时对水溶液进行超声波振荡10-30min，使原料分散均匀，形成浆料。
s2：浆料上网成型。
s3：脱水，压榨，干燥。
s4：高温压光成型，形成纤维纸。
s5：准备水溶液，将改性淀粉分散到水中，使用频率为100～2000HZ的超声波对其进行振动10-30min，使改性淀粉充分分散开，形成均一水溶液。
s6：在制备好的水溶液中加入湿强剂、防油剂和造纸施胶剂，对其加热至80-100℃，然后对其进行搅拌2～4h，从而形成防水防油涂料。
s7：将制备的防水防油涂料均匀涂布于纤维纸的两面，然后对其进行烘干处理，收圈得到成品。
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