CN115087776A - 再生芳纶纸的制造方法 - Google Patents

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Abstract

使用再利用了芳纶纸的芳纶纸浆，提供具有充分的机械特性、并且外观也良好的再生芳纶纸的制造方法。包括以下工序：解离工序，使用解离机(1)在水中解离由芳纶短纤维和芳纶纤条体形成的干燥芳纶纸的纸片，得到芳纶纸浆；以及将纸浆进行造纸的造纸工序，其中，在解离工序中，以使解离度为93%以上的方式解离芳纶纸浆。

Description

再生芳纶纸的制造方法
技术领域
本发明涉及再生芳纶(aramid)纸的制造方法。
背景技术
作为由强度得到改善、并且具有热稳定性的材料制造的纸，有芳纶纸。芳纶纸是由芳族聚酰胺构成的合成纸，具有优异的耐热性、耐燃性、电绝缘性、强韧性和可挠性，被用作电绝缘材料和飞机蜂巢用基底。这些材料中，包含杜邦(DuPont) (美国)的Nomex (注册商标)纤维的纸是通过在水中混合聚(间苯二甲酰间苯二胺)絮凝物和纤条体，且将混合而得的浆料造纸并进行压延加工来制造。该纸即使在高温下也具有高强度和强韧性，同时具有优异的电绝缘性。
迄今为止，对在这样的芳纶纸的制造工序中产生的边材或破损材料的再利用方法进行了研究。例如，专利文献1中公开了芳纶纸，其含有将干燥芳纶纸粉碎成可通过6.4-12.7mm的筛的大小、并使用该干燥芳纶纸而制造的芳纶纸浆。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3012365号公报。
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在专利文献1中，对可用作纸的原料的芳纶纸浆的特性没有规定，若用于再利用的微细化处理不充分，则残留有纸片形状的原料会残留在芳纶纸浆中，若使用该状态的原料制作纸，则成为外观或厚度不均匀的纸，因此不优选。
本发明的目的在于：使用再利用了芳纶纸的芳纶纸浆，提供具有充分的机械特性、并且外观也良好的再生芳纶纸的制造方法。
用于解决课题的手段
本发明人鉴于上述状況，使用再利用了所造纸制造的芳纶纸的芳纶纸浆，为了开发机械特性优异、外观良好的芳纶纸而进行了深入研究，结果实现了本发明。
本发明的一个方案的再生芳纶纸的制造方法的特征在于，包括以下工序：解离工序，在水中解离由芳纶短纤维和芳纶纤条体形成的干燥芳纶纸的纸片，得到芳纶纸浆；以及将纸浆进行造纸的造纸工序，其中，在解离工序中以使解离度为93%以上的方式解离芳纶纸浆。
根据上述的再生芳纶纸的制造方法，通过在解离工序中以使解离度为93%以上的方式解离芳纶纸浆，残留有纸片形状的原料几乎没有残留在芳纶纸浆中，可得到机械特性提高、并且外观良好的再生芳纶纸。
在本发明的一个方案中，还包括对芳纶纸浆进行微细化处理的微细化处理工序。
根据上述的再生芳纶纸的制造方法，可减小芳纶纸的纸片的粒度，可再生高质量的芳纶纸。
在本发明的一个方案中，在解离工序中，使用以产生竖直方向的搅拌力的方式构成的解离机在水中解离芳纶纸。
芳纶纸与水的亲和性低，即使将芳纶纸的纸片投入至水中，纸片也会漂浮在水面，无法充分地进行解离。特别是在芳纶纸的尺寸较大的情况下，不易沉入水中。相对于此，根据上述的再生芳纶纸的制造方法，由于使用以产生竖直方向的搅拌力的方式构成的解离机进行解离工序，因此即使是尺寸较大的芳纶纸的纸片，纸片也不会停留在水面，而是沉入至水中进行回流，因此可解离芳纶纸，可作为造纸用原料进行再利用。由此，无需将干燥芳纶纸粉碎得较细等，即可作为造纸用原料进行再利用。
在本发明的一个方案中，还包括粉碎和/或切割干燥芳纶纸以得到纸片的粉碎/切割工序，在粉碎/切割工序中，粉碎和/或切割干燥芳纶纸使最大尺寸超过12.7mm。
