一种无石棉抄取纸的制备方法技术

一种无石棉抄取纸的制备方法，采用造纸机械将水、胶乳、纤维、填料和化学辅料混和成含水分散体系，在渗水传送机上逐渐脱水成层，然后经过压缩、干燥而成，其特征在于，含水浆液包括如下组分：　　　　高岭土　　１０～５０％；　　　　白炭黑　　１０～５０％；　　　　海泡石纤维　　１０～５０％；　　　　矿物棉纤维　　１５～６０％；　　　　橡胶粘结剂　　５～２５％；　　　　纤维素纤维　　３～１８％；　　　　芳香族聚酰胺纤维　　１～１０％；　　　　悬浮液干重为３‰。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于造纸领域，尤其涉及一种制造垫片抄取纸的方法。
技术介绍
一般，汽车中密封材料主要用于气缸垫和润滑油系统，传统使用的是以石棉纤维作为增强材料的板材。石棉与纤维素纤维和填料通过粘结剂结合在一起，通过使用传统的造纸设备(如长网造纸机)制成，所以事实上这类材料也叫做“石棉纸”。由于石棉对环境的污染和人体的危害，世界各工业国家对石棉制品的生产、销售、使用都有严格的限制。因此需要开发具有我国特色的无石棉密封材料。
技术实现思路
本专利技术提供了一种不含石棉纤维的纸，其抗拉强度与石棉抄取纸相当，用该抄取纸制得的金属缠绕垫达到了石棉缠绕垫的性能。技术方案本专利技术的无石棉抄取纸由传统的造纸工艺制成，可以概括为采用造纸机械将水、胶乳、纤维、填料和化学辅料混和成含水分散体系，在渗水传送机上逐渐脱水成层，然后经过压缩、干燥。其具体制造的基本工艺流程如附图1。悬浮液干重为3‰，本专利技术使用的含水造纸浆液中，各组分的比例如下表所示表1材料组分各组分占固体总量的质量百分比(wt％)成分适用范围理想配比高岭土 10～50 10～35白炭黑 10～50 10～35海泡石 10～50 13～30矿物棉 15～60 20～50橡胶粘结剂 3～25 5～15纤维素纤维 3～18 6～14芳香族聚酰胺纤维 1～10 1～10增强纤维是纤维增强材料的重要组成部分，在组成中主要起耐热和增强作用。增强纤维的物理化学特性直接影响密封材料的最终性能和产品成本。浆液中，非石棉纤维以海泡石和矿物棉纤维为主。海泡石是一种纤维状富镁硅酸盐矿物，呈纤维状存在的海泡石，具有极大的潜在比表面积，因此具有较大的吸附能力、流变性能和催化性能；矿棉纤维具有耐高温、热稳定性好、化学稳定性好、导热率低等特点。浆液中海泡石的合适范围为10～50％，理想比例为13～30％，矿物棉的合适范围为15～60％，理想比例为20～50％。它们以不同的配比可以得到适宜的浆液。本实验选用的海泡石为α-型纤维状海泡石。芳纶纤维是目前已经实现工业化生产并得到工程应用的性能最好的有机纤维。它具有极高的强度、很好的尺寸稳定性，抗蠕变性能突出，耐热性能好，连续使用温度为-195～204℃，除少数几种强酸、强碱外，对几乎所有化学品都很稳定，但其价格昂贵；芳砜纶纤维是一种含有砜基的芳香族纤维，具有良好的耐热性、耐腐蚀性、耐腐蚀性和尺寸稳定性，其抗热氧老化性能优于芳纶纤维，且价格比较适中，是一类较为合适的代石棉有机纤维。从成本计，配方中的芳香族聚酰胺纤维以1～10％为宜。浆液中也最好含有较少比例的纤维素纤维，其吸湿性好、柔软、表面活性高、与橡胶基体结合好、常温强度高，利于成张。合适范围是3～18％，理想的比例是6～14％。配方中，弹性粘结剂是使各组分有机地粘合在一起，特别是将填料粒子和增强纤维粘成弹性网膜，提供材料的耐介质性能及压缩回弹性能，还可以改善成品纸的柔性。弹性粘结剂最好使用丁腈橡胶，尤其是使用含有分散剂的胶乳更为便利。丁腈橡胶是由丁二烯与丙烯腈以乳液聚合法制得的共聚物。常用丁腈橡胶丙烯腈质量分数为15％～50％，既有耐油性，又有良好的弹性，它不溶于汽油、醚等有机溶剂，耐油性很好。在浆液中，以3～25％为宜，理想的比例为5～15％。填料是为改进材料性能或者降低成本而在基体材料中添加的较为惰性的物质。