對(duì)位芳綸纖維云母復(fù)合紙及其生產(chǎn)方法
【專利說明】對(duì)位芳絕纖維云母復(fù)合紙及其生產(chǎn)方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于絕緣材料領(lǐng)域，具體設(shè)及對(duì)位芳絕纖維云母復(fù)合紙及其生產(chǎn)方法。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 我國(guó)云母礦產(chǎn)蘊(yùn)藏豐富，但在原礦的加工過程利用率較低，從而產(chǎn)生并積累了大 量的云母碎片礦渣，利用現(xiàn)代造紙濕法抄造技術(shù)制備而得的云母紙，具備無毒、無味、抗腐 蝕、耐老化W及優(yōu)異的絕緣性能和高溫穩(wěn)定性，是國(guó)際上最理想的耐高溫絕緣材料。云母紙 的成形主要是依靠云母片間的范德華力和靜電作用力，因而導(dǎo)致成紙的機(jī)械強(qiáng)度較小，難 W滿足使用要求且生產(chǎn)效率低。
[0003] 目前的采用的補(bǔ)強(qiáng)方法主要是W芳絕纖維作為云母紙的增強(qiáng)材料。專利《纖維云 母紙及其生產(chǎn)方法》，公開號(hào):CN102760513A，公開日期:2012.10.31，采用6~15%的芳絕纖 維1313、85~94%的云母為原料，通過圓網(wǎng)紙機(jī)制備出具有更高的介電強(qiáng)度的云母紙;專利 《一種芳絕短切纖維增強(qiáng)化學(xué)法制漿粉云母紙的方法》，公開號(hào)CN101748648A，公開日期： 2010.06.23,采用3~15%短切纖維增強(qiáng)云母紙，其云母采用化學(xué)般燒制漿，其云母紙強(qiáng)度 得到提高;專利《一種芳絕沉析纖維增強(qiáng)再生云母紙的方法》，公開號(hào)CN101748647A，公開日 期：2010.06.23,采用2~20%沉析纖維與經(jīng)水力制漿的云母為原料，增強(qiáng)了云母紙機(jī)械性 能，提高了生產(chǎn)效率。
[0004] 上述的專利均介紹的是采用間位芳絕纖維增強(qiáng)云母紙的方法，在一定程度上提高 了云母紙的機(jī)械性能或介電強(qiáng)度，然而，由于間位芳絕纖維本體的耐熱性能有限，其長(zhǎng)期使 用溫度為20(TC，難W達(dá)到C級(jí)絕緣等級(jí)及W上材料的要求，難W滿足高端領(lǐng)域的使用。隨著 大型電機(jī)向小型化、輕薄化方向發(fā)展，特別是風(fēng)電、核電、高鐵牽引電機(jī)等設(shè)備都要求電機(jī) 體積小、絕緣強(qiáng)度高、使用壽命長(zhǎng)、安全可靠，因此對(duì)云母紙也提出了更高的要求，急需機(jī)械 性能和介電強(qiáng)度更優(yōu)異的高品質(zhì)云母紙。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種對(duì)位芳絕纖維云母復(fù)合 紙及其生產(chǎn)方法，所制得的對(duì)位芳絕纖維云母復(fù)合紙的機(jī)械性能和介電強(qiáng)度突出，熱學(xué)性 能優(yōu)異。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明復(fù)合紙采用如下技術(shù)方案：
[0007] 包括對(duì)位芳絕短切纖維10~20%，對(duì)位芳絕沉析纖維20~40%和云母片40~ 70%。
[000引進(jìn)一步地，對(duì)位芳絕短切纖維的長(zhǎng)度為4~12mm，纖度2D。
[0009] 進(jìn)一步地，對(duì)位芳絕沉析纖維的長(zhǎng)度分布為35~140目。
[0010] 進(jìn)一步地，云母片為白云母片或絹云母片，且厚度^1.6mm。
[0011] 本發(fā)明生產(chǎn)方法的技術(shù)方案是：