由于芳纶纸与水的亲和性低，所以最大尺寸超过12.7mm的较大的纸片会漂浮在水面，无法进行解离。相对于此，根据上述的再生芳纶纸的制造方法，由于利用竖直方向的搅拌力，纸片沉入水中进行回流，因此即使是最大尺寸超过12.7mm的这样的芳纶纸的纸片也可进行解离。
在本发明的一个方案中，在芳纶纸浆中进行混合芳纶纤条体和/或芳纶短纤维的混合处理。
根据上述的再生芳纶纸的制造方法，可得到机械性能进一步提高的再生芳纶纸。
发明效果
根据本发明，使用再利用了在芳纶纸的造纸制造时产生的边材或破损材料的芳纶纸浆，提供具有适度的机械特性、并且外观也良好的再生芳纶纸的制造方法。
附图说明
[图1]是显示本发明的一个实施方式的纸浆的制造方法中使用的解离机的构成的立体图(斜视图)。
具体实施方式
[芳纶]
在本实施方式中，芳纶是指60%以上的酰胺键与芳环直接键合而得的线性高分子化合物。作为这样的芳纶，例如可列举：聚间苯二甲酰间苯二胺(polymetaphenyleneisophthalamide)及其共聚物、聚对苯二甲酰对苯二胺(polyparaphenyleneterephthalamide)及其共聚物、共聚对亚苯基-3,4’-二苯基醚对苯二甲酰胺(copolyparaphenylene 3,4'-diphenyl ether terephthalamide)等。这些芳纶例如可通过基于芳族二酰氯(aromatic acid dichloride)和芳族二胺的缩合反应的溶液聚合法、两阶段界面聚合法等在工业上进行制造，以市售品的形式获取，但并不限定于这些。这些芳纶之中，在具备良好的成型加工性、热粘接性、阻燃性、耐热性等特性方面，优选使用聚间苯二甲酰间苯二胺。
[芳纶纤条体]
在本发明中，芳纶纤条体是指由芳纶构成的膜状微小颗粒，有时也称为芳纶浆粕(aramid pulp)。制造方法例如可示例日本特公昭35-11851号、日本特公昭37-5732号公报等中记载的方法。芳纶纤条体与普通的木材(纤维素)浆粕一样具有造纸性，在水中分散后，可使用造纸机成型成片状。这种情况下，为了确保适合造纸的质量(品质)，可施行所谓的打浆处理。该打浆处理可通过圆盘磨浆机(disk refiner，圆盘精研机)、打浆机(beater)、其他的施加机械切割作用的造纸原料处理设备来实施。在该操作中，纤条体的形态变化可根据JIS P8121中规定的滤水度(freeness，游离度)来监测。在本发明中，施行打浆处理后的芳纶纤条体的滤水度优选处于10～300cm3 (加拿大标准滤水度(加拿大标准游离度))的范围内。在滤水度大于300cm3的芳纶纤条体中，由其成型的片状材料的强度有可能降低。另一方面，若想得到滤水度小于10cm3的芳纶纤条体，则投入的机械动力的利用效率变小，另外，每单位时间的处理量往往也变少，而且，由于芳纶纤条体的微细化过度进行，因此容易导致所谓的粘合剂功能的下降。
[芳纶短纤维]
在本实施方式中，芳纶短纤维是指将以芳纶作为原料的纤维切割成规定的长度而得的耐热性短纤维，作为这样的纤维，例如可列举：能以帝人株式会社的“Teijinconex (注册商标)”、杜邦公司的“Nomex (注册商标)”等商品名获取的纤维，但并不限定于这些。
芳纶短纤维的长度通常可选自1mm以上且小于25mm、优选2mm以上且小于12mm的范围。若短纤维的长度小于1mm，则片材材料的力学特性下降，另一方面，25mm以上的短纤维在通过后述的湿式法制造芳纶纸时容易发生“缠绕”、“捆扎”等，容易成为缺陷的原因，因此不优选。
芳纶短纤维的纤维直径可选自0.1～40μm的范围，优选为0.5～25μm、更优选为1～20μm。
[干燥芳纶纸]
在本实施方式中，干燥芳纶纸是指主要由上述的芳纶纤条体、芳纶短纤维、或它们的混合物构成的片状物，与后述的“芳纶纸”分开记录。干燥芳纶纸通常具有20μm～1000μm的范围内的厚度，而且，干燥芳纶纸通常具有10g/m2～1000g/m2、优选10g/m2～500g/m2的范围内的基重。
