一種高強(qiáng)度芳綸紙張及其溶解復(fù)壓自增強(qiáng)的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高強(qiáng)度芳綸紙張及其溶解復(fù)壓自增強(qiáng)的制備方法。該方法先將聚苯硫醚纖維的預(yù)處理，將預(yù)處理后的聚苯硫醚纖維、芳綸纖維和芳綸漿粕混合，將已經(jīng)干燥的原紙進(jìn)行浸漬處理，將處理后的樣張進(jìn)行壓榨；處理后的樣張?jiān)谙礈煲褐薪?去除殘留在紙張中有機(jī)溶劑和無(wú)機(jī)鹽；再將處理后的樣張進(jìn)行壓榨。高強(qiáng)度芳綸紙克重為10?200g/m2時(shí)，所得芳綸紙的厚度為20?400μm，抗張強(qiáng)度為10?150KN/m，介電強(qiáng)度為30?70kV/mm。本發(fā)明采用紙芳綸和聚苯硫醚為原料，工藝環(huán)境友好、成本低，成紙強(qiáng)度高，勻度好，對(duì)現(xiàn)有紙機(jī)工藝設(shè)備進(jìn)行部分改造，即可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種高強(qiáng)度芳綸紙張及其溶解復(fù)壓自増強(qiáng)的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及高強(qiáng)度芳綸紙，特別是涉及一種溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張的方法，該高強(qiáng)度芳綸紙可應(yīng)用于包裝、皮革、電路板基材、軍事、交通、電氣、建筑等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]芳綸和聚苯硫醚作為普遍的工業(yè)原料，不但具有絕緣性能好、易加工，而且耐高溫、阻燃、抗化學(xué)腐蝕和具有較好的機(jī)械性能。近些年來(lái)芳綸紙張?jiān)诮^緣材料中、電路板基材、建筑行業(yè)、一些蜂窩結(jié)構(gòu)材料與軍事方面等一些領(lǐng)域的應(yīng)用中，都取得了令人欣喜的成果，已經(jīng)成功引起世界各國(guó)的關(guān)注和研發(fā)。目前，芳綸紙張主要由短切纖維和沉析纖維混抄而成，但由于間位芳綸中的酰胺鍵里的C-N鍵電負(fù)性較小，且間位芳綸之間的成鍵之間未形成共軛效應(yīng)，因此用未處理的間位芳綸所抄的紙物理性能較差，容易被折斷和撕裂。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中芳綸紙的物理性能差和絕緣性能低兩個(gè)方面的問(wèn)題，提供了一種生產(chǎn)時(shí)間短、物理性能好、絕緣性能高的芳綸紙的制備方法。
[0004]本發(fā)明通過(guò)芳綸纖維的自溶解、高溫強(qiáng)壓下使紙張中的纖維充分接觸、粘結(jié)，通過(guò)部分溶解自增強(qiáng)，降溫后固化增加纖維之間的接觸和粘合，使紙張內(nèi)部纖維之間的空隙減少，改善了紙張的物理性能和絕緣性能。
[0005]本發(fā)明的目的通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn):
[0006]—種溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張的方法，包括如下步驟和工藝條件:
[0007]I)聚苯硫醚纖維的預(yù)處理:將聚苯硫醚纖維在第一浸漬液中浸泡80-100分鐘；所述第一浸漬液為飽和氫氧化鈉溶液或者質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于85 %的!12504溶液；
[0008]2)紙張的抄造:將預(yù)處理后的聚苯硫醚纖維、芳綸纖維和芳綸漿柏混合，然后進(jìn)行疏解，添加分散劑，然后抄造原紙，原紙的定量為10-200g/m2;
[0009]3)紙張干燥:以質(zhì)量百分比計(jì)，將步驟(2)抄造的原紙干燥至含水率低于8%;
[0010]4)浸漬工藝:在室溫下，將已經(jīng)干燥的原紙?jiān)诘诙n液中浸漬5-20S，對(duì)原紙進(jìn)行浸漬處理，芳綸纖維發(fā)生溶解，芳綸纖維與聚苯硫醚纖維充分交織在一起，除去充斥在聚苯硫醚纖維和芳綸纖維之間的微量空氣;所述第二浸漬液為濃硫酸，或者是所述浸漬液為無(wú)機(jī)鹽與有機(jī)溶劑組成的復(fù)合處理液;所述無(wú)機(jī)鹽為氯化鋰或者氯化鉀;所述有機(jī)溶劑為N-N-二甲基乙酰胺N-N-二甲基甲酰胺；
[0011]5)壓榨工藝:將經(jīng)步驟4)處理后的樣張進(jìn)行壓榨；
