一种可溶纤维纸及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种可溶纤维纸及其制备方法。本发明专利技术提供的可溶纤维纸的制备原料包括以下质量份的组分：100～250份可溶纤维，1～5份增强纤维，50～150份无机填料，0.5～2份分散剂，10～50份有机结合剂，10～50份助剂，5000～50000份水；其中，所述可溶纤维包括：第一可溶纤维和第二可溶纤维；所述第一可溶纤维的长度为3～10mm，第二可溶纤维的长度＜1mm；所述第一可溶纤维∶第二可溶纤维的质量比为1∶(0.1～0.3)。本发明专利技术提供的可溶纤维纸能够提高材料的体积密度、耐压性和抗拉强度。耐压性和抗拉强度。

【技术实现步骤摘要】
一种可溶纤维纸及其制备方法


[0001]本专利技术涉及材料领域，特别涉及一种可溶纤维纸及其制备方法。

技术介绍

[0002]无机纤维制品具有导热系数低、隔热性能良好、抗热震、耐侵蚀性能，便于加工、安装等特点，广泛应用于石化、冶金、船舶、交通等行业。但大多数无机纤维及其制品在生产、加工、使用的过程中，会产生细小纤维，易被吸入人体内，对人体健康造成危害。国际癌症研究社(IARC)对各种矿物纤维进行了健康分类，按照欧盟规定，传统的无机耐火纤维均属于很可能致癌物。近年来，欧盟、美国、日本等国家已逐步开始开发生物可溶纤维及其制品，用以替代传统陶瓷纤维及其制品，并在可溶纤维的开发、制品生产和应用等当面取得了很大成就。
[0003]目前国内也开始重视可溶纤维的开发及其系列产品的研制，可溶纤维以SiO2、CaO、MgO为主要成份，在人体体液中具有一定的溶解性，减少了对人体健康的损害。现有可溶纤维纸大多体积密度较低，小于300kg/m3，且力学性能低于传统无机耐火纤维制品，在某些需要挤压、压缩使用的领域，如作为垫片、支撑块使用时，其耐压性能不理想，在使用过程中易出现挤碎破损问题，不能满足客户的需求，使其应用领域受到限制。因此，开发一种高密度的可溶纤维纸制品并提高其耐压性能等力学性能，成为迫切需要解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种可溶纤维纸及其制备方法。本专利技术提供的可溶纤维纸能够提高可溶性纤维制品的体积密度、耐压性和抗拉强度。
[0005]本专利技术提供了一种可溶纤维纸，由包括以下质量份组分的原料制得：
[0006][0007][0008]其中，
[0009]所述可溶纤维包括：第一可溶纤维和第二可溶纤维；
[0010]所述第一可溶纤维的长度为3～10mm，第二可溶纤维棉的长度＜1mm；所述第一可溶纤维∶第二可溶纤维的质量比为1∶(0.1～0.3)。
[0011]优选的，所述无机填料为滑石粉、针状硅灰石粉和碳酸钙粉中的至少一种。
[0012]优选的，所述无机填料的细度为1000～10000目。
[0013]优选的，所述助剂为聚丙烯酰胺溶液和硫酸铝溶液；
[0014]所述聚丙烯酰胺溶液的质量浓度为0.5％～5％；
[0015]所述硫酸铝溶液的质量浓度为0.5％～5％；
[0016]所述聚丙烯酰胺溶液∶硫酸铝溶液的质量比为1∶(0.1～0.3)。
[0017]优选的，所述增强纤维为木浆纤维、高硅氧纤维、石英纤维和玻璃纤维中的至少一种；
[0018]所述增强纤维的长度为5～20mm。
[0019]优选的，所述分散剂为聚羧酸钠盐。
[0020]优选的，所述有机结合剂为丁腈橡胶乳液、丙烯酸乳液和乙烯乳液中的至少一种。
[0021]本专利技术还提供了一种上述技术方案中所述的可溶性纤维纸的制备方法，包括以下步骤：
[0022]a)将可溶纤维与水混合打浆，得到可溶纤维浆料；
[0023]b)将所述可溶纤维浆料与水、增强纤维、无机填料、分散剂及有机结合剂混合，得到混合浆料；
[0024]c)将所述混合浆料与助剂混合后，加水稀释，得到终浆料；
[0025]d)将所述终浆料成型、脱水，得到湿坯；然后对所述湿坯干燥，得到可溶性纤维纸。
[0026]优选的，步骤a)中，所述可溶纤维∶水的质量比为(100～250)∶3000；
[0027]步骤b)中所加水的用量∶步骤a)所得可溶纤维浆料质量比为(100～300)∶100；
[0028]步骤c)中，加水稀释至浆料的质量浓度为1％～3％。
[0029]优选的，步骤d)中，所述成型为长网成型；所述湿坯的体积密度为600～1000kg/m3；所述干燥的温度为120～160℃，时间为1.5～3h。
[0030]本专利技术提供的可溶纤维纸，使用两种特定长度的可溶纤维为原料且一定比例搭配，使其在成型时交织的更紧密，辅以增强纤维以及通过研究找到合适的填料和结合剂，有助于增加产品的拉扯强度尤其是在湿态时的性能，有助于提高生产产品的合格率，同时通过大量实验确定所有原材料之间的最佳配比，从而提高产品的体积密度、耐压性和抗拉强度。在制备过程中，先将两种特定长度的可溶纤维与一定量的水打浆，再加入适量水、增强纤维、无机填料、分散剂及有机结合剂进行混合，然后加入助剂混匀并稀释至一定浓度，最后再成型、脱水和干燥，从而得到可溶性纤维纸。通过上述一定的混料顺序以及控制每步中的加水量，各步骤之间前后配合，有利于提高产品的体积密度、耐压性和抗拉性能。本专利技术最终所得可溶性纤维纸，体积密度高、抗拉强度高、耐压性好，应用在需要承压的环境中时不易被挤碎或破裂。另外，本专利技术以可溶纤维为基体，采用湿法成型工艺，产品中所涉及纤维在人体中可降解，环保无污染，产品可在欧盟等高要求国家地区使用。而且，本专利技术的制备方法，采用絮凝方式，操作简单，过程易于控制。
[0031]实验结果表明，本专利技术提供的可溶性纤维纸，体积密度达到400kg/m3以上，抗拉强度达到1.10MPa以上，耐压强度达到0.60MPa以上，表现出较高的体积密度、抗拉强度和耐压性。
具体实施方式
[0032]本专利技术提供了一种可溶纤维纸，由包括以下质量份组分的原料制得：
[0033][0034][0035]其中，
[0036]所述可溶纤维包括：第一可溶纤维和第二可溶纤维；
[0037]所述第一可溶纤维的长度为3～10mm，第二可溶纤维的长度＜1mm；所述第一可溶纤维∶第二可溶纤