干燥芳纶纸通常是通过将上述的芳纶纤条体和芳纶短纤维混合后，且将所混合的芳纶纤条体和芳纶短纤维进行片材化的方法来制造。具体而言，例如可适用以下的方法等：将芳纶纤条体和芳纶短纤维进行干式共混后，利用气流形成片材的方法；以及将芳纶纤条体和芳纶短纤维在液体介质中分散混合后，排出到液体透过性的支撑体、例如网或带上进行片材化，去除液体进行干燥的方法，这些之中，也优选选择使用水作为介质的所谓湿式抄制法。这里，芳纶纤条体与芳纶短纤维的混合比例是任意的，但优选将芳纶纤条体/芳纶短纤维的比例(质量比)设为1/9～9/1、更优选设为2/8～8/2。
在湿式抄制法中，已知有下述方法：将至少含有芳纶纤条体、芳纶短纤维的单一或混合物的水性浆料输送至造纸机进行分散后，进行脱水、压榨和干燥后，卷绕成片材。作为造纸机，利用长网造纸机、圆网造纸机、倾斜型造纸机和将它们组合而成的组合造纸机等。在利用组合造纸机进行制造的情况下，通过将掺混比例不同的浆料进行片材成型且合在一起，可得到由多个纸层构成的复合体片材。抄制时，根据需要使用分散性提高剂、消泡剂、纸力增强剂等添加剂。
[压延加工]
已知如上操作而得到的干燥芳纶纸通过在一对辊间于高温高压下进行热压加工，来提高密度、结晶化度、耐热性、尺寸稳定性、以及机械强度。关于热压加工的条件，例如在使用金属制辊的情况下，可设为温度100～350℃ 、线压50～400kg/cm的范围内，但并不限定于这些。在热压时也可层叠多个芳纶纸。另外，也可按照任意的顺序多次进行上述的热压加工。
[芳纶纸浆]
在本实施方式中，芳纶纸浆是指将上述的干燥芳纶纸进行粉碎和/或切割且细化而得的纸浆。
[纸浆的制造方法]
本实施方式的纸浆的制造方法通过进行以下的工序来制造：解离工序，将干燥状态的芳纶纸投入至水中，使芳纶纸解离而得到耐热性纸浆；以及湿式微细化处理工序，对耐热性纸浆施行湿式微细化处理。另外，在解离工序之前可进行粉碎或切割芳纶纸以得到纸片的粉碎/切割工序，也可在解离工序之后进行除尘工序、或者在湿式微细化处理工序之后进行防尘工序或湿式筛分工序。
[解离工序]
解离工序是使用在竖直方向具有搅拌力的解离机在水中解离将上述的芳纶纸干燥而得的干燥状态的芳纶纸(以下，称为“干燥芳纶纸”)。作为在竖直方向具有搅拌力的解离机，例如优选使用在槽体的侧面(壁面)配置有转子的碎浆机、捏合机、Intensa Pulper等，但并不限定于这些。
图1是显示本实施方式的纸浆的制造方法中使用的解离机的构成的立体图。如图1所示，解离机1是所谓的Intensa Pulper，具备槽体6、马达2和转子4。
槽体6具备倾斜配置的底面6A和在底面6A的边缘朝向上方竖立设置的侧壁6B。槽体6的底面6A的下面与多个脚构件8连接而被支撑。多个脚构件8的长度不同，以设有转子4的一侧位于下方的方式支撑。
底面6A为椭圆形，朝向转子4向下方倾斜。侧壁6B从底面6A的边缘朝向竖直上方延伸，前端部朝向中心而成为前端细的形状。在由侧壁6B的上端缘包围的部分，形成有圆形的开口。
转子4是在圆形的圆板的上面多个叶片从中心朝向半径方向外方呈放射状地延伸而构成。转子4设在沿着槽体6的底面6A的长轴的一个端部，位于底面6A的最下部。转子4与配置在槽体6的下方的马达2的旋转轴连接。通过使马达2的旋转轴旋转驱动，转子4发生旋转。
在槽体6内设有沿着侧壁6B向上下方向延伸的挡板10。挡板10设在沿着槽体6的底面6A的长轴的另一个端部。挡板10的水平截面为三角形，宽度和进深(深度)朝向上方变大。挡板10在竖直方向上遍及侧壁6B的大致全长而延伸。
解离机1的槽体6内填充有水。若转子4进行旋转，则在竖直方向的整个区域产生以转子4的旋转轴为中心的回旋流。槽体6的底面6A朝向转子4向下方倾斜，因此槽体6的底面6A附近的回旋流成为上升流。另外，若回旋流碰到挡板10，则产生朝向下方的下降流。由此，在槽体6内产生从底部流至表面附近的上升流和从表面附近流至底部的下降流，这些上升流和下降流作为沿竖直方向搅拌纸片的搅拌力而起作用。而且，存在于槽体6内的底部的纸片因上升流而上升，存在于水面附近的纸片因下降流而被拉入至槽体6的底部，并被转子4的叶片切割。
