專利名稱：一種芳綸短切纖維增強化學法制漿粉云母紙的方法
技術領域：
屬于造紙工業和絕緣工業交叉領域。
背景技術：
云母紙的制造技術與大規模集成電路、高溫塑料、光導纖維，被譽為對當代電氣、 電子工業作出貢獻的四大技術之一。云母紙是一種優質的絕緣材料，具有無毒、無味、耐高 溫、高壓、耐老化、耐腐蝕的特點。我國云母礦蘊藏很豐富，但云母從原礦到加工成各種片云 母制品，其利用率僅在3% 10%左右，多年積累了大量云母碎片礦渣。利用制漿造紙工藝 技術以云母碎片作原料生產各種型號的云母紙，使90%以上的云母碎片得到綜合利用，是 一項非常重要的課題。 將精選的云母碎片，經高溫煅燒脫去云母結構中的部分結晶水，使云母碎片沿垂 直于解理面的方向膨脹，質地變軟，再用化學方法處理，使云母片充分地分裂解理，再經洗 滌、攪拌、分級成漿，這種方法叫煅燒化學制漿法(俗稱熟法)。用化學法制備的漿料在圓網 造紙機較慢的車速下抄成紙巻，再分切成巻筒紙或平板紙，它保持了天然云母的多種優良 特性，且厚度均勻、介電強度波動范圍小，在很多應用領域可取代天然云母，為綜合利用云 母資源開拓了廣闊的前景。用這種方法制漿、抄造的云母紙叫粉云母紙(俗稱熟料紙或熟 粉紙)。 但是粉云母紙由于是由云母碎片用抄紙法抄造而成，云母碎片間只有范德華力和 電荷吸引力等極微弱的作用力，沒有天然云母片材料的強度，雖然在使用過程中復合了玻 璃、聚酯等基材，但也存在抄紙和復合過程中，由于云母紙強度過低，易斷紙，且車速難以提 升，造成生產效率極為低下。 本課題組經過長期的試驗研究，發現在云母造紙漿料中加入適量的芳綸短切纖 維，可以利用芳綸短切纖維作為骨架顯著增加云母紙的強度，可抄造性，在提高云母紙強 度，與其他材料得復合性能的同時，減少抄造時的斷紙，提高紙機車速，提高生產效率，同時 芳綸短切纖維具有優良的電氣性能，將提高云母紙產品介電性能。 本技術采用新工藝、新配方研發生產的環保節能型新產品，技術含量高、創新性 強，應用前景廣闊，對推動高新技術產業發展，促進傳統產業的升級換代，提升絕緣材料產 品的檔次，促進相關產業的發展具有重大的現實意義。
發明內容
本發明提出一種在化學法粉云母紙中添加適量芳綸短切纖維的方法，提高云母紙 的強度，可抄造性。減少抄造時的斷紙，提高紙機車速，提高生產效率，同時提高產品介電性 能。 本發明的技術方案，具體步驟如下 1)分選粉云母碎片，除去不能用于抄造云母紙的黑云母、綠云母及一些伴生雜質， 同時除去厚度大于1. 3mm的厚云母片；
2)分選后的粉云母碎片放入圓筒篩中用水清洗，除去云母料中的泥沙和尺寸為 500目以上的細小碎片； 3)除凈后，置于帶式烘干機上干燥0. 5-2個小時，使云母料水分含量在2% -4% ;
4)將云母料放入間歇加熱的回轉爐在700-80(TC下進行煅燒，煅燒時間60-80分 鐘，得到云母熟料； 5)將云母熟料浸入質量分數為3_9%的碳酸鈉溶液中浸泡10-30分鐘，然后投入 質量分數為2_5%的稀硫酸溶液中浸泡10-40分鐘，一邊讓酸堿反應產生大量二氧化碳，一 邊用攪拌器攪拌漿料，在攪拌作用下分離成云母薄片漿料； 6)將云母薄片漿料加水洗滌，分級成打漿度為35-50° SR的化學法粉云母漿；