[0012] (1)云母片漿料的制備:取云母碎片進(jìn)行去雜處理，再采用超聲波處理將云母碎片 剝離成云母片，并加水配制成質(zhì)量濃度為1~6%的云母片漿料；
[0013] (2)對(duì)位芳絕短切纖維的分散:將對(duì)位芳絕短切纖維分散在水中，加入相對(duì)原料絕 干總質(zhì)量0.3~1.0%的聚氧化乙締溶液后，充分疏解分散均勻，得到質(zhì)量濃度為0.01~ 0.05 %的對(duì)位芳絕短切纖維漿料；
[0014] (3)對(duì)位芳絕沉析纖維的打漿:將對(duì)位芳絕沉析纖維進(jìn)行打漿，配制成質(zhì)量濃度為 0.05~0.5 %的對(duì)位芳絕沉析纖維漿料；
[0015] (4)將云母片漿料、對(duì)位芳絕短切纖維漿料和對(duì)位芳絕沉析纖維漿料混合分散均 勻，其中按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，對(duì)位芳絕短切纖維為10~20%，對(duì)位芳絕沉析纖維為20~40%， 云母片為40~70%;然后送入紙機(jī)流送系統(tǒng)，在紙機(jī)流送系統(tǒng)的高位箱中加入質(zhì)量濃度為 0.05~1 %的陽(yáng)離子聚丙締酷胺溶液，用量為相對(duì)原料絕干總質(zhì)量0.01~0.2%，混合均勻 得到紙漿；
[0016] (5)紙漿經(jīng)濕法抄造成形，干燥后經(jīng)熱壓得到對(duì)位芳絕纖維云母復(fù)合紙；
[0017] 其中，W步驟(4)中的對(duì)位芳絕短切纖維、對(duì)位芳絕沉析纖維和云母片共計(jì)100% 為原料絕干總質(zhì)量基準(zhǔn)。
[0018] 進(jìn)一步地，步驟(1)中云母碎片的超聲波處理?xiàng)l件為:功率為800~3000W，時(shí)間為1 ~1化。
[0019] 進(jìn)一步地，步驟(2)中聚氧化乙締溶液的質(zhì)量濃度為0.03~0.10%。
[0020] 進(jìn)一步地，步驟(3)中對(duì)位芳絕沉析纖維的打漿度為40~65° SR。
[0021] 進(jìn)一步地，步驟（5)中采用斜網(wǎng)紙機(jī)進(jìn)行濕法抄造成形，且上網(wǎng)濃度為0.005~ 0.02%。
[0022] 進(jìn)一步地，步驟(5)中采用Ξ漉式熱壓機(jī)進(jìn)行熱壓，且熱壓工藝條件為:溫度為280 。(:~380°C，線壓力為100~300kN/m，漉速為1.0~4.0m/min，熱壓次數(shù)為1~3次;且熱壓后 對(duì)位芳絕纖維云母復(fù)合紙經(jīng)過280~320 °C的烘箱維持保溫3~lOmin。
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有W下有益的技術(shù)效果：
[0024] 本發(fā)明對(duì)位芳絕纖維云母復(fù)合紙?jiān)喜捎脤?duì)位芳絕短切纖維、對(duì)位芳絕沉析纖維 和云母片，所得復(fù)合紙定量低，孔隙率小，具備優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，而且在保證云母復(fù)合紙機(jī) 械強(qiáng)度、介電強(qiáng)度的同時(shí)，顯著提高了其耐高溫穩(wěn)定性，本發(fā)明中復(fù)合紙的抗張強(qiáng)度可達(dá) 30.6N/cm，撕裂強(qiáng)度可達(dá)1.4N，介電強(qiáng)度高達(dá)21.7kV/mm，初始分解溫度高達(dá)545°C甚至是 550 °C。