通常，干燥芳纶纸与水的亲和性低，仅凭与水接触并不会沉入水中。因此，例如在用于解离由木材浆粕构成的浆纤维的、于圆筒型槽体的底面中心具有转子的低浓度碎浆机或高浓度碎浆机中，干燥芳纶纸与水不易混合而无法进行解离。因此，在工业上难以制造芳纶纸浆。
在本实施方式中，在解离工序中投入至水中的干燥芳纶纸的长边的尺寸(或最大尺寸)为超过12.7mm的尺寸，优选为50mm以上。在使用12.7mm以下的细小尺寸的情况下，尺寸越细则干燥芳纶纸的比表面积越增加，由此上述的与水的亲和性变好，但在粉碎/切割工序中容易产生粉尘，在粉碎/切割工序中的工作环境上并不优选，而且尺寸越小则粉碎效率也越低，而且在之后将粉碎芳纶纸投入至解离机中时，粉尘或纸片飞扬等，操作变得非常困难，因此不优选。
另外，投入至水中的干燥芳纶纸的尺寸和形状并不限于此，在解离工序中投入至水中的干燥芳纶纸可具有连续的片材形状。在本实施方式中，连续的片材形状表示长边为1m以上的片材，宽度虽然还取决于解离机的槽体的尺寸，但宽度为10～3000mm、优选为50～2000mm。
在上述的解离工序中的干燥芳纶纸的浓度为1.0～7.0重量%、优选为1.5～6.0重量%、更优选为2.0～5.0重量%。在干燥芳纶纸的浓度小于1.0重量%的情况下，得到的解离处理后的芳纶纸浆(以下，有时称为解离芳纶纸浆)相对减少，在能量或生产效率方面不优选，若超过7.0重量%，则在解离时浆料的粘性过高，难以进行解离。另外，解离工序中的芳纶纸浆悬浮液的液温为10～80℃、优选为常温～70℃。通常提高液温会使解离处理效率提高，但若超过80℃则其效果饱和，因此能量白白浪费，不优选。
另外，在解离时，可使用即使在上述的抄制时也可添加的分散性提高剂、消泡剂、纸力增强剂、或者解离促进剂等添加剂。
[粉碎/切割工序]
在将干燥芳纶纸投入至解离机之前，在相对于槽体6的开口而言干燥芳纶纸较大的情况下，对干燥芳纶纸进行粉碎/切割工序。在粉碎/切割工序中，将干燥芳纶纸粉碎和/或切割成长边(最大尺寸)超过12.7mm的尺寸、更优选长边为50mm以上的尺寸的纸片。需要说明的是，干燥芳纶纸的长边(最大尺寸)优选为1000mm以下。对粉碎方法没有特别指定，优选以干式法进行粉碎的方法。具体而言，可列举：使用碎纸机(shredder)、破碎机(crusher)、球磨机、气流磨(jet mill，喷射磨)等进行粉碎的方法，但并不限定于这些。在本发明中，在剪裁时的尺寸偏差少、且不易产生粉尘方面，优选使用碎纸机。
[湿式微细化工序]
对于如此操作而得到的耐热性纸浆，可进行施行湿式微细化处理的湿式微细化工序。湿式微细化处理是指在水介质中对芳纶纸施加冲击以减小粒度的方法，作为有效地实施这样的微细化处理的设备，可示例高速解离机、磨浆机、打浆机等，但并不限定于这些。
作为可施行湿式微细化处理的耐热性纸浆的特性指标，可列举解离度，在本实施方式中，解离度为30%以上、优选为35%以上。
在干燥芳纶纸的纸片尺寸较大的情况下，解离变得不充分，纸浆中有可能残留尺寸较大的纸片，这种情况下，在进行湿式微细化处理时微细化设备有可能发生堵塞。因此，特别是在解离工序时投入至水中的干燥芳纶纸的尺寸为50mm以上的情况下，优选解离度为30%以上。
[解离度]
在本实施方式中，解离度是指使用JIS P8232中规定的配置有筛网板的实验用筛网装置，使解离处理后的耐热性纸浆的相当于10g绝对干重的量通过具备150μm狭缝间隙的板的筛网装置，以通过筛网后的耐热性纸浆与所投入的耐热性纸浆的总质量的绝对干重比例表示，通过下式来计算。
[通过筛网后的芳纶纸浆的绝对干重]/([残留在筛网上的芳纶纸浆的绝对干重]+[通过筛网后的芳纶纸浆的绝对干重])×100(%)