7)選用長度為3-6mm，細度為0. 5_1. 5D的短切芳綸纖維，用水力分散器進行分散， 制成均勻懸浮的芳綸短切纖維漿料，質量濃度控制在3% -7% ; 8)在制備好的化學法粉云母漿中添加云母碎片質量分數3% _15%的芳綸短切纖 維漿料，制備成云母芳綸漿； 將云母芳綸漿送入紙機網前流送系統，流送系統高位箱或流漿箱之前加入聚氧化 乙烯，加入量為云母碎片和芳綸短切纖維的質量的0. 005-0. 1 % ，最后，在斜網或圓網紙機 上抄造成型，干燥，生產出合格紙張。 本發明給粉云母漿提供了相對于云母幾十到幾百倍長度的高強度芳綸纖維，起到 了骨架效用，增強了粉云母漿的強度，減少了制造粉云母紙機的斷紙概率，可提高紙機的車 速，提高生產效率，同時加入的芳綸纖維提高了粉云母紙的絕緣強度和介電強度。
附圖是本發明的工藝流程圖。 下面結合附圖對本發明的內容作進一步詳細說明。
具體實施例方式
將云母碎片清洗去雜質，然后放入間歇加熱的回轉爐進行煅燒，使云母脫去晶體 中的部分結晶水，使云母沿解理面的垂直方向產生顯著的膨脹而分層，變得疏松而柔軟，在 一定濃度的酸堿溶液中浸漬分層成云母片，分級成一定打漿度的化學法粉云母漿。在漿中 添加3% _15%芳綸纖維(相對于云母碎片的質量比)。制備成云母芳綸漿，用紙機抄造成 紙，芳綸的骨架作用，提高了云母紙的強度。具體步驟如下 (1)風選粉云母碎片，除去不能用于抄造云母紙的黑云母、綠云母及一些伴生雜 質，同時除去厚度大于1. 3mm的厚云母片。 (2)將粉云母在圓筒篩中用水清洗，除去云母料中的泥沙和一些尺寸不夠的細小 碎片。 (3)除凈后，置于帶式烘干機上干燥0. 5-2個小時左右，使云母料水分含量在 2% -4%， (4)將云母料放入間歇加熱的回轉爐在700-80(TC下進行煅燒，煅燒時間控制在 60-80分鐘，使云母脫去晶體中的部分結晶水，沿解理面的垂直方向產生顯著的膨脹而分 層，變得疏松而柔軟，制備成云母熟料。
(5)乘熱將云母熟料浸入濃度為3-9%的碳酸鈉溶液中浸泡10-30分鐘，然后投入 濃度為2_5%在的稀硫酸溶液中浸泡10-40分鐘，一邊讓酸堿反應產生大量二氧化碳，一邊 用攪拌器輕微攪拌漿料，經過煅燒結構疏松的云母片在大量二氧化碳作用下劇烈膨脹，在 攪拌作用下分離成云母薄片。 (6)將云母薄片漿加水洗滌，分級成打漿度為35-50° SR的化學法粉云母漿。
(7)選用長度為3-6mm，細度為0. 5_1. 5D的短切芳綸纖維，用水力分散器進行分 散，制成均勻懸浮的芳綸短切纖維漿料，濃度控制在3% -7%。 (8)在制備好的化學法粉云母漿中添加3% _15%芳綸短切纖維(相對于云母碎片 的質量比)，制備成云母芳綸漿。 然后，進入紙機網前流送系統，流送系統高位箱或流漿箱之前加入聚氧化乙烯，加 入量為0.005-0. 1% (相對于云母碎片和芳綸短切纖維的質量比)，最后，在斜網或圓網紙 機上抄造成型，干燥，生產出合格紙張。
