專利名稱：：一種航空航天用芳綸紙芳綸纖維前處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于特種紙
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種航空航天用芳綸紙芳綸纖維前處理的方法。本發(fā)明旨在除去紡輪纖維中的雜質(zhì)，達(dá)到造紙抄造要求。
背景技術(shù)：
：芳綸纖維是世界高性能纖維的主要品種之一。它具有優(yōu)異的力學(xué)性能，穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和理想的電氣性能，被廣泛應(yīng)用于航空航天、工業(yè)、汽車日用產(chǎn)品、電子等許多領(lǐng)域。芳綸即芳香族聚酰胺纖維，是由酰胺鍵互相連接的芳基所構(gòu)成的合成型大分子，其中酰胺鍵至少有85%直接連接在2個芳基環(huán)上。1974年美國貿(mào)易聯(lián)合會將其命名為"aramidfibers"。目前用得最廣的是對位芳綸和間位芳綸。間位芳綸的全稱為聚間苯二甲酰間苯二胺，簡稱MPIA。間位芳綸首先由美國杜邦公司于1956年開始研究，1967年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，美國商品名NOMEX，我國稱為芳綸1313。對位芳綸是聚對苯二甲酰對苯二胺，簡稱PPTA，是美國杜邦公司于1971年研制成功，1972年投入生產(chǎn)，并正式命名為KEVLAR，我國稱為芳綸1414。芳綸1313纖維是低模量纖維，芳綸1414纖維是高模量纖維；前者伸長率高，后者伸長率低。反應(yīng)在成紙性能上，芳綸1414纖維芳綸紙的伸長率低于芳綸1313纖維芳綸紙的伸長率。芳綸紙基復(fù)合材料(簡稱芳綸紙)大多以芳綸短纖(也稱芳綸短切纖維)和芳綸漿粕(也稱沉析纖維)按一定比例制成，少量的用芳綸短纖配以滌綸或植物纖維制成不同用途的制品。芳綸紙是制造飛機(jī)雷達(dá)罩的理想材料。使用芳綸纖維紙制造的蜂窩材料，可大幅度提高飛機(jī)構(gòu)件剛度、減輕質(zhì)量并可滿足透波性能等特種功能要求。采用芳綸纖維及它與吸波性能優(yōu)異的碳纖維、寬頻透波性能優(yōu)良的石英纖維等無機(jī)纖維混雜制作紙基材料，可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕質(zhì)化的要求?，F(xiàn)有技術(shù)中對芳綸纖維的前處理還存在如下幾個問題1)芳綸1313纖維較難微纖化、芳綸1414纖維微纖化易過度；2)芳綸纖維前處理過程中，一般使用了含氯無機(jī)鹽助溶劑來改善溶劑對樹脂的溶解性能，但存在著副作用，纖維中氯含量過高，會導(dǎo)致芳綸紙的耐熱性能下降。3)芳綸纖維具有極強(qiáng)的疏水性，在水中極難被分散，造紙時芳綸纖維因在水的作用下被攪拌而纏結(jié)，形成云朵狀漿團(tuán)。一方面吸附有空氣泡的漿團(tuán)漂浮于漿液面上，加重纖維間的絮聚，另一方面纖維團(tuán)沉淀于水中影響分散，兩種現(xiàn)象均嚴(yán)重影響到紙的勻度。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種航空航天用芳綸紙芳綸纖維前處理的方法，其使用芳綸1313和1414混合纖維、熱洗等工藝步驟解決了上述問題。本發(fā)明具體采用了如下技術(shù)方案—種航空航天用芳綸紙芳綸纖維前處理的方法，其特征是，包括如下步驟1)沉析纖維的制備和打漿將芳綸1414纖維溶液送入沉析機(jī)中，在高速剪切作用下混合，析出纖維細(xì)小的薄膜條狀的纖維，最后經(jīng)過水洗，打漿精制后，得到沉析纖維漿料；3打漿前芳綸1414纖維長34mm，纖維直徑4080ym，打漿后纖維長12mm，直徑2040iim;打漿工藝為打漿度4550°SR;打漿時間為46h;打漿濃度1.5%2.5%2)混合沉析纖維漿料與芳綸1313纖維按照重量比1:1.31.5混合；3)洗滌采用洗滌量的水對混合纖維進(jìn)行洗滌，洗滌次數(shù)57次，溫度為6090°C;4)分散將上述混合纖維在水中分散，形成0.05-0.2%濃度的懸浮液，分散劑為六偏磷酸鈉，分散劑用量O.1-0.3%。為了使沉析纖維更好的沉析，在沉析纖維制備過程中，還包括加入沉析劑的步驟。所述沉析劑為市售商品。為使成紙具有較高的致密度和挺度，在混合步驟中，加入混合纖維總重0.1_1%的槳粕。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1)本發(fā)明通過的沉析纖維進(jìn)行打漿，除了使纖維切短之外也使纖維變細(xì)。打漿增加了芳綸沉析纖維的比表面積，從而加強(qiáng)了纖維間的氫鍵結(jié)合，芳綸既有氫原子，又有氧和氮原子，因此相鄰分子上的氫和氧(0-H)以及氫和氮(N-H)就形成了氫鍵結(jié)合，這是芳綸纖維紙具有較高強(qiáng)度、能夠用于航空航天材料的原因之一。