在本实施方式中，用于再生芳纶纸的芳纶纸浆的解离度为93%以上、优选为94%、更优选为95%以上。在解离度小于93%的情况下，在形成片状物时在片材表面未解离的纸片状物变得显眼，外观不良自不必说，所得到的片材的厚度也不均匀，因此不优选。
[再生芳纶纸]
在本实施方式中，再生芳纶纸是指含有上述的芳纶纸浆的片状物，与上述的干燥芳纶纸同样，通常具有20μm～1000μm的范围内的厚度。而且，本实施方式的再生芳纶纸通常具有10g/m2～1000g/m2、优选10g/m2～500g/m2的范围内的基重。
对本实施方式的芳纶纸浆在再生芳纶纸的总质量中所占的含量没有特别限定，只要实现所期望的特性即可，为了在再生芳纶纸的制造中确保工艺强度，优选1～90重量%，为了更充分地体现工艺强度，优选1～80重量%，为了进一步充分地体现作为芳纶纸的特征的电绝缘性，特别优选1～70重量%。余量可以是新的芳纶纤条体、或将其与芳纶短纤维并用，但并不限定于这些。
[再生芳纶纸的制造方法]
本实施方式的再生芳纶纸利用下述方法来制造：将通过上述的纸浆的制造方法得到的纸浆单独、或者将纸浆与芳纶纤条体或芳纶短纤维等混合，之后进行片材化。
在制造片材时，例如可适用下述方法等：在将上述的芳纶纸浆和芳纶纤条体或芳纶短纤维等进行干式共混后，利用气流形成片材的方法；将上述的芳纶纸浆和芳纶纤条体或芳纶短纤维等在液体介质中分散混合后，排出到液体透过性的支撑体、例如网或带上进行片材化，去除液体并进行干燥的方法，这些之中，也优选使用水作为介质的所谓湿式抄制法。
湿式抄制法是下述的方法：将至少含有上述的芳纶纸浆和/或芳纶纤条体的单一或混合物的水性浆料输送至造纸机并进行分散后，通过进行脱水、压榨和干燥操作，卷绕成片材。作为造纸机，利用长网造纸机、圆网造纸机、倾斜型造纸机和将它们组合而成的组合造纸机等。在利用组合造纸机进行制造的情况下，通过将掺混比例不同的浆料进行片材成型且合在一起，可得到由多个纸层构成的复合体片材。抄制时，根据需要使用分散性提高剂、消泡剂、纸力增强剂等添加剂。
除此以外，还可添加其他的纤维状成分(例如芳纶纤维、聚苯硫醚纤维、聚醚醚酮纤维、纤维素系纤维、PVA系纤维、聚酯纤维、芳基纤维(arylate fibre，芳基化物纤维)、液晶聚酯纤维、聚酰亚胺纤维等有机纤维；玻璃纤维、岩棉、石棉、硼纤维等无机纤维玻璃纤维)。这种情况下，芳纶短纤维在总构成纤维中所占的比例为80重量%以上、更优选为90重量%以上。
在本实施方式的再生芳纶纸中，由于芳纶纤条体作为粘合剂具有优异的特性，因此可有效地捕捉微粒和其他添加成分。而且，在本实施方式的芳纶纸的制造中，原料产率变得良好，同时在片材内重叠成层状，可减少贯穿孔，电绝缘性提高。
如此操作而得到的再生芳纶纸，通过在一对平板间或金属制辊间、于高温高压下进行热压加工，可提高密度、机械强度。例如在使用金属制辊的情况下，热压加工的条件可示例温度100～350℃、线压50～400kg/cm，但并不限定于这些。也可不施行加热操作，而是在常温下仅进行加压。在热压加工时也可层叠多个再生芳纶纸。也可按照任意的顺序多次进行上述的热压加工。
[作用效果]
根据本实施方式，可获得以下的作用效果。
根据本实施方式，在解离工序中，通过以使解离度为93%以上的方式解离芳纶纸浆，残留有形状的纸片几乎没有残留在芳纶纸浆中，可得到机械特性提高、并且外观良好的再生芳纶纸。
另外，根据本实施方式，由于包括对芳纶纸浆进行微细化处理的微细化处理工序，因此可减小芳纶纸的纸片粒度，可再生高质量的芳纶纸。
另外，芳纶纸与水的亲和性低，即使将芳纶纸的纸片投入至水中，纸片也会漂浮在水面，无法充分地进行解离。特别是在芳纶纸的尺寸较大的情况下，不易沉入水中。相对于此，根据本实施方式，由于是利用以产生竖直方向的搅拌力的方式构成的解离机1进行解离工序，所以即使是尺寸较大的芳纶纸的纸片，纸片也不会停留在水面，而是沉入至水中进行回流，因此可解离芳纶纸，可作为造纸用原料进行再利用。由此，无需将干燥芳纶纸破碎得较细等，即可作为造纸用原料进行再利用。
