高性能(néng)纖維紙是指相别于普通我票紙張、具有特殊的紙張結構,或包含特殊的原料老黑、助劑、塗層等,可用作絕緣、導電、耐熱、阻燃、隔熱、海樹耐腐蝕、耐化學(xué)試劑等特殊領域的紙張。為兒高性能(néng)纖維紙針對(duì)性和專用性很強光身,在電子電氣、航空航天、軍事(shì)科技、工業生産和日常生地美活中用途廣泛。目前常見的用于制備高性能(néng)纖維紙的公音原料有芳綸、碳纖維、聚酰亞胺纖和玩維、聚對(duì)苯撐苯并二噁唑纖維坐風(PBO)、聚苯并咪唑纖維(PBI)、碳化矽纖維、聚四氟乙烯纖維、玄武放說岩纖維等。加工方法主要分為濕法與幹法兩(l快區iǎng)種(zhǒng):(1)濕法成(通美chéng)形是將(jiāng)短纖維原料、粘開光結劑(熱固性的樹脂或是粘合性高的樹脂等)睡從加入紙漿中,濕法抄造成(chéng)形後(hòu)經(jīng)熱離黃軋工藝制備而成(chéng)。用機成(chéng)紙性能(néng)的主要影響因素包括纖維紅麗粗細、長(cháng)度、纖維表面(miàn)粗糙程度、得服纖維表面(miàn)活性基團、分散劑、紙漿、粘結劑、熱軋溫習民度、紙厚度等;(2)幹法成(chéng用了)形工藝則比較簡單,它是利用氣流或梳理成(chéng)網的工藝,首先將(ji劇吃āng)原料纖維與粘合劑(熱塑遠姐性、熱固性粘合劑)均勻地鋪設成(chéng)網,制笑南成(chéng)厚度可控、均勻的非織造布,再經(jīng)過(guò)軋鐵文光機熱軋、熱風穿透幹燥工藝制得高性能(néng)纖維紙。
1 芳綸紙
芳綸紙,學(xué)名聚芳酰胺纖維紙,主要由沉析纖相玩維和短切纖維按一定比例混合打漿後(hò理友u)抄造熱軋而成(chéng)。它不但具有優良的物理機械性能(néng),用為還(hái)具有較好(hǎo)的熱海話穩定性、阻燃性、電絕緣性和耐輻射性,是航空、航天、國(guó)防、看件電子、通訊、環保、化工和海洋開(子訊kāi)發(fā)等領域中的重要基礎材料。芳綸紙由美國信他(guó)杜邦公司于1960 年研制成(chéng)功,主要是以爸紅芳綸1313為主要原料的Nomex®系列和以芳知開綸1414為主要原料的Kevlar®系列。2014年杜邦帝人先進(j相畫ìn)紙(日本)有限公司申請了關于導電芳綸紙及其制算歌備方法的專利,專利主要介紹的導電性芳綸紙,包含芳綸短纖維是商、芳綸沉析纖維以及含導電性填料的導電性芳綸紙,其抄造的芳綸紙密度為0.45~是來1.10 g/cm3、拉伸強度火放為2.5 kN/m以上、表面(miàn)電阻率為短微10 ~ 500Ω·m,所制備的導電性芳綸紙具有船個良好(hǎo)的抗靜電功能(néng)。
芳綸及芳綸紙的核心制備技術被(bèi)美國(gu對議ó)杜邦、日本帝人等少數公司長(cháng)期壟斷,國(guó)内樂資自20世紀80年代開(kāi)始做跟蹤研究,其中煙台泰和新材料股份現媽有限公司(原煙台氨綸)聯合東華大學(xué)經(jīng)過(門南guò)不斷技術攻關,分别于2004年和2008年實現了芳綸1313和芳綸紙的大林産業化生産,其芳綸和芳綸紙的綜合性能(néng)達到(dào)票錯杜邦和帝人等大公司産品性能(néng)外外的70% ~ 80%。近年來國(g見輛uó)内外研究學(xué)者們對(duì)芳綸紙進(j南男ìn)行了大量研究。
2 碳纖維紙
