本發(fā)明屬于造紙
技術領域：
，具體涉及一種納米纖維碳黑導電紙及其制備方法。
背景技術：
：導電紙是一種重要的功能紙品種，在電子產(chǎn)品領域起著重要作用。傳統(tǒng)的導電紙存在著紙張導電性不高、金屬易被氧化而使導電性下降快，以及涂層容易脫落等缺點，使得其導電性和穩(wěn)定性不高，屏蔽性能很差，從而限制了導電紙的應用領域。為此我們著力研究一種既能夠作為靜電貼有效導走靜電的表面用紙，靜電貼要求紙張的導電性能越高越好；又能夠作為電池電極的包覆紙，能夠保障燃料氣體供給和副產(chǎn)物的順利排出。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種納米纖維碳黑導電紙，能夠有效導走靜電達到抗靜電性、防屏蔽功能又能作為電池電極包覆紙能夠有效保障燃料氣體供給和副產(chǎn)物的順利排出；本發(fā)明同時提供了納米纖維碳黑導電紙的制備方法，科學合理、簡單易行。本發(fā)明所述的納米纖維碳黑導電紙，由如下重量份數(shù)的原料制成：本發(fā)明所述的納米纖維碳黑導電紙，優(yōu)選由如下重量份數(shù)的原料制成：所述的納米纖維助劑為納米二氧化鈦、納米三氧化二鉻或納米氧化鋅粉體中的一種或幾種。所述的碳黑為高色素碳黑與導電碳黑按質量比1:2混合的混合物。所述的漂白針葉漿為漂白硫酸鹽針葉木漿，漂白闊葉漿為漂白硫酸鹽相思木漿。所述的礦物填料為鈦白粉或高嶺土中的一種或兩種。所述的分散劑為超高分子量陰離子聚丙烯酰胺和羧酸鹽LBD-1分散劑按質量比1:5混合的混合物。所述的濕強劑為PAE-L造紙高性能濕強劑與聚酰胺環(huán)氧氯丙烷按質量比1:3混合的混合物。所述的干強劑為陰離子聚丙烯酰胺和羧甲基淀粉按質量比1:1混合的混合物。本發(fā)明所述的納米纖維碳黑導電紙的制備方法，步驟如下：(1)把漂白針葉漿和漂白闊葉漿分別加入碎漿機，先碎漂白針葉漿，再碎漂白闊葉漿，在35-45℃碎解，叩解度分別控制到32-35、37-42°SR，質量濃度達到4-5％后加入納米纖維助劑攪拌均勻后泵入碎漿池內備用；(2)將礦物填料加水稀釋至質量濃度為50-60％，加入碳黑攪拌，轉速2500轉/min，使礦物填料和碳黑分散均勻，最后泵入步驟(1)的碎漿池內與步驟(1)所得產(chǎn)物混合均勻，獲得混合后的漿料；(3)將步驟(2)混合后的漿料經(jīng)過纖維疏解后，通過磨漿將纖維切斷、分絲帚化；將磨漿后的漿料打入加填池進行加填，依次加填濕強劑、干強劑和分散劑，調節(jié)質量濃度至2.5-3.0％，pH值6.8-7.2，最后把漿料打入抄前池準備抄造；(4)將上述調制過的漿料再稀釋、篩除雜物后，經(jīng)均勻的交織，漿網(wǎng)速比1：1；然后降低壓榨線壓力為0.15-0.18Mpa進行脫水，烘干；再采用加濕器加濕至原紙含水量質量百分比5-8％，經(jīng)壓光、卷紙、裁切、包裝即得產(chǎn)品。傳統(tǒng)的導電紙相關技術僅僅是在如何提高紙張導電性能上做研究，但是為了提高紙張的導電性能，盡可能提高紙張導電性能的同時又限制了導電紙的使用范疇。作為靜電貼要求紙張纖維與碳黑的充分結合，提高碳黑的留著率來提高紙張的導電性能。而作為電池電極的包覆紙，不僅要求紙張具備一定的導電性能還要保證紙張的透氣性好，才能夠保障電極燃料氣體的供給和副產(chǎn)物的順利排出，因此本發(fā)明主要是在提高紙張導電性能的基礎上提高紙張的透氣性，也就是降低紙張透氣度指標。為了降低紙張透氣度需要降低漿料的叩解度，叩解度降低了就勢必降低碳黑的留著率。