另外，根据本实施方式，在粉碎/切割工序中，粉碎和/或切割干燥芳纶纸使最大尺寸超过12.7mm。
由于芳纶纸与水的亲和性低，因此最大尺寸超过12.7mm的大的纸片会漂浮在水面，无法进行解离。相对于此，根据本实施方式，由于利用竖直方向的搅拌力，纸片沉入水中进行回流，因此即使是最大尺寸超过12.7mm的这样的芳纶纸的纸片，也可进行解离。
另外，根据本实施方式，由于在芳纶纸浆中进行混合芳纶纤条体和/或芳纶短纤维的混合处理，所以可得到机械性能进一步提高的再生芳纶纸。
实施例
以下，列举实施例，以对本发明进行说明。需要说明的是，这些实施例用于示例本发明的内容，对本发明的内容没有任何限定。
[测定方法]
(1) 解离度
依据JIS P8232，将由芳纶纸浆构成的浆料的相当于10g绝对干重的量投入至具备150μm狭缝间隙的板的试验用平板筛(熊谷理机工业株式会社制造)中，使要通过筛网的芳纶纸浆充分地通过直至消失，之后测定通过了筛网的芳纶纸浆和残留在筛网上的芳纶纸浆的绝对干重，通过下述式来计算。
[通过了筛网的芳纶纸浆的绝对干重]/([残留在筛网上的芳纶纸浆的绝对干重]+[通过了筛网的芳纶纸浆的绝对干重])×100(%)
(2) 长度加权平均纤维长度
使用Metso Automation公司制造的纤维尺寸分析仪，针对约10000个原料纤维测定了长度加权平均纤维长度。
(3) 片材的基重、厚度、密度
片材的基重和厚度依据JIS C 2300-2来测定，密度则通过(基重/厚度)来计算。
(4) 片材的厚度不均
按照上述(3)的厚度测定中采用的方法，测定连续的40点的厚度，以其标准偏差作为厚度不均。
(5) 拉伸强度
依据ASTM D-828，针对纵向和横向实施测定，算出两者的平均值作为拉伸强度。
(6) 片材外观
通过目视观察20cm见方的片材各5张的外观，将看起来均匀、没有未解离的纸片状物的片材记作“○”，将残留少许未解离的纸片状物(长边尺寸超过10mm的纸片状物总计为5个以下)的片材记作“△”，将可清楚地确认到未解离的纸片状物(比“△”多)的片材记作“×”。
[原料调制1]
根据日本特开昭52-15621号公报中记载的使用由定子和转子的组合构成的浆粕颗粒制造装置(湿式沉淀机)的方法，制造了聚间苯二甲酰间苯二胺的纤条体。使用解离机、打浆机对其进行处理，将长度加权平均纤维长度调制成0.9mm (芳纶纤条体的滤水度：100ml (加拿大标准游离度))。另一方面，将杜邦公司制造的间位芳纶纤维(Nomex (注册商标)、单丝纤度2旦尼尔)切割成长度6mm，得到了芳纶短纤维。
[干燥芳纶纸的制造]
将所调制的芳纶纤条体和芳纶短纤维分别分散在水中，制作了浆料。混合这些浆料使芳纶纤条体与芳纶短纤维达到1/1的掺混比例(重量比)，之后输送到长网(fourdrinier)型造纸机中，进行脱水、压榨后，在150℃下进行干燥并卷绕，制作了干燥芳纶纸。
[原料调制2]
粉碎或切割上述的干燥芳纶纸，调整成表1和表2所示的尺寸。将3重量份已调整尺寸的该干燥芳纶纸和97重量份水投入至如图1所示的Intensa Pulper (株式会社IHIVoith Paper Technology制造)中，在温度50℃下解离40分钟，调制了解离芳纶纸浆。
[实施例1～3]
将上述的解离芳纶纸浆稀释至浓度1.0%，以流量50L/分钟、最小间隔通过磨浆机(熊谷理机工业株式会社制造、圆盘磨浆机)，得到了芳纶纸浆。将所调制的该芳纶纸浆、芳纶纤条体和芳纶短纤维分散在水中，制作了浆料。混合这些浆料使达到表1所示的掺混比例(重量比)，使用TAPPY式手动造纸机(截面积625cm2)制作了再生芳纶纸。然后，使用金属制压延辊于温度330℃、线压300kg/cm下对所制作再生芳纶纸进行热压加工，得到了已压延加工的再生芳纶纸。如此操作而得到的芳纶纸浆和已压延加工的再生芳纶纸的主要特性值见表1。