2)使用芳綸1313和1414混合纖維，使得漿料具有適當(dāng)?shù)奈⒗w化，可增加纖維的柔韌性，對纖維的分散、成紙勻度以及增大與粘接纖維的接觸面積，進(jìn)而提高軋后紙強(qiáng)度都有好處，且毛胚紙強(qiáng)度也會得到提高。3)芳綸纖維在制備過程中，一般使用了含氯無機(jī)鹽助溶劑來改善溶劑對樹脂的溶解性能，但存在著副作用，纖維中氯含量過高，會導(dǎo)致芳綸紙的耐熱性能下降。當(dāng)芳綸纖維中含氯量過高將影響芳綸纖維的耐熱性，而芳綸纖維無論作為絕緣材料，還是航天材料，都不可避免地要受到持續(xù)高溫的考驗(yàn)。通過熱洗纖維可以有效地降低芳綸纖維中的氯含量。4)沉析纖維打漿后的長度和直徑之比小于500，纖維不易絮聚。具體實(shí)施方式實(shí)施例—種航空航天用芳綸紙芳綸纖維前處理的方法，包括如下步驟1)沉析纖維的制備和打漿將芳綸1414纖維溶液送入沉析機(jī)中，在高速剪切作用下混合，析出纖維細(xì)小的薄膜條狀的纖維，最后經(jīng)過水洗，打漿精制后，得到沉析纖維漿料；打漿前芳綸1414纖維長34mm，纖維直徑4080ym，打漿后纖維長12mm，直徑2040iim;打漿工藝為打漿度4550°SR;打漿時間為46h;打漿濃度1.5%2.5%申請人:對沉析纖維不同的打漿度進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下表所示表1沉析纖維不同打漿度對紙頁性能的影響表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>結(jié)果表明，隨著打漿度的提高，沉析纖維手抄片的拉伸強(qiáng)度明顯增大，耐壓強(qiáng)度基本上不變。另外，在生產(chǎn)高打漿度的沉析纖維比較困難或不經(jīng)濟(jì)的情況下，用傳統(tǒng)的打漿設(shè)備給沉析纖維施加機(jī)械力提高打漿度，將非常耗時，而且動力消耗將成倍增加，故沉析纖維較適宜的打漿度在4550°SR左右。2)混合沉析纖維漿料與芳綸1313纖維按照重量比1:1.31.5混合；表2芳綸1414與芳綸1313不同配比影響<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>隨著短切纖維比重的增加，拉伸強(qiáng)度增加，撕裂度增加較大，而耐壓強(qiáng)度下降。考慮到在使用過程中對芳綸紙的強(qiáng)度性能要求較高，故確定芳綸紙纖維配比為1.31.5。3)洗滌采用洗滌量的水對混合纖維進(jìn)行洗滌，洗滌次數(shù)57次，溫度為6090°C;表2:熱洗次數(shù)對含氯量的影響表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>4)分散將上述混合纖維在水中分散，形成0.05-0.2%濃度的懸浮液，分散劑為六偏磷酸鈉，分散劑用量O.1-0.3%,權(quán)利要求一種航空航天用芳綸紙芳綸纖維前處理的方法，其特征是，包括如下步驟1)沉析纖維的制備和打漿將芳綸1414纖維溶液送入沉析機(jī)中，在高速剪切作用下混合，析出纖維細(xì)小的薄膜條狀的纖維，最后經(jīng)過水洗，打漿精制后，得到沉析纖維漿料；打漿前芳綸1414纖維長3～4mm，纖維直徑40～80μm，打漿后纖維長1～2mm，直徑20～40μm；打漿工藝為打漿度45～50°SR；打漿時間為4～6h；打漿濃度1.5％～2.5％；2)混合沉析纖維漿料與芳綸1313纖維按照重量比1∶1.3～1.5混合；3)洗滌采用洗滌量的水對混合纖維進(jìn)行洗滌，洗滌次數(shù)5～7次，溫度為60～90℃；4)分散將上述混合纖維在水中分散，形成0.05-0.2％濃度的懸浮液，分散劑為六偏磷酸鈉，分散劑用量0.1-0.3％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芳綸纖維前處理的方法，其特征是，沉析纖維制備過程中，還包括加入沉析劑的步驟。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芳綸纖維前處理的方法，其特征是，在混合步驟中，加入混合纖維總重O.1_1%的槳粕。全文摘要一種航空航天用芳綸紙芳綸纖維前處理的方法，屬于特種紙
技術(shù)領(lǐng)域：
，其技術(shù)要點(diǎn)是通過1)沉析纖維的制備和打漿；2)芳綸1313和芳綸1414混合；3)洗滌；4)分散。對芳綸纖維進(jìn)行前處理，使之能夠達(dá)到抄造要求。本發(fā)明通過采用沉析纖維打漿、芳綸1313和1414混合纖維、熱洗等工藝步驟解決了現(xiàn)有技術(shù)中混合纖維含氯量高、難絮聚等不足。文檔編號D21C9/02GK101792979SQ20101012540公開日2010年8月4日申請日期2010年3月17日優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日發(fā)明者李學(xué)峰申請人:山東齊峰特種紙業(yè)股份有限公司