[0012]6)洗滌工藝:將經(jīng)步驟5)處理后的樣張?jiān)谙礈煲褐薪?，去除殘留在紙張中有機(jī)溶劑和無(wú)機(jī)鹽；
[0013]7)壓榨工藝:將經(jīng)步驟6)處理后的樣張進(jìn)行壓榨。
[0014]為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，優(yōu)選地，所述復(fù)合處理液的配置方法是將無(wú)機(jī)鹽烘干至含水率低于2%后，將其在50_110°C分散，全溶解于有機(jī)溶劑中，無(wú)機(jī)鹽與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為0.1-99: 100，溶解完畢后靜置以備用。
[0015]優(yōu)選地，所述的芳綸纖維長(zhǎng)度為l-5mm，直徑為5-15μπι;聚苯硫醚纖維的長(zhǎng)度為0.5_5mm，直徑為 8_20ym。
[0016]優(yōu)選地，所述聚苯硫醚纖維、芳綸纖維和芳綸漿柏的質(zhì)量比為(0.1-50):(0.1-99):(0.1-99)o
[0017]優(yōu)選地，所述洗滌液中浸泡的時(shí)間為l_2h。
[0018]優(yōu)選地，步驟5)和步驟7)的壓榨都是在溫度為80_110°C，壓力為5_15MPa條件下處理300-600S。
[0019]優(yōu)選地，所述的第一浸漬液的溫度為40_60°C。
[0020]優(yōu)選地，所述洗滌液為蒸餾水、去離子水或者乙醇。
[0021 ]優(yōu)選地，所述的干燥為微波干燥和/或紅外干燥。
[0022]—種高強(qiáng)度芳綸紙，由上述方法制得，所述高強(qiáng)度芳綸紙克重為10-200g/m2時(shí)，所得芳綸紙的厚度為20-400μπι，抗張強(qiáng)度為10-150KN/m，介電強(qiáng)度為30-70kV/mm。
[0023]為了進(jìn)一步增強(qiáng)芳綸紙張的強(qiáng)度和降低成本，優(yōu)選地，所述的芳綸纖維為間位芳綸。
[0024]優(yōu)選的，浸漬溶液采用的是N-N二甲基乙酰胺/氯化鋰(DMAC/LiCl)。
[0025]聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide，縮寫(xiě)PPS)是一種新型的線性高分子質(zhì)量結(jié)晶性高聚物，具有耐高溫、阻燃、抗化學(xué)腐蝕、機(jī)械性能好等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明專利通過(guò)溶解復(fù)壓自增強(qiáng)混抄的方法，采用芳綸溶解自增強(qiáng)的方式，增加芳綸纖維與聚苯硫醚纖維之間的粘合，使纖維能夠充分的接觸交織，改善所成紙張的物理性能和絕緣性能。
[0026]本發(fā)明先將纖維級(jí)別的間位芳綸、纖維級(jí)別的間位芳綸漿柏、纖維級(jí)別的聚苯硫醚混抄成紙，然后在溫度為80-110°C，壓力為5-15MPa處理，用濃度為50-200g/L的溶有無(wú)機(jī)鹽的有機(jī)溶液浸漬，經(jīng)洗滌液洗滌后，將紙張中所含的有機(jī)溶劑和無(wú)機(jī)鹽洗出，再經(jīng)平板硫化機(jī)處理，然后便可得到物理性能較好的纖維結(jié)構(gòu)。由于含有無(wú)機(jī)鹽的有機(jī)溶液能夠溶解間位芳綸，當(dāng)間位芳綸經(jīng)溶液浸漬后，芳綸纖維發(fā)生局部溶解，遇水后固化，然后復(fù)壓，這樣便使芳綸纖維和聚苯硫醚纖維之間的粘合更加緊密、嚴(yán)實(shí)。芳綸纖維通過(guò)溶解自增強(qiáng)，大大增強(qiáng)了這種芳綸紙張的物理特性和絕緣性能。本發(fā)明當(dāng)紙張的定量為(10-200)g/m2時(shí)，厚度為(20-400)μπι，紙張的抗張強(qiáng)度可以達(dá)到(10-150)Mpa，介電強(qiáng)度為(35-70)kV/mm。
[0027]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0028]I)本發(fā)明制備的芳綸紙克重為100-200g/m2，厚度為200-400μπι，抗張強(qiáng)度為10-300KN/m，介電強(qiáng)度為 30-70kV/mm。
[0029]2)本發(fā)明與傳統(tǒng)芳綸紙相比，不但利用了芳綸纖維自溶解自增強(qiáng)纖維之間的結(jié)合，而且利用了聚苯硫醚纖維增強(qiáng)芳綸紙張的強(qiáng)度。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為了更加深入理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，需要說(shuō)明的是，本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表述的范圍。