碳纖維紙是使用100%碳纖維或活性碳纖維,以及碳纖有影維或活性碳纖維與其它纖維混合後(hòu),利用濕法或幹法成(chéng)山公形的方法抄造而成(chéng)的。可用作防靜電包裝紙、面(miàn)狀發他理(fā)熱材料、電磁波屏蔽材料、導電紙門樂、質子交換膜燃料電池用氣體擴散層材料等熱家,具有廣闊的應用前景。美國(guó們花)底特律一家公司在2007年成(chéng)功申請了一項關于碳纖維紙的美國費新(guó)專利。該發(fā)明用碳纖維紙作為燃料電池的氣體擴散介質,以你國增加燃料電池的耐用性。2005年,日本一家公司也發(f文水ā)明了一種(zhǒng)用于燃料電池理物的碳纖維紙。該碳纖維紙比表面(mi嗎錢àn)積達1.05 m2/g以上雜理,具有極好(hǎo)的彈性,更适用于燃料電池的多孔近冷電極基材。除此之外,其他專家學(xu技是é)者也對(duì)碳纖維紙進(jìn)行了大量的科學(xué)探究。1花金988年,美國(guó)StackpoleFibers公司采用短雨計切碳纖維與植物纖維的混合漿料通過(guò)濕法造紙的方法制備了具有可控電阻率的呢暗碳纖維紙,用作電子設備的電磁屏蔽材料;Masanori等采用濕法造紙冷們工藝制備了碳納米管(CNT)/纖維素纖維複合導電紙,對(duì)于 5~10 舊靜GHz的電磁波,其屏蔽效能(néng)可達50數業 dB;王虹等對(duì)碳纖維分散性及其濕法抄造碳畫和纖維紙進(jìn)行研究,結果表明,添加分散劑雨吧能(néng)有效改善碳纖維的分散性,友數以陰離子聚丙烯酰胺(APAM)和聚家弟氨酯型(PU)分散劑複配使用為最佳,工議碳纖維越長(cháng)或分散體系中碳纖維質量百分數越高越難分散,适宜廠好的碳纖維長(cháng)度為 2~兒煙6 mm,用木漿或熱熔纖維作粘合纖維能(néng)有效提高碳纖學員維紙的強度。
3 其他高性能(néng)纖維紙草答
除上述介紹的芳綸紙、碳纖維紙外,朋窗以PBO、聚苯胺、聚酰亞胺、玄武司頻岩等為原料抄造的高性能(néng)纖維紙的研究與開(kāi)發(北空fā)也日趨火熱。周洋等以植酸(PA)為摻雜劑/共摻雜劑看匠制備聚苯胺,并抄造成(chéng)聚苯胺的導電阻燃紙,測爸視試結果顯示,制備的聚苯胺導電阻燃紙均有較好(hǎo)的導電和阻燃效果,并且服銀具有良好(hǎo)的阻燃環境穩定性;楊軍等用苯并噁嗪樹脂增強服上PBO紙基材料,該紙基材料在未完全固技道化的條件下,其縱、橫向(xiàng)的裂斷明白長(cháng)分别高達7.51 km 和6.82 km,并且具有良好媽近(hǎo)的耐熱性能(néng);國資日本宇部興産(UBE)株式會(huì)社通作得過(guò)對(duì)聚酰亞胺泡沫進就輛(jìn)行打漿,發(fā)明了一種(zhǒng)用于制造聚酰亞雨煙胺耐熱紙的纖維,該纖維具有多分叉的特點,區議且纖維的耐熱溫度很高,制成(chéng)的紙頁經(j他雪īng)熱軋後(hòu)可獲得高強度的聚酰亞通跳胺耐熱紙。  話煙;
另外,河北工業大學(xué)的胡琳娜早在2004年就(jiù)以30% ~ 光制40%的玄武岩纖維與60% ~ 70%的木漿混合成(chéng)漿,分農抄制高性能(néng)的紙張,其實驗結果表明,玄武岩纖維含量越高,混抄紙錢不闆的透氣性越大,但強度會(huì)降低,其最大特點東舊是可降解,對(duì)環境無害。
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