本發明生產工藝流程如圖所示，具體工藝如下 先將云母碎片風選出不能用于抄造云母紙的黑云母、綠云母及一些伴生雜質，同 時除去厚度大于1. 3mm的厚云母片，然后在圓筒篩中用水清洗，除去云母料中的泥沙和一 些尺寸不夠的細小碎片，除凈后，置于帶式烘干機上干燥l個小時左右，使云母料水分含量 小于2^，然后將云母料放入間歇加熱的回轉爐在700-80(TC下進行煅燒，煅燒時間控制 在60-80分鐘，使云母脫去晶體中的部分結晶水，沿解理面的垂直方向產生顯著的膨脹而 分層，變得疏松而柔軟，制備成云母熟料，乘熱將云母熟料浸入濃度為3-9 %的碳酸鈉溶液 中浸泡10-30分鐘，然后投入濃度為2-5%在的稀硫酸溶液中浸泡10-40分鐘，一邊讓酸 堿反應產生大量二氧化碳， 一邊用攪拌器輕微攪拌漿料，經過煅燒結構疏松的云母片在大 量二氧化碳作用下劇烈膨脹，在攪拌作用下分離成云母薄片，加水洗滌，分級成打漿度為 35-50° SR的化學法粉云母漿。在漿中添加3% _15%芳綸短切纖維(相對于云母碎片的 質量比)，制備成云母芳綸漿。然后，進入紙機網前流送系統，流送系統高位箱或流漿箱之前 加入聚氧化乙烯，加入量為0. 005-0. 1% (相對于云母碎片和芳綸短切纖維的質量比)，最 后，在斜網或圓網紙機上抄造成型，干燥，生產出合格紙張。
權利要求
一種芳綸短切纖維增強化學法制漿粉云母紙的方法，其特征在于，具體步驟如下1)分選粉云母碎片，除去不能用于抄造云母紙的黑云母、綠云母及一些伴生雜質，同時除去厚度大于1.3mm的厚云母片；2)分選后的粉云母碎片放入圓筒篩中用水清洗，除去云母料中的泥沙和尺寸為500目以上的細小碎片；3)除凈后，置于帶式烘干機上干燥0.5-2個小時，使云母料水分含量在2％-4％；4)將云母料放入間歇加熱的回轉爐在700-800℃下進行煅燒，煅燒時間60-80分鐘，得到云母熟料；5)將云母熟料浸入質量分數為3-9％的碳酸鈉溶液中浸泡10-30分鐘，然后投入質量分數為2-5％的稀硫酸溶液中浸泡10-40分鐘，一邊讓酸堿反應產生大量二氧化碳，一邊用攪拌器攪拌漿料，在攪拌作用下分離成云母薄片漿料；6)將云母薄片漿料加水洗滌，分級成打漿度為35-50°SR的化學法粉云母漿；7)選用長度為3-6mm，細度為0.5-1.5D的短切芳綸纖維，用水力分散器進行分散，制成均勻懸浮的芳綸短切纖維漿料，質量濃度控制在3％-7％；8)在制備好的化學法粉云母漿中添加云母碎片質量分數3％-15％的芳綸短切纖維漿料，制備成云母芳綸漿；將云母芳綸漿送入紙機網前流送系統，流送系統高位箱或流漿箱之前加入聚氧化乙烯，加入量為云母碎片和芳綸短切纖維的質量的0.005-0.1％，最后，在斜網或圓網紙機上抄造成型，干燥，生產出合格紙張。
全文摘要
本發明公開了一種芳綸短切纖維增強化學法制漿粉云母紙的方法，將云母碎片清洗去雜質，然后放入間歇加熱的回轉爐進行煅燒，使云母脫去晶體中的部分結晶水，使云母沿解理面的垂直方向產生顯著的膨脹而分層，變得疏松而柔軟，在一定濃度的酸堿溶液中浸漬分層成云母片，分級成一定打漿度的化學法粉云母漿。在漿中添加3％-15％芳綸纖維(相對于云母碎片的質量比)。制備成云母芳綸漿，用紙機抄造成紙，芳綸的骨架作用，提高了云母紙的強度。
文檔編號D21H13/00GK101748648SQ20101010839
公開日2010年6月23日 申請日期2010年2月9日 優先權日2010年2月9日
發明者夏新興, 張美云, 徐永建, 曹力君, 王建, 王志杰, 花莉, 陸趙情 申請人:陜西科技大學