[0031]下面實(shí)施例中，抗張強(qiáng)度采用GB/T12914-2008國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試;材料單位面積上的克重按照NF Q01-003-1975進(jìn)行測(cè)試。
[0032]實(shí)施例1
[0033]溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張的方法，包括如下步驟和工藝條件:
[0034](I)聚苯硫醚纖維的處理:將聚苯硫醚纖維在氫氧化鈉的飽和溶液中浸泡80分鐘；
[0035](2)紙張的抄造:先將步驟(I)處理的聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳綸漿柏按照3:2:3質(zhì)量比混合，然后進(jìn)行疏解，添加相對(duì)原料總質(zhì)量比為1:1000的聚氧化乙烯作為分散劑，然后抄造原紙，控制抄造后的原紙的克重為60g/m2;原料總質(zhì)量包括聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳綸漿柏的質(zhì)量。
[0036](3)紙張干燥:以質(zhì)量百分比計(jì)，將步驟(2)抄造的原紙用微波干燥至含水率低于8 % ;
[0037](4)浸漬工藝:在室溫下，將已經(jīng)干燥的原紙?jiān)谝呀?jīng)配好的溶液中浸漬5s，由于聚苯硫醚纖維具有較好的物理性能，充當(dāng)作為紙張的基體，芳綸漿柏和芳綸纖維發(fā)生部分溶解填充在聚苯硫醚纖維之間，可使紙張具有較好的物理性能和絕緣性能。所述溶液為濃度60g/L的溶解氯化鋰的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
[0038](5)壓榨工藝:將經(jīng)步驟(4)處理后的樣張?jiān)跍囟葹?00°C，壓力為SMPa處理60s;
[0039](6)洗滌工藝:將經(jīng)步驟(5)處理后的樣張?jiān)谙礈煲褐薪輑h，去除殘留在紙張中的氯化鋰和N-N-二甲基乙酰胺；
[0040](7)壓榨工藝:將經(jīng)步驟(6)處理后的樣張?jiān)跍囟葹?10°C，壓力為SMPa處理60s;經(jīng)干燥后便可得到所需的紙張。
[0041]一般的芳綸紙張纖維之間空隙較大，纖維難以充分的交織在一起，從而結(jié)構(gòu)疏松，機(jī)械強(qiáng)度差;經(jīng)過(guò)本實(shí)施例上述步驟處理后，間位芳綸漿柏由于比表面積大首先被溶解，被溶解的芳綸漿柏填充在芳綸纖維和聚苯硫醚纖維之間，使紙張中的纖維能夠更好的充分交織，從而使紙張結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)械強(qiáng)度和絕緣性能得到大幅度上升。
[0042]經(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例所得芳綸紙厚度為117μπι，抗張強(qiáng)度為80.2MPa，明顯高于國(guó)外進(jìn)口的美國(guó)杜邦芳綸紙(34MPa)，通過(guò)在擊穿電壓測(cè)試儀上按照ASTM D149標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試其介電常數(shù)(測(cè)試介質(zhì)為空氣，升壓速率0.5Kv/秒，恒定時(shí)間30秒)，其介電強(qiáng)度為31Kv/mm。上述結(jié)果表明本發(fā)明制造的溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張具有比普通絕緣芳綸紙或芳綸無(wú)紡布更高的性能優(yōu)勢(shì)，包括強(qiáng)度性能和介電強(qiáng)度，與美國(guó)杜邦同類芳綸紙相比具有優(yōu)勢(shì)。
[0043]實(shí)施例2
[0044]溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張的方法，包括如下步驟和工藝條件:
[0045](I)聚苯硫醚纖維的處理:將聚苯硫醚纖維在在氫氧化鈉的飽和溶液中浸泡80分鐘；
[0046](2)紙張的抄造:先將步驟(I)處理的聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳綸漿柏按照2:2:3質(zhì)量比混合，然后進(jìn)行疏解，添加相對(duì)原料總質(zhì)量比為1:1000的聚氧化乙烯作為分散劑，然后抄造原紙，控制抄造后的原紙的克重為65g/m2;原料總質(zhì)量包括聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳綸漿柏的質(zhì)量。