填料及配合剂不但便于工艺操作，降低产品成本，而且可以改善材料的性能，使制品满足一定的技术要求，例如达到一定的密度、弹性、抗张力、耐压和耐热性能。浆液中使用的高岭土是一种天然矿物，配用高岭土的抄取密封板，制品强度略有增加，并可减轻油类的制品的膨胀，具有良好的耐热性能。但随着用量增加，制品硬度增大强力下降，弹性会有所降低。适宜的范围为10～50％，理想的比例为10～35％；浆液中使用的白碳黑的化学组成为胶体二氧化硅，表面积和分散能力很大，是密封纸良好的补强剂。在配用白碳黑制作的密封板材，可提高制品的强度、耐酸和耐油性能。适宜的比例为10～50％，理想的比例为10～35％。浆液中还要加入一定比例的表面活性剂和消泡剂，活性剂是十二苯磺酸钠，消泡剂是有机硅油。造出来的纸的密度范围一般在800～1700kg/m3. 附图说明图1是抄取法制备无石棉密封材料的基本工艺。非石棉纤维先经过切短、干松等预处理后，再加入表面活性剂进行表面处理；乳胶与填料、添加剂混合、研磨，稳定后，加入处理过的非石棉纤维，同时加入凝聚剂，搅拌，混合成悬浮液，经超取、干燥、压延、剪裁、验收等步骤，制得无石棉抄取纸。实施例本专利技术优选了两个配方，可以通过以下的例子进一步说明各组分占固体总量的质量百分比(wt％)成分例1 例2高岭土 14 14.5白炭黑17.5 14.5海泡石 14 22矿物棉24.6 22橡胶粘结剂 12.4 12.5纤维素纤维 10.5 11芳香族聚酰胺纤维7 3.5首先，芳纶、纤维素纤维与活性剂在6000转/分的转速下制浆约6分钟，加入高岭土与白炭黑，搅拌5分钟，混和成浆液，分散均匀，最后加入矿物棉纤维和海泡石纤维，并制浆5分钟。把制浆后的悬浮液用水稀释，通过慢速的搅拌，逐渐加入丁腈胶乳，用5倍其自身容量的水稀释，继续搅拌，直到形成良好的悬浊液，胶乳吸附完全。浆液中的PH值可以通过加入造纸明矾(硫酸铝)使之降低到4.5。混和液中的上层液体在搅拌停止后变得澄清，这表明胶乳的分散颗粒都已经被沉积到纤维和填料的细粒上。再加入水，并搅拌3分钟，最后形成的悬浮液干重为3‰。将上面制得的浆液加入聚丙烯酰胺絮凝剂和消泡剂，在造纸机上以传统方法制得抄取纸。该浆液在经过造纸机的渗水传送带是逐渐脱水，经过压缩、干燥，形成抄取纸。由该浆液得到的纸的性能如下表所示(并与石棉纸做对比)基本性能例1例2 石棉纸密度(g/cm3) 1.68 1.60 1.62拉伸强度 横向3.51 3.44 3.68(MPa) 纵向4.84 4.78 5.08压缩回弹性能 压缩率％ 24.19 28.9 28.03回弹率％ 15.79 18.4218.92例1产品密度为1.68g/cm3，纵向抗拉强度为4.84MPa，横向抗拉强度为3.51MPa，制成的缠绕垫在80MPa下，压缩率为24.19％，压缩后的回弹率为15.79％。例2产品密度为1.60g/cm3，纵向抗拉强度为4.78MPa，横向抗拉强度为3.44MPa，制成的缠绕垫在80MPa下，压缩率为28.9％，压缩后的回弹率为18.42％。同时制得的石棉制品密度为1.62g/cm3，纵向抗拉强度为5.08MPa，横向抗拉强度为3.68MPa，制成的缠绕垫在80MPa下，压缩率为28.03％，压缩后的回弹率为18.92％。采用胶乳抄取工艺，利用不含石棉纤维的无机纤维与有机纤维混杂增强丁腈胶乳制备的新型密封材料达到了石棉材料的性能，可以替代石棉抄取纸。权利要求1.，采用造纸机械将水、胶乳、纤维、填料和化学辅料混和成含水分散体系，在渗水传送机上逐渐脱水成层，然后经过压缩、干燥而成，其特征在于，含水浆液包括如下组分高岭土 10～50％；白炭黑 10～50％；海泡石纤维 10～50％；矿物棉纤维 15～60％橡胶粘结剂 5～25％；纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡仁良，刘美红，谢苏江，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：