因此本發(fā)明特別在漿料中加入納米纖維助劑，增強纖維與碳黑之間的結合力，又特別加入分散劑保證纖維與碳黑結合的同時不會產(chǎn)生絮聚，從而提高紙張的透氣性。如此，納米纖維碳黑導電紙不僅能夠作為靜電貼高效導走靜電，還可以作為電池電極包覆紙，在保證導電性能的同時又能夠保障燃料氣體供給和副產(chǎn)物的順利排出。本發(fā)明中采用的碳黑是高色素碳黑與導電碳黑的混合物，在漿料中既作為一種顏料均勻分布在漿料纖維中使紙張達到一定的色相，又能使紙張具備一定的導電能力。本發(fā)明中采用的納米纖維助劑能夠有效增強紙漿纖維與導電碳黑之間的結合力，使導電碳黑均勻地分布在紙張纖維中，能夠提高紙張的透氣性，從而進一步提升紙張的導電性能，并且使紙張導電性能穩(wěn)定、均勻、持久性強。本發(fā)明所用的分散劑，能夠有效促進造紙纖維的良好分散和極佳的紙張成型效果，改善紙漿勻度和紙張的柔軟度，并且具有熱解性、隨溫度升高其粘度很快下降的特點，從而保證不影響干燥的紙中原有纖維的性能。本發(fā)明采用濕強劑為PAE-L造紙高性能濕強劑與聚酰胺環(huán)氧氯丙烷，按質量比1:3混合的混合物，作為濕強劑加入與紙漿纖維結合，能夠增加纖維之間的拉力作用，能夠增強纖維的層間強度，能夠保證紙張在較低克重下能夠有較強濕拉力，并且提升紙張的表面強度，在下游客戶使用時不易斷裂。采用干強劑，能夠起高效分散劑的作用，即干強劑使?jié){中纖維分布更均勻，提供了更多的纖維間以及纖維與高分子間結合，從而提高了干強度。以上濕強劑和干強劑的加入保證了紙張的濕強度和干強度，使紙張可以具有較高的強度。本發(fā)明所生產(chǎn)的紙張在40-85g/㎡定量較低，加入濕強劑和干強劑能夠保證紙張在較低定量的情況下也能有較高表面強度，下游客戶使用不易斷裂。漂白硫酸鹽相思木漿屬于漂白硫酸鹽闊葉木漿，原料樹種為小葉相思木。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下有益效果：傳統(tǒng)的導電紙為了提高紙張的導電性能，會提高紙張叩解度來提高導電碳黑的留著率，而作為電池電極包覆紙要求透氣性高這就需要降低紙漿叩解度，本發(fā)明就是使紙張在高導電性能的情況下還能提高紙張透氣性，因此本發(fā)明不僅能夠滿足傳統(tǒng)導電紙的使用還能作為電池電極包覆紙使用，從而拓寬了導電紙的使用范疇。本發(fā)明產(chǎn)品具有勻度高、遮蓋性好、力學強度高、導電性能優(yōu)良、化學穩(wěn)定性好的優(yōu)點。具體實施方式以下結合實施例對本發(fā)明做進一步描述。實施例1-3是本發(fā)明的具體實施例，其中實施例2為最佳實施例。特別說明紙張導電能力的測定根據(jù)紙張體積電阻率的測定：采用Agilent高精度表，測量時在兩電極上施加2公斤以上的壓力以減小接觸電阻，提高測量的準確性，體積電路率是一個與材料基本尺寸無關的常數(shù)。由材料本身性質決定，反映了材料間導電性能的差異。其值越小，材料在相同尺寸條件下的導電性就越高。實施例1-3及對比例1-2的原材料及助劑見表1。表1實施例1-3及對比例1-2的原材料及助劑(按重量份計)原材料及助劑實施例1實施例2實施例3對比例1對比例2漂白硫酸鹽針葉木漿1020302020漂白硫酸鹽相思木漿3045604545鈦白粉510151010高嶺土5---碳黑51015325納米纖維助劑1015202010分散劑3510315濕強劑0.51.01.50.52.0干強劑1.01.52.01.02.5實施例1(1)把漂白針葉漿和漂白闊葉漿分別加入碎漿機，先碎漂白針葉漿，再碎漂白闊葉漿，在38℃充分碎解，叩解度分別控制到35°SR、42°SR，質量濃度達到4.5