[0047](3)紙張干燥:以質(zhì)量百分比計(jì)，將步驟(2)抄造的原紙微波干燥至含水率低于
8 % ；
[0048](4)浸漬工藝:在室溫下，將已經(jīng)干燥的原紙?jiān)谝呀?jīng)配好的溶液中浸漬10s。所述的溶液為濃度80g/L的溶解氯化鋰的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
[0049](5)壓榨工藝:將經(jīng)(4)處理后的樣張?jiān)跍囟葹?00°C，壓力為9MPa處理90s;
[0050](6)洗滌工藝:將經(jīng)(5)處理后的樣張?jiān)谙礈煲褐薪軮h，去除殘留在紙張中的氯化鋰和N-N-二甲基乙酰胺；
[0051 ] (7)壓榨工藝:將經(jīng)(6)處理后的樣張?jiān)跍囟葹?5°C，壓力為12MPa處理600s;經(jīng)干燥后便可得到所需的紙張。
[0052]經(jīng)檢測(cè)，經(jīng)上述步驟所得芳綸紙厚度為123μπι，抗張強(qiáng)度為81.3MPa，介電強(qiáng)度為32Kv/mm。
[0053]實(shí)施例3
[0054]溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張的方法，包括如下步驟和工藝條件:
[0055](I)聚苯硫醚纖維的處理:將聚苯硫醚纖維在在氫氧化鈉的飽和溶液中浸泡80分鐘；
[0056](2)紙張的抄造:紙張的抄造:先將步驟(I)處理的聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳綸漿柏按照2:2:4質(zhì)量比混合，然后進(jìn)行疏解，添加相對(duì)原料總質(zhì)量比為1:1000的聚氧化乙烯作為分散劑，然后抄造原紙，控制抄造后的原紙的克重為65g/m2;原料總質(zhì)量包括聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳綸漿柏的質(zhì)量。
[0057](3)紙張干燥:以質(zhì)量百分比計(jì)，將步驟(2)抄造的原紙微波干燥至含水率低于8 % ;
[0058](4)浸漬工藝:在室溫下，將已經(jīng)干燥的原紙?jiān)谝呀?jīng)配好的溶液中浸漬15s。所述的溶液為濃度100g/L的溶解氯化鋰的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
[0059](5)壓榨工藝:將經(jīng)(4)處理后的樣張?jiān)跍囟葹?00°C，壓力為1MPa處理90s;
[0060](6)洗滌工藝:將經(jīng)(5)處理后的樣張?jiān)谙礈煲褐薪?h，去除殘留在紙張中的氯化鋰和N-N-二甲基乙酰胺；
[0061 ] (7)壓榨工藝:將經(jīng)(6)處理后的樣張?jiān)跍囟葹?0_110°C，壓力為5_15MPa處理600s;經(jīng)干燥后便可得到所需的紙張。
[0062]經(jīng)檢測(cè)，經(jīng)上述步驟所得芳綸紙厚度為131μπι，抗張強(qiáng)度為82.3MPa，介電強(qiáng)度為33Kv/mm。
[0063]實(shí)施例4
[0064]溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張的方法，包括如下步驟和工藝條件:
[0065](I)聚苯硫醚纖維的處理:將聚苯硫醚纖維在在氫氧化鈉的飽和溶液中浸泡80分鐘；
[0066](2)紙張的抄造:先將步驟(I)處理的聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳綸漿柏按照3:2:3質(zhì)量比混合，然后進(jìn)行疏解，添加相對(duì)原料總質(zhì)量比為1:1000的聚氧化乙烯作為分散劑，然后抄造原紙，控制抄造后的原紙的克重為73g/m2;原料總質(zhì)量包括聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳綸漿柏的質(zhì)量。
[0067](3)紙張干燥:以質(zhì)量百分比計(jì)，將步驟(2)抄造的原紙微波干燥至含水率低于8 % ;
[0068](4)浸漬工藝:在室溫下，將已經(jīng)干燥的原紙?jiān)谝呀?jīng)配好的溶液中浸漬10s。所述的溶液為濃度60g/L的溶解氯化鋰的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
[0069](5)壓榨工藝:將經(jīng)(4)處理后的樣張?jiān)跍囟葹?00°C，壓力為1MPa處理150s;