[0025] 本發(fā)明生產(chǎn)方法中通過濕法抄造、熱壓成型等工藝制備對(duì)位芳絕纖維云母復(fù)合 紙，制備步驟簡(jiǎn)單;其中對(duì)位芳絕短切纖維作為骨架材料，起到主要的增強(qiáng)作用;對(duì)位芳絕 沉析纖維是一種新型合成對(duì)位芳絕纖維，相比于傳統(tǒng)漿巧纖維，其具有優(yōu)異的液相分散性 能和復(fù)合增強(qiáng)效果，并且熱學(xué)性能穩(wěn)定，其作為填充材料，熱壓過程中本體產(chǎn)生塑形變形， 將云母片和對(duì)位芳絕短切纖維牢牢鑲嵌在其中，從而提高成紙的機(jī)械和介電強(qiáng)度，解決了 傳統(tǒng)復(fù)合云母紙強(qiáng)度低、耐高溫絕緣性能差的問題，并通過云母片有效提高了成紙的勻度 和介電強(qiáng)度，為機(jī)電領(lǐng)域提供了高品質(zhì)新型絕緣材料;本發(fā)明綜合了對(duì)位芳絕纖維和云母 兩種材料的優(yōu)異特性，因而采用對(duì)位芳絕沉析纖維和對(duì)位芳絕短切纖維增強(qiáng)云母紙，是高 品質(zhì)新型復(fù)合云母紙絕緣發(fā)展的重要途徑，具有重大的市場(chǎng)前景和現(xiàn)實(shí)意義。 【【附圖說明】】
[0026] 圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。 【【具體實(shí)施方式】】
[0027] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0028] 本發(fā)明提供了對(duì)位芳絕纖維云母復(fù)合紙及其生產(chǎn)方法，其原料按照如下質(zhì)量比例 組成：對(duì)位芳絕短切纖維10~20%，對(duì)位芳絕沉析纖維20~40%，云母片40~70%，總計(jì) 100%。
[0029] 其中，對(duì)位芳絕短切纖維的長(zhǎng)度為4~12mm，纖度2D，對(duì)位芳絕沉析纖維的長(zhǎng)度分 布為35~140目，云母片為白云母片或絹云母片，且厚度^1.6mm。
[0030] 參見圖1，本發(fā)明對(duì)位芳絕纖維云母復(fù)合紙的生產(chǎn)方法，包括W下步驟：
[0031] (1)云母片漿料的制備:風(fēng)選云母碎片，去除不適抄造的風(fēng)干云母、水誘云母、斑污 云母及木屑等雜質(zhì)，經(jīng)壓力篩進(jìn)一步除去細(xì)小泥沙等雜質(zhì)，再采用功率為800~3000W的超 聲波處理1~lOh，將云母碎片剝離成云母片，并將云母片配制成質(zhì)量濃度1~6%的漿料；
[0032] (2)對(duì)位芳絕短切纖維的分散:將長(zhǎng)度為4~12mm，纖度2D的對(duì)位芳絕短切纖維分 散在水中，加入相對(duì)原材料絕干總質(zhì)量的0.3~1%的分散劑聚氧化乙締溶液，加入的聚氧 化乙締溶液的質(zhì)量濃度為0.03~0.10 %，采用槽式打漿機(jī)充分疏解分散均勻，得到對(duì)位芳 絕短切纖維漿料，漿料質(zhì)量濃度為0.01~0.05% ;
[0033] (3)對(duì)位芳絕沉析纖維的打漿:將對(duì)位芳絕沉析纖維通過盤磨機(jī)進(jìn)行打漿，打漿度 為40~65° SR，通過篩分儀選取長(zhǎng)度分布35~140目的纖維，配制成質(zhì)量濃度0.05~0.5 %的 對(duì)位芳絕沉析纖維漿料；
[0034] (4)將云母片漿料、對(duì)位芳絕短切纖維漿料和對(duì)位芳絕沉析纖維漿料按照固定質(zhì) 量比例混合分散均勻，固定質(zhì)量比例是按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，對(duì)位芳絕短切纖維為10~20%，對(duì) 位芳絕沉析纖維為20~40%，云母片為40~70% ;并送入紙機(jī)流送系統(tǒng)，在紙機(jī)流送系統(tǒng)的 配料箱中加入陽(yáng)離子聚丙締酷胺溶液，混合均勻得到紙漿;其中陽(yáng)離子聚丙締酷胺溶液的 質(zhì)量濃度為0.05~1 %，用量為相對(duì)原料絕干總質(zhì)量0.01~0.2% ;
[0035] (5)采用斜網(wǎng)紙機(jī)進(jìn)行濕法抄造，上網(wǎng)濃度0.005~0.02%，經(jīng)過壓棒、