[现有例]
将上述的原料调制1中调制的芳纶纤条体和芳纶短纤维分别分散在水中，制作了浆料。混合这些浆料使芳纶纤条体与芳纶短纤维达到1/1的掺混比例(重量比)，使用TAPPY式手动造纸机(截面积625cm2)制作了片状物。然后，使用金属制压延辊于温度330℃、线压300kg/cm下对片状物进行热压加工，得到了已压延加工的再生芳纶纸。如此操作而得到的已压延加工的再生芳纶纸的主要特性值见表1。
[表1]
Figure 823677DEST_PATH_IMAGE001
※连续：由未剪裁的状态(辊状)边抽出干燥芳纶纸边连续地投入至解离机。
根据表1的结果，实施例1～3中得到的已压延加工的再生芳纶纸虽然以高比例掺混芳纶纸浆，但具有与现有例同等的密度、拉伸强度，虽然确认到了少许的纸片，但外观也良好，而且热处理后的外观也没有变化，作为芳纶纸可适用于电绝缘纸等用途。
[实施例4、5]
将上述的原料调制2中得到的解离芳纶纸浆稀释至浓度1.0%，以流量50L/分钟、最小间隔通过磨浆机(熊谷理机工业株式会社制造、圆盘磨浆机)，之后再通过开口直径1.4mm的湿式筛，得到了芳纶纸浆。将所调制的该芳纶纸浆、芳纶纤条体和芳纶短纤维分散在水中，制作了浆料。混合这些浆料使达到表2所示的掺混比例(重量比)，使用TAPPY式手动造纸机(截面积625cm2)制作了再生芳纶纸。然后，使用金属制压延辊于温度330℃、线压300kg/cm下对其进行热压加工，得到了已压延加工的再生芳纶纸。如此操作而得到的芳纶纸浆和已压延加工的再生芳纶纸的主要特性值见表2。
[比较例1]
将上述的原料调制2中得到的解离芳纶纸浆、所调制的芳纶纤条体和芳纶短纤维分散在水中，制作了浆料。混合这些浆料使达到表2所示的掺混比例(重量比)，使用TAPPY式手动造纸机(截面积625cm2)制作了再生芳纶纸。然后，使用金属制压延辊于温度330℃、线压300kg/cm下对其进行热压加工，得到了已压延加工的再生芳纶纸。如此操作而得到的芳纶纸浆和已压延加工的再生芳纶纸的主要特性值见表2。
[比较例2]
将上述的原料调制2中得到的解离芳纶纸浆稀释至浓度1.0%，以流量50L/分钟通过高速解离机(株式会社新浜Pump制作所制造、VF)，得到了芳纶纸浆。将所调制的该芳纶纸浆、芳纶纤条体和芳纶短纤维分散在水中，制作了浆料。混合这些浆料使达到表2所示的掺混比例(重量比)，使用TAPPY式手动造纸机(截面积625cm2)制作了再生芳纶纸。然后，使用金属制压延辊于温度330℃、线压300kg/cm下对其进行热压加工，得到了已压延加工的再生芳纶纸。如此操作而得到的芳纶纸浆和已压延加工的再生芳纶纸的主要特性值见表2。
[表2]
Figure 603414DEST_PATH_IMAGE002
根据表2的结果，实施例4、5中得到的已压延加工的再生芳纶纸虽然以高比例掺混芳纶纸浆，但具有与现有例同等的密度、拉伸强度，而且通过提高混合的芳纶纸浆的解离度，显示了良好的外观。另一方面，比较例1、2的已压延加工的芳纶纸由于混合的芳纶纸浆的解离度低，所以密度、厚度不均、拉伸强度均较实施例差，而且片材外观也不好。因此，判明了：为了使用再利用了在芳纶纸的造纸制造时产生的边材或破损材料的芳纶纸浆并得到具有与现有的芳纶纸相媲美的机械特性、外观也良好的芳纶纸，上述实施例中示例的条件是有效的。
符号说明
1：解离机；
2：马达；
4：转子；
6：槽体；
6A：底面；
6B：侧壁；
8：脚构件；
10：挡板。

Claims (5)

1. 再生芳纶纸的制造方法，其特征在于，包括以下工序：
解离工序，在水中解离由芳纶短纤维和芳纶纤条体形成的干燥芳纶纸的纸片，得到芳纶纸浆；以及
造纸工序，将上述纸浆进行造纸，
其中，在上述解离工序中以使解离度为93%以上的方式解离上述芳纶纸浆。