％后加入納米纖維助劑充分攪拌均勻后泵入碎漿池內備用；(2)將礦物填料加水稀釋至質量濃度為55％，加入碳黑充分攪拌，轉速2500轉/min，使礦物填料和碳黑分散均勻，最后泵入步驟(1)的碎漿池內與步驟(1)所得產(chǎn)物混合均勻，獲得混合后的漿料；(3)將步驟(2)混合后的漿料經(jīng)過纖維疏解后，通過磨漿將纖維切斷、分絲帚化；將磨漿后的漿料打入加填池進行加填，依次按比例加填濕強劑、干強劑和分散劑，調節(jié)質量濃度至2.5％，pH值6.9，最后把漿料打入抄前池準備抄造；(4)將上述調制過的漿料再稀釋、篩除雜物后，經(jīng)均勻的交織，漿網(wǎng)速比1：1；然后適當降低壓榨線壓力為0.18Mpa進行脫水，烘干；再采用加濕器加濕至原紙含水量質量百分比6％，經(jīng)壓光、卷紙、裁切、包裝即得產(chǎn)品。對實施例1制備得到的產(chǎn)品進行性能測試，所有測試均按照國家標準進行，試驗后經(jīng)過測量指標定量55g/m2，透氣度：18S/100ML，干拉力22N/1.5cm，濕拉力7N/1.5cm，灰分4.5％，平滑度130S，電阻率15.281Ω·cm。實施例2(1)把漂白針葉漿和漂白闊葉漿分別加入碎漿機，先碎漂白針葉漿，再碎漂白闊葉漿，在45℃充分碎解，叩解度分別控制到32°SR、37°SR，質量濃度達到4.0％后加入納米纖維助劑充分攪拌均勻后泵入碎漿池內備用；(2)將礦物填料加水稀釋至質量濃度為55％，加入碳黑充分攪拌，轉速2500轉/min，使礦物填料和碳黑分散均勻，最后泵入步驟(1)的碎漿池內與步驟(1)所得產(chǎn)物混合均勻，獲得混合后的漿料；(3)將步驟(2)混合后的漿料經(jīng)過纖維疏解后，通過磨漿將纖維切斷、分絲帚化；將磨漿后的漿料打入加填池進行加填，依次按比例加填濕強劑、干強劑和分散劑，調節(jié)質量濃度至2.5％，pH值7.1把漿料打入抄前池準備抄造；(4)將上述調制過的漿料再稀釋、篩除雜物后，經(jīng)均勻的交織，漿網(wǎng)速比1：1；然后適當降低壓榨線壓力為0.15Mpa進行脫水，烘干；再采用加濕器加濕至原紙含水量質量百分比6％，經(jīng)壓光、卷紙、裁切、包裝即得產(chǎn)品。對實施例2制備得到的產(chǎn)品進行性能測試，所有測試均按照國家標準進行，試驗后經(jīng)過測量指標定量60g/m2，透氣度：10S/100ML，干拉力23N/1.5cm，濕拉力6.9N/1.5cm，灰分3％，平滑度150S，電阻率63.563Ω·cm。實施例3(1)把漂白針葉漿和漂白闊葉漿分別加入碎漿機，先碎漂白針葉漿，再碎漂白闊葉漿，在35℃充分碎解，叩解度分別控制到32°SR、37°SR，質量濃度達到4.0％后加入納米纖維助劑充分攪拌均勻后泵入碎漿池內備用；(2)將礦物填料加水稀釋至質量濃度為55％，加入碳黑充分攪拌，轉速2500轉/min，使礦物填料和碳黑分散均勻，最后泵入步驟(1)的碎漿池內與步驟(1)所得產(chǎn)物混合均勻，獲得混合后的漿料；(3)將步驟(2)混合后的漿料經(jīng)過纖維疏解后，通過磨漿將纖維切斷、分絲帚化；將磨漿后的漿料打入加填池進行加填，依次按比例加填濕強劑、干強劑和分散劑，調節(jié)質量濃度至2.5％，pH值7.1把漿料打入抄前池準備抄造；(4)將上述調制過的漿料再稀釋、篩除雜物后，經(jīng)均勻的交織，漿網(wǎng)速比1：1；然后適當降低壓榨線壓力為0.15Mpa進行脫水，烘干；再采用加濕器加濕至原紙含水量質量百分比6％，經(jīng)壓光、卷紙、裁切、包裝即得產(chǎn)品。