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专利号: 2018101422032
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 造纸;纤维素的生产
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种利用芳纶纳米纤维自增强的对位芳纶纸,其特征在于,以重量份数计,所述的对位芳纶纸制备原料包括:对位芳纶纤维:90~99份,芳纶纳米纤维:1~10份;所述的对位芳纶纤维为对位芳纶纤维X和对位芳纶纤维Y的混合体系,其中,对位芳纶纤维X和对位芳纶纤维Y的重量比为(3~4)﹕(6~7),所述的对位芳纶纤维X为对位芳纶短切纤维;所述的对位芳纶纤维Y为对位芳纶沉析纤维和对位芳纶浆粕纤维中的一种或两种。

2.根据权利要求1所述的一种利用芳纶纳米纤维自增强的对位芳纶纸,其特征在于,所述芳纶纳米纤维由以下方法制备:步骤(1):将对位芳纶纤维A、氢氧化钾和二甲基亚砜置于容器中,在密封条件下搅拌,得到分散于KOH/DMSO体系下的芳纶纳米纤维分散液;

步骤(2):将步骤(1)中得到的分散于KOH/DMSO体系下的芳纶纳米纤维分散液,在搅拌作用下,向其高压注射去离子水,得到分散于KOH/DMSO/H2O混合体系中的芳纶纳米纤维;

步骤(3):将步骤(2)中得到的分散于KOH/DMSO/H2O混合体系中的芳纶纳米纤维通过200~500目尼龙滤膜真空抽滤,得到芳纶纳米纤维前驱体;

步骤(4):将步骤(3)中得到的芳纶纳米纤维前驱体通过无水乙醇和去离子水反复洗涤,分散浓度为0.5~5mg/mL,得到胶体状芳纶纳米纤维;

步骤(5):将步骤(4)中得到的胶体状芳纶纳米纤维在搅拌作用下分散于去离子水中,得到水分散的芳纶纳米纤维。

3.根据权利要求2所述的一种利用芳纶纳米纤维自增强的对位芳纶纸,其特征在于,步骤(1)中对位芳纶纤维A、氢氧化钾和二甲基亚砜比例为1g:1.5g:500ml,所述的对位芳纶纤维A是对位芳纶纱线纤维、对位芳纶短切纤维、对位芳纶浆粕纤维和对位芳纶沉析纤维中的一种。

4.根据权利要求2所述的一种利用芳纶纳米纤维自增强的对位芳纶纸,其特征在于,步骤(2)中所述的高压注射是利用不锈钢高压射流泵,射流压力为5~15MPa,射流速度为0.2~2.0mL/s;射流去离子水与对位芳纶纤维A的质量比为1:1~5:1。

5.根据权利要求2所述的一种利用芳纶纳米纤维自增强的对位芳纶纸,其特征在于,步骤(4)中洗涤用无水乙醇的体积与芳纶纳米纤维前驱体质量的比为1mL:5mg~1mL:2mg;所述洗涤用去离子水与芳纶纳米纤维前驱体的质量比为10:1~5:1。

6.根据权利要求2所述的一种利用芳纶纳米纤维自增强的对位芳纶纸,其特征在于,步骤(1)中搅拌是指在密封条件下,在30~50℃温度下搅拌5~8天;步骤(2)中搅拌转速为600~3000rpm;步骤(5)中搅拌转数为500~2500rpm,搅拌时间30~180min。

7.一种权利要求1-6任一项所述的对位芳纶纸的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:将对位芳纶纤维X疏解分散,制得浆料悬浮液A;

步骤二:将对位芳纶纤维Y经过原纤化处理并添加到步骤一中得到的浆料悬浮液A,疏解分散制得浆料悬浮液B,原纤化处理程度具体为打浆度达到45~60°SR;

步骤三:将芳纶纳米纤维添加到步骤二中制得的浆料悬浮液B中,再疏解分散,制得浆料悬浮液C;

步骤四:将步骤三中得到的浆料悬浮液C抄造成形,压榨、干燥并进行热压得到芳纶纳米纤维自增强的对位芳纶纸。

8.根据权利要求7所述的对位芳纶纸的制备方法,其特征在于,步骤一中进行疏解时添加分子量为300~500万的聚氧化乙烯作为分散剂,用量为对位芳纶纤维X绝干质量的0.1~

0.5%。

9.根据权利要求7所述的对位芳纶纸的制备方法,其特征在于,步骤三中疏解时添加阳离子聚丙烯酰胺作为助留剂,用量为芳纶纳米纤维质量的0.01~0.05%。

10.根据权利要求7所述的对位芳纶纸的制备方法,其特征在于,步骤一中疏解转数为

10000~30000r,步骤二中疏解转数为10000~20000r,步骤三中疏解转数为5000~10000r。