畢業(yè)論文（設(shè)計）--芳綸紙聚芳酰胺纖維紙報告.doc

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1、2012年9月11日[芳綸紙報告]第一章芳綸紙概述一、芳綸紙定義芳綸紙（又名“聚芳酰胺纖維紙”），以芳綸短纖維和芳綸沉析纖維為造紙原料，斜網(wǎng)抄造濕法成型，再經(jīng)熱壓成型制得。二、芳綸紙的分類芳綸紙根據(jù)用材不同，分為間位芳綸紙和對位芳綸紙。1、間位芳綸紙：也稱間位芳香族聚酰胺紙(簡稱芳綸紙)，是用純間位芳綸(聚間苯二甲酰間苯二胺纖維)制成的一種特種紙，具有高強(qiáng)度、低變形、耐高溫、耐化學(xué)腐蝕、阻燃和優(yōu)良的電絕緣性能，廣泛應(yīng)用于國防、航空航天、高速列車、電工絕緣等領(lǐng)域，是一種關(guān)系國家安全的高科技新材料。2、對位芳綸紙：是以對位芳綸短纖維（又稱芳綸1414）和對位芳綸沉析纖維（

2、芳綸漿粕）為原料，按造紙技術(shù)抄造成的紙，再經(jīng)熱壓成型制得。三、間位芳綸紙的特點1、熱穩(wěn)定性芳綸紙最重要的特性是長久熱穩(wěn)定性。其可在l80℃下使用10年以上，使用壽命高于工業(yè)用有機(jī)耐高溫紙。在200℃干熱狀態(tài)下放置1000h，力學(xué)強(qiáng)度仍保持原來的75％；在12O℃濕熱狀態(tài)下放置1000h，力學(xué)強(qiáng)度仍保持原來的6O％以上；在370℃以上分解出少量CO2、CO和N2氣體。2、阻燃性能芳綸紙的極限氧指數(shù)(LOI)值≥28，是一種阻燃材料，不會在空氣中燃燒、熔化或產(chǎn)生上海聚先352012年9月11日[芳綸紙報告]熔滴，而只在極高的溫度下(>370℃)才開始分解。3、電絕緣性芳綸

3、紙具有優(yōu)良的電絕緣性能，由于芳綸紙的熱穩(wěn)定性好，其在高溫下仍保持良好的電氣性能。芳綸紙具有較低的相對介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因數(shù)，可以使絕緣電場分布更均勻和運行介質(zhì)損耗更小，是一種良好的環(huán)保型絕緣材料。4、力學(xué)性能芳綸紙是由高強(qiáng)度間位芳綸短切纖維制成的膜狀材料，結(jié)構(gòu)致密，表面平滑，柔韌性好，具有良好的抗張和抗撕裂性能。尺寸穩(wěn)定性好，比強(qiáng)度高，是一種性能優(yōu)越的非金屬蜂窩結(jié)構(gòu)原材料。5、化學(xué)穩(wěn)定性芳綸紙的分子是由酰胺橋鍵互相連接的芳基所構(gòu)成的線型大分子。在它的晶體中，氫鍵在兩個平面內(nèi)排列而成氫鍵的三維結(jié)構(gòu)。由于較強(qiáng)的氫鍵作用，使之結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有優(yōu)良的耐化學(xué)性，能耐大多數(shù)高濃的無

4、機(jī)酸，對其他大多數(shù)化學(xué)試劑和有機(jī)溶劑十分穩(wěn)定。6、耐輻射性芳綸紙耐β、α和χ射線的輻射性能十分優(yōu)異。例如在50kV的χ射線輻射100h，它的強(qiáng)度保持原來的73％，而此時的滌綸和錦綸產(chǎn)品已經(jīng)變成粉末；在β射線輻射量積累到1000Mrad時，其強(qiáng)度仍基本保持不變。四、芳綸紙抄造工藝圖上海聚先352012年9月11日[芳綸紙報告]五、芳綸紙制造的關(guān)鍵技術(shù)芳綸紙制造過程的關(guān)鍵技術(shù)包括：分散流送技術(shù)、斜網(wǎng)成形技術(shù)、熱壓技術(shù)等。1、分散流技術(shù)芳綸纖維,尤其是對位芳綸纖維對水的潤濕性較差,不利于其在水相中的分散。此外,為得到高強(qiáng)度的紙基材料,芳綸短纖維必須具有足夠的長度,這將使纖維

5、在水介質(zhì)中易于絮聚纏繞,并且由于比表面積較大的芳綸漿粕的加人,更加劇了纖維在水相介質(zhì)中的絮聚,給材料抄造成型帶來較大的困難。如何選擇高效的分散助劑來降低纖維表面的疏水性,并改善纖維在水相中的絮聚情況成為關(guān)鍵。2、斜網(wǎng)成形技術(shù)芳綸纖維紙基材料的紙頁成形技術(shù)在芳綸纖維的紙頁成形中,為提高纖維之間接觸界面面積,使短切纖維之間的粘結(jié)強(qiáng)度增大,加人原纖化的纖條體和漿粕,上海聚先352012年9月11日[芳綸紙報告]這樣將使纖維在水介質(zhì)中的擁擠因子急劇增大,進(jìn)而導(dǎo)致纖維分散情況急劇惡化,提高了纖維成形的難度。為保證適合成形的擁擠因子,必須將纖維的濃度降低到較低的程度,水介質(zhì)的流量

6、非常巨大。傳統(tǒng)的造紙成形技術(shù)已不能滿足這一要求。因此,必須采用一種新型的紙基材料成形技術(shù)—斜網(wǎng)成形技術(shù)。設(shè)計出適合該種纖維紙頁成形的專用斜網(wǎng)成形器也成為要解決的一個關(guān)鍵問題。3、熱壓成形技術(shù)熱壓是通過高溫加壓,提高結(jié)合力,從而提高紙張的機(jī)械性能。熱壓條件必須控制在不會導(dǎo)致短纖維出現(xiàn)過度結(jié)晶。壓力一般為9.6~9.8MPa,熱壓溫度為室溫一320℃?？梢愿鶕?jù)需要調(diào)整溫度和壓力,對機(jī)械性能、電器絕緣性能要求高的紙張需要提高溫度和加大壓力得到較致密的結(jié)構(gòu),如需浸潰樹脂,則選用較低溫度和壓力,以得到疏松多孔的紙張結(jié)構(gòu)。六、主要原料對芳綸紙性能的影響1、芳綸短切纖維：造紙用的短

7、切纖維細(xì)度一般較紡織纖維為小。有關(guān)專利介紹制Nomex紙所用纖維細(xì)度為1~2D，并認(rèn)為不宜超過8D，具有較大柔軟性和可懸浮能力。也有專利提出不同細(xì)度的纖維混合抄紙可以起到很好的效果。短切纖維的長度對造紙工藝的性能有很大影響。短切纖維不是愈長愈好。纖維過長，不易均勻分散在水中，制漿時容易絮聚，造出的紙勻度下降。纖維在某一適當(dāng)長度時紙才具有最大抗張強(qiáng)度，纖維過長反而使紙的抗張強(qiáng)度顯著降低。另外，紙的抗張強(qiáng)度不但與短切纖維長度有關(guān)，還與其細(xì)度有關(guān)。芳綸短切的長度一般為3~8mm，專利報道Nomex紙的短切纖維長度是6.3mm。2、沉析纖維：影響芳綸紙抄紙性