[0070](6)洗滌工藝:將經(jīng)(5)處理后的樣張?jiān)谙礈煲褐薪?h，去除殘留在紙張中的氯化鋰和N-N-二甲基乙酰胺；
[0071](7)壓榨工藝:將經(jīng)(6)處理后的樣張?jiān)跍囟葹?00°C，壓力為1MPa處理600s;經(jīng)干燥后便可得到所需的紙張。
[0072]經(jīng)檢測(cè)，經(jīng)上述步驟所得芳綸紙厚度為133μπι，抗張強(qiáng)度為82.9MPa，介電強(qiáng)度為33Kv/mm。
[0073]實(shí)施例5
[0074]溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張的方法，包括如下步驟和工藝條件:
[0075](I)聚苯硫醚纖維的處理:將聚苯硫醚纖維在在氫氧化鈉的飽和溶液中浸泡80分鐘；
[0076](2)紙張的抄造:先將步驟(I)處理的聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳綸漿柏按照2:2:3質(zhì)量比混合，然后進(jìn)行疏解，添加相對(duì)原料總質(zhì)量比為1:1000的聚氧化乙烯作為分散劑，然后抄造原紙，控制抄造后的原紙的克重為78g/m2;原料總質(zhì)量包括聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳綸漿柏的質(zhì)量。
[0077](3)紙張干燥:以質(zhì)量百分比計(jì)，將步驟(2)抄造的原紙微波干燥至含水率低于8 % ;
[0078](4)浸漬工藝:在室溫下，將已經(jīng)干燥的原紙?jiān)谝呀?jīng)配好的溶液中浸漬20s。所述的溶液為濃度120g/L的溶解氯化鋰的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
[0079](5)壓榨工藝:將經(jīng)(4)處理后的樣張?jiān)跍囟葹?00°C，壓力為IlMPa處理150s;
[0080](6)洗滌工藝:將經(jīng)(5)處理后的樣張?jiān)谙礈煲褐薪輑_2h，去除殘留在紙張中的氯化鋰和N-N-二甲基乙酰胺；
[0081 ] (7)壓榨工藝:將經(jīng)(6)處理后的樣張?jiān)跍囟葹?0°C，壓力為12MPa處理600s;經(jīng)干燥后便可得到所需的紙張。
[0082]經(jīng)檢測(cè)，經(jīng)上述步驟所得芳綸紙厚度為137μπι，抗張強(qiáng)度為83.97MPa，介電強(qiáng)度為34Kv/mm。
[0083]實(shí)施例6
[0084]溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張的方法，包括如下步驟和工藝條件:
[0085](I)聚苯硫醚纖維的處理:將聚苯硫醚纖維在在氫氧化鈉的飽和溶液中浸泡80分鐘；
[0086](2)紙張的抄造:先將步驟(I)處理的聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳綸漿柏按照2:2:3質(zhì)量比混合，然后進(jìn)行疏解，添加相對(duì)原料總質(zhì)量比為1:1000的聚氧化乙烯作為分散劑，然后抄造原紙，控制抄造后的原紙的克重為85g/m2;原料總質(zhì)量包括聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳綸漿柏的質(zhì)量。
[0087](3)紙張干燥:以質(zhì)量百分比計(jì)，將步驟(2)抄造的原紙用微波干燥至含水率低于8 % ;
[0088](4)浸漬工藝:在室溫下，將已經(jīng)干燥的原紙?jiān)谝呀?jīng)配好的溶液中浸漬5s。所述的溶液為濃度80g/L的溶解氯化鋰的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
[0089](5)壓榨工藝:將經(jīng)(4)處理后的樣張?jiān)跍囟葹?00°C，壓力為IlMPa處理120s;
[0090](6)洗滌工藝:將經(jīng)(5)處理后的樣張?jiān)谙礈煲褐薪輑_2h，去除殘留在紙張中的氯化鋰和N-N-二甲基乙酰胺；
[0091](7)壓榨工藝:將經(jīng)(6)處理后的樣張?jiān)跍囟葹?00°C，壓力為13MPa處理600s;經(jīng)干燥后便可得到所需的紙張。
[0092]經(jīng)檢測(cè)，經(jīng)上述步驟所得芳綸紙厚度為142μπι，抗張強(qiáng)度為84.6MPa，介電強(qiáng)度為35Kv/mm。
[0093]實(shí)施例7
[0094]溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張的方法，包括如下步驟和工藝條件:
[0095](I)聚苯硫醚纖維的處理:將聚苯硫醚纖維在在氫氧化鈉的飽和溶液中浸泡80分鐘；
[0096](2)紙張的抄造:先將步驟(I)處理的聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳綸漿柏按照2:3:3質(zhì)量比混合，然后進(jìn)行疏解，添加相對(duì)原料總質(zhì)量比為1:1000的聚氧化乙烯作為分散劑，然后抄造原紙，控制抄造后的原紙的克重為85g/m2;原料總質(zhì)量包括聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳綸漿柏的質(zhì)量。
[0097](3)紙張干燥:以質(zhì)量百分比計(jì)，將步驟(2)抄造的原紙用微波干燥至含水率低于8 % ;
[0098](4)浸漬工藝:在室溫下，將已經(jīng)干燥的原紙?jiān)谝呀?jīng)配好的溶液中浸漬20s。所述的溶液為濃度60g/L的溶解氯化鋰的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
[0099](5)壓榨工藝:將經(jīng)(4)處理后的樣張?jiān)跍囟葹?00°C，壓力為1MPa處理90s;
[0100](6)洗滌工藝:將經(jīng)(5)處理后的樣張?jiān)谙礈煲褐薪?h，去除殘留在紙張中的氯化鋰和N-N-二甲基乙酰胺；
[0101](7)壓榨工藝:將經(jīng)(6)處理后的樣張?jiān)跍囟葹?0°C，壓力為14MPa處理600s;經(jīng)干燥后便可得到所需的紙張。
[0102]經(jīng)檢測(cè)，經(jīng)上述步驟所得芳綸紙厚度為148μπι，抗張強(qiáng)度為85.1MPa，介電強(qiáng)度為35Kv/mm。
[0103]實(shí)施例8
[0104]溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張的方法，包括如下步驟和工藝條件:
[0105](I)聚苯硫醚纖維的處理:將聚苯硫醚纖維在在氫氧化鈉的飽和溶液中浸泡80分鐘；
[0106](2)紙張的抄造:先將步驟(I)處理的聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳綸漿柏按照2:2:3質(zhì)量比混合，然后進(jìn)行疏解，添加相對(duì)原料總質(zhì)量比為1:1000的聚氧化乙烯作為分散劑，然后抄造原紙，控制抄造后的原紙的克重為89g/m2;原料總質(zhì)量包括聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳綸漿柏的質(zhì)量。
[0107](3)紙張干燥:以質(zhì)量百分比計(jì)，將步驟(2)抄造的原紙微波干燥至含水率低于8 % ;
[0108](4)浸漬工藝:在室溫下，將已經(jīng)干燥的原紙?jiān)谝呀?jīng)配好的溶液中浸漬20s。所述的溶液為濃度60g/L的溶解氯化鋰的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
[0109](5)壓榨工藝:將經(jīng)(4)處理后的樣張?jiān)跍囟葹?00°C，壓力為1MPa處理90s;
[0110](6)洗滌工藝:將經(jīng)(5)處理后的樣張?jiān)谙礈煲褐薪?h，去除殘留在紙張中的氯化鋰和N-N-二甲基乙酰胺；
[0111](7)壓榨工藝:將經(jīng)(6)處理后的樣張?jiān)跍囟葹?10 °C，壓力為15MPa處理600 s;經(jīng)干燥后便可得到所需的紙張。
[0112]經(jīng)檢測(cè)，經(jīng)上述步驟所得芳綸紙厚度為152μπι，抗張強(qiáng)度為85.8MPa，介電強(qiáng)度為36Kv/mm。
[0113]實(shí)施例9
[0114]溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張的方法，包括如下步驟和工藝條件:
[0115](I)聚苯硫醚纖維的處理:將聚苯硫醚纖維在在氫氧化鈉的飽和溶液中浸泡80分鐘；
[0116](2)先將步驟(I)處理的聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳綸漿柏按照3:2:3質(zhì)量比混合，然后進(jìn)行疏解，添加相對(duì)原料總質(zhì)量比為1:1000的聚氧化乙烯作為分散劑，然后抄造原紙，控制抄造后的原紙的克重為94g/m2;原料總質(zhì)量包括聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳綸漿柏的質(zhì)量。