2.权利要求1所述的再生芳纶纸的制造方法，该制造方法还包括：对上述芳纶纸浆进行微细化处理的微细化处理工序。
3.权利要求1或2所述的再生芳纶纸的制造方法，其中，在上述解离工序中，使用以产生竖直方向的搅拌力的方式构成的解离机在水中解离上述芳纶纸。
4.权利要求3所述的再生芳纶纸的制造方法，该制造方法还包括：粉碎和/或切割上述干燥芳纶纸以得到纸片的粉碎/切割工序，
在上述粉碎/切割工序中，粉碎和/或切割上述干燥芳纶纸以使最大尺寸超过12.7mm。
5.权利要求1～4中任一项所述的再生芳纶纸的制造方法，其中，在上述芳纶纸浆中进行混合芳纶纤条体和/或芳纶短纤维的混合处理。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008150734A (ja) * 2006-12-15 2008-07-03 Voith Patent Gmbh 古紙溶解装置
CN103392038A (zh) * 2011-03-02 2013-11-13 杜邦帝人先进纸（日本）有限公司 耐热性电绝缘片材及其制造方法
CN103732825A (zh) * 2011-08-18 2014-04-16 杜邦帝人先进纸（日本）有限公司 造纸用原料的制造方法、得到的造纸用原料、以及使用了该原料的耐热性电绝缘片材料
CN108316038A (zh) * 2018-02-11 2018-07-24 陕西科技大学 一种利用回用对位芳纶纸制备水分散芳纶纳米纤维的方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5026456A (en) * 1990-06-14 1991-06-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Aramid papers containing aramid paper pulp
JP3340549B2 (ja) * 1994-03-01 2002-11-05 帝人株式会社 多孔性アラミド成形物の製造方法
JP2003213592A (ja) * 2002-01-18 2003-07-30 Oji Paper Co Ltd 積層板用不織布の製造方法および不織布
DE102006000514A1 (de) * 2006-12-12 2008-06-19 Voith Patent Gmbh Stofflöser zur Zerkleinerung und Suspendierung von Papierstoff sowie seine Verwendung
JP2019183317A (ja) 2018-04-09 2019-10-24 廣瀬製紙株式会社 アラミドパルプ紙
CN109457533B (zh) 2018-10-10 2021-04-23 华南理工大学 一种再生芳纶复合纸的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008150734A (ja) * 2006-12-15 2008-07-03 Voith Patent Gmbh 古紙溶解装置
CN103392038A (zh) * 2011-03-02 2013-11-13 杜邦帝人先进纸（日本）有限公司 耐热性电绝缘片材及其制造方法
CN103732825A (zh) * 2011-08-18 2014-04-16 杜邦帝人先进纸（日本）有限公司 造纸用原料的制造方法、得到的造纸用原料、以及使用了该原料的耐热性电绝缘片材料
CN108316038A (zh) * 2018-02-11 2018-07-24 陕西科技大学 一种利用回用对位芳纶纸制备水分散芳纶纳米纤维的方法

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