對實施例3制備得到的產(chǎn)品進行性能測試，所有測試均按照國家標準進行，試驗后經(jīng)過測量指標定量45g/m2，透氣度：20S/100ML，干拉力23N/1.5cm，濕拉力7.5N/1.5cm，灰分6％，平滑度180S，電阻率45.189Ω·cm。結果說明：實施例1-3產(chǎn)品合格，其定量為45-85g/m2、透氣度：10-25S/100ML、濕拉力4-9N、干拉力：20-35N、吸高：25-40mm/10min、灰分：3-12％、平滑度：80-180S、電阻率13-70Ω·cm，完全符合客戶使用要求和相關標準。對比例1(1)把漂白針葉漿和漂白闊葉漿分別加入碎漿機，先碎漂白針葉漿，再碎漂白闊葉漿，在45℃充分碎解，叩解度分別控制到32°SR、37°SR，質量濃度達到4.0％后加入納米纖維助劑充分攪拌均勻后泵入碎漿池內備用；(2)將礦物填料加水稀釋至質量濃度為55％，加入碳黑充分攪拌，轉速2500轉/min，使礦物填料和碳黑分散均勻，最后泵入步驟(1)的碎漿池內與步驟(1)所得產(chǎn)物混合均勻，獲得混合后的漿料；(3)將步驟(2)混合后的漿料經(jīng)過纖維疏解后，通過磨漿將纖維切斷、分絲帚化；將磨漿后的漿料打入加填池進行加填，依次按比例加填濕強劑、干強劑和分散劑，調節(jié)質量濃度至2.5％，pH值7.1把漿料打入抄前池準備抄造；(4)將上述調制過的漿料再稀釋、篩除雜物后，經(jīng)均勻的交織，漿網(wǎng)速比1：1；然后適當降低壓榨線壓力為0.15Mpa進行脫水，烘干；再采用加濕器加濕至原紙含水量質量百分比6％，經(jīng)壓光、卷紙、裁切、包裝即得產(chǎn)品。對對比例1得到的產(chǎn)品進行性能測試，所有測試均按照國家標準進行，試驗后經(jīng)過測量指標定量46g/m2，透氣度：22S/100ML，干拉力22N/1.5cm，濕拉力7.5N/1.5cm，灰分5.5％，平滑度160S，電阻率0.168Ω·cm。對比例1碳黑用量很少，紙張經(jīng)過下游客戶試驗，導電性能達不到使用需求。對比例2(1)把漂白針葉漿和漂白闊葉漿分別加入碎漿機，先碎漂白針葉漿，再碎漂白闊葉漿，在45℃充分碎解，叩解度分別控制到35°SR、40°SR，質量濃度達到4.5％后加入納米纖維助劑充分攪拌均勻后泵入碎漿池內備用；(2)將礦物填料加水稀釋至質量濃度為55％，加入碳黑充分攪拌，轉速2500轉/min，使礦物填料和碳黑分散均勻，最后泵入步驟(1)的碎漿池內與步驟(1)所得產(chǎn)物混合均勻，獲得混合后的漿料；(3)將步驟(2)混合后的漿料經(jīng)過纖維疏解后，通過磨漿將纖維切斷、分絲帚化；將磨漿后的漿料打入加填池進行加填，依次按比例加填濕強劑、干強劑和分散劑，調節(jié)質量濃度至2.8％，pH值7.1把漿料打入抄前池準備抄造；(4)將上述調制過的漿料再稀釋、篩除雜物后，經(jīng)均勻的交織，漿網(wǎng)速比1：1；然后適當降低壓榨線壓力為0.25Mpa進行脫水，烘干；再采用加濕器加濕至原紙含水量質量百分比6％，經(jīng)壓光、卷紙、裁切、包裝即得產(chǎn)品。對對比例2得到的產(chǎn)品進行性能測試，所有測試均按照國家標準進行，試驗后經(jīng)過測量指標定量48g/m2，透氣度：30S/100ML，干拉力26N/1.5cm，濕拉力8.0N/1.5cm，灰分4％，平滑度200S，電阻率58.457Ω·cm。對比例2的碳黑用量太多，經(jīng)客戶試驗，紙張導電性能能夠滿足使用需求，但是紙張透氣性明顯降低，不能作為電池電極包覆紙使用，因此不能滿足客戶的使用需求，并且經(jīng)濟成本大幅提升。當前第1頁1 2 3