一种低成本高性能芳纶复合纸及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113737567A(43)申请公布日2021.12.03(21)申请号202110936038.XD21H11/18(2006.01)(22)申请日2021.08.16(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号申请人赣州龙邦材料科技有限公司(72)发明人李金鹏李永锋王斌段承良常小斌曾劲松程峥陈克复(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人刘瑜(51)Int.Cl.D21H27/00(2006.01)D21H13/26(2006.01)D21H15/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种低成本高性能芳纶复合纸及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种低成本高性能芳纶复合纸及其制备方法与应用。该制备方法包括如下步骤：(1)将短切纤维分散到水进行超声改性，得到短切纤维分散液；将沉析纤维加入到水中疏解后，再加入硫代硫酸钠，得到沉析纤维分散液；(2)将部分短切纤维分散液和沉析纤维分散液混合成悬浮液，然后经湿法抄造制备芳纶纸张；(3)将剩余部分的短切纤维分散液和纳米纤维素混合成悬浮液，然后经湿法抄造制备短切纤维/纳米纤维素纸张；(4)将芳纶纸张和短切纤维/纳米纤维素纸张在热压条件下进行复合成型，得到低成本高性能芳纶复合纸。本发明中的制备方法可以降低芳纶纸基材料的制备成本、降低其厚度以及使其保持较高的机械强度，具有优异的实际生产价值。CN113737567ACN113737567A权利要求书1/2页1.一种低成本高性能芳纶复合纸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)芳纶纤维分散处理：将短切纤维分散到水中，并进行超声改性处理，得到短切纤维分散液；将沉析纤维加入到水中，于50±5℃条件下疏解后，再加入硫代硫酸钠进行搅拌，得到沉析纤维分散液；(2)芳纶纸张抄造：将步骤(1)得到的部分短切纤维分散液和沉析纤维分散液混合成悬浮液，然后经湿法抄造制备芳纶湿纸张，再进行干燥处理并控制纸张的水分含量在10％以内，得到芳纶纸张；(3)短切纤维和纳米纤维素复合纸张抄造：将步骤(1)得到的剩余部分的短切纤维分散液和纳米纤维素混合成悬浮液，然后经湿法抄造制备短切纤维/纳米纤维素湿纸张，再进行干燥处理并控制纸张的水分含量在10％以内，得到短切纤维/纳米纤维素纸张；(4)纸张复合：将步骤(2)制备的芳纶纸张和步骤(3)制备的短切纤维/纳米纤维素纸张在热压条件下进行复合成型，得到低成本高性能芳纶复合纸。2.根据权利要求1所述的低成本高性能芳纶复合纸的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的悬浮液中短切纤维和沉析纤维的质量比为6:4～8:2；步骤(3)中所述的悬浮液中短切纤维和纳米纤维素的的质量比为5:5～7:3。3.根据权利要求2所述的低成本高性能芳纶复合纸的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的悬浮液中短切纤维和沉析纤维的质量比为6:4～7:3。4.根据权利要求1所述的低成本高性能芳纶复合纸的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述的复合成型的条件为：温度220℃～250℃，压力1～5MPa，时间5～10min。5.根据权利要求4所述的低成本高性能芳纶复合纸的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述的复合成型的条件为：温度230℃，压力3MPa，时间8min。6.根据权利要求1所述的低成本高性能芳纶复合纸的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的短切纤维与水的质量比为1:10～20；步骤(1)中所述的沉析纤维与水的质量比为1:10～20；步骤(1)中所述的硫代硫酸钠与沉析纤维的质量比为0.5～1:10；步骤(2)中所述的芳纶纸张的定量为30～60g/m2；步骤(2)中所述的芳纶纸张的水分含量为5～10％；步骤(3)中所述的短切纤维/纳米纤维素纸张的定量为30～60g/m2；步骤(2)中所述的短切纤维/纳米纤维素纸张的水分含量为3～8％。7.根据权利要求6所述的低成本高性能芳纶复合纸的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的短切纤维与水的质量比为1:20；步骤(1)中所述的沉析纤维与水的质量比为1:10；步骤(1)中所述的硫代硫酸钠与沉析纤维的质量比为0.6～1:10；步骤(2)中所述的芳纶纸张的定量为30g/m2；步骤(3)中所述的短切纤维/纳米纤维素纸张的定量为30g/m2。8.根据权利要求1所述的低成本高性能芳纶复合纸的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的超声的条件为：功率40KW，时间30～60min；步骤(1)中所述的疏解的时间为30min以上；2CN113737567A权利要求书2/2页步骤(1)中所述的搅拌的时间为10min以上；步骤(2)中所述的干燥的温度为100±5℃；步