[0117](3)紙張干燥:以質(zhì)量百分比計(jì)，將步驟(2)抄造的原紙用微波干燥至含水率低于8 % ;
[0118](4)浸漬工藝:在室溫下，將已經(jīng)干燥的原紙?jiān)谝呀?jīng)配好的溶液中浸漬10s。所述的溶液為濃度100g/L的溶解氯化鋰的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
[0119](5)壓榨工藝:將經(jīng)(4)處理后的樣張?jiān)跍囟葹?00°C，壓力為1MPa處理90s;
[0120](6)洗滌工藝:將經(jīng)(5)處理后的樣張?jiān)谙礈煲褐薪?h，去除殘留在紙張中的氯化鋰和N-N-二甲基乙酰胺；
[0121](7)壓榨工藝:將經(jīng)(6)處理后的樣張?jiān)跍囟葹?10 °C，壓力為15MPa處理600 s;經(jīng)干燥后便可得到所需的紙張。
[0122]經(jīng)檢測(cè)，經(jīng)上述步驟所得芳綸紙厚度為158μπι，抗張強(qiáng)度為86.7MPa，介電強(qiáng)度為36Kv/mm。
[0123]實(shí)施例10
[0124]溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張的方法，包括如下步驟和工藝條件:
[0125](I)聚苯硫醚纖維的處理:將聚苯硫醚纖維在在氫氧化鈉的飽和溶液中浸泡80分鐘；
[0126](2)紙張的抄造:先將步驟(I)處理的聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳綸漿柏按照2:2:3質(zhì)量比混合，然后進(jìn)行疏解，添加相對(duì)原料總質(zhì)量比為1:1000的聚氧化乙烯作為分散劑，然后抄造原紙，控制抄造后的原紙的克重為100g/m2;原料總質(zhì)量包括聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳綸漿柏的質(zhì)量。
[0127](3)紙張干燥:以質(zhì)量百分比計(jì)，將步驟(2)抄造的原紙微波干燥至含水率低于8 % ;
[0128](4)浸漬工藝:在室溫下，將已經(jīng)干燥的原紙?jiān)谝呀?jīng)配好的溶液中浸漬10s。所述的溶液為濃度120g/L的溶解氯化鋰的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
[0129](5)壓榨工藝:將經(jīng)(4)處理后的樣張?jiān)跍囟葹?00°C，壓力為IlMPa處理90s;
[0130](6)洗滌工藝:將經(jīng)(5)處理后的樣張?jiān)谙礈煲褐薪?h，去除殘留在紙張中的氯化鋰和N-N-二甲基乙酰胺；
[0131](7)壓榨工藝:將經(jīng)(6)處理后的樣張?jiān)跍囟葹?10 °C，壓力為15MPa處理600 s;經(jīng)干燥后便可得到所需的紙張。
[0132]經(jīng)檢測(cè)，經(jīng)上述步驟所得芳綸紙厚度為163μπι，抗張強(qiáng)度為87.4MPa，介電強(qiáng)度為37Kv/mm。
[0133]實(shí)施例11
[0134]溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張的方法，包括如下步驟和工藝條件:
[0135](I)聚苯硫醚纖維的處理:將聚苯硫醚纖維在在氫氧化鈉的飽和溶液中浸泡80分鐘；
[0136](2)紙張的抄造:先將步驟(I)處理的聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳綸漿柏按照2:2:3質(zhì)量比混合，然后進(jìn)行疏解，添加相對(duì)原料總質(zhì)量比為1:1000的聚氧化乙烯作為分散劑，然后抄造原紙，控制抄造后的原紙的克重為105g/m2;原料總質(zhì)量包括聚苯硫醚纖維、芳綸纖維、芳綸漿柏的質(zhì)量。
[0137](3)紙張干燥:以質(zhì)量百分比計(jì)，將步驟(2)抄造的原紙用微波干燥至含水率低于8 % ;
[0138](4)浸漬工藝:在室溫下，將已經(jīng)干燥的原紙?jiān)谝呀?jīng)配好的溶液中浸漬5s。所述的溶液為濃度100g/L的溶解氯化鋰的N-N-二甲基乙酰胺溶液；
[0139](5)壓榨工藝:將經(jīng)(4)處理后的樣張?jiān)跍囟葹?00°C，壓力為1MPa處理60s;
[0140](6)洗滌工藝:將經(jīng)(5)處理后的樣張?jiān)谙礈煲褐薪?h，去除殘留在紙張中的氯化鋰和N-N-二甲基乙酰胺；
[0141](7)壓榨工藝:將經(jīng)(6)處理后的樣張?jiān)跍囟葹?10 °C，壓力為15MPa處理600 s;經(jīng)干燥后便可得到所需的紙張。
[0142]經(jīng)檢測(cè)，經(jīng)上述步驟所得芳綸紙厚度為167μπι，抗張強(qiáng)度為88.4MPa，介電強(qiáng)度為39Kv/mm0
[0143]如上所述即可較好實(shí)施本發(fā)明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張的方法，其特征在于包括如下步驟和工藝條件: 1)聚苯硫醚纖維的預(yù)處理:將聚苯硫醚纖維在第一浸漬液中浸泡80-100分鐘;所述第一浸漬液為飽和氫氧化鈉溶液或者質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于85 %的出504溶液； 2)紙張的抄造:將預(yù)處理后的聚苯硫醚纖維、芳綸纖維和芳綸漿柏混合，然后進(jìn)行疏解，添加分散劑，然后抄造原紙，原紙的定量為10-200g/m2; 3)紙張干燥:以質(zhì)量百分比計(jì)，將步驟(2)抄造的原紙干燥至含水率低于8%; 4)浸漬工藝:在室溫下，將已經(jīng)干燥的原紙?jiān)诘诙n液中浸漬5-20s，對(duì)原紙進(jìn)行浸漬處理，芳綸纖維發(fā)生溶解，芳綸纖維與聚苯硫醚纖維充分交織在一起，除去充斥在聚苯硫醚纖維和芳綸纖維之間的微量空氣;所述第二浸漬液為濃硫酸，或者是所述浸漬液為無(wú)機(jī)鹽與有機(jī)溶劑組成的復(fù)合處理液;所述無(wú)機(jī)鹽為氯化鋰或者氯化鉀;所述有機(jī)溶劑為N-N-二甲基乙酰胺N-N-二甲基甲酰胺； 5)壓榨工藝:將經(jīng)步驟4)處理后的樣張進(jìn)行壓榨； 6)洗滌工藝:將經(jīng)步驟5)處理后的樣張?jiān)谙礈煲褐薪荩コ龤埩粼诩垙堉杏袡C(jī)溶劑和無(wú)機(jī)鹽； 7)壓榨工藝:將經(jīng)步驟6)處理后的樣張進(jìn)行壓榨。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張的方法，其特征在于，所述復(fù)合處理液的配置方法是將無(wú)機(jī)鹽烘干至含水率低于2 %后，將其在50-110°C分散，全溶解于有機(jī)溶劑中，無(wú)機(jī)鹽與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為0.1-99:100，溶解完畢后靜置以備用。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張的方法，其特征在于，所述的芳纟侖纖維長(zhǎng)度為直徑為5-15μηι;聚苯硫醚纖維的長(zhǎng)度為0.5_5mm，直徑為8_20μmD4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張的方法，其特征在于，所述聚苯硫醚纖維、芳綸纖維和芳綸漿柏的質(zhì)量比為(0.1-50):(0.1-99):(0.1-99)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張的方法，其特征在于，所述洗滌液中浸泡的時(shí)間為I _2h。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張的方法，其特征在于，步驟5)和步驟7)的壓榨都是在溫度為80-110°C，壓力為5-15MPa條件下處理300-600s。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張的方法，其特征在于，所述的第一浸漬液的溫度為40-60°C。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張的方法，其特征在于，所述洗滌液為蒸餾水、去離子水或者乙醇。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶解復(fù)壓自增強(qiáng)制備高強(qiáng)度芳綸紙張的方法，其特征在于，所述的干燥為微波干燥和/或紅外干燥。10.—種高強(qiáng)度芳綸紙，其特征在于其由權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述方法制得，所述高強(qiáng)度芳綸紙克重為10-200g/m2時(shí)，所得芳綸紙的厚度為20-400μπι，抗張強(qiáng)度為10-150KN/m，介電強(qiáng)度為30_70kV/mm。
【文檔編號(hào)】D21H25/04GK106087529SQ201610405271
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】劉德桃, 路朋博, 程凡, 林美燕, 歐陽(yáng)豪, 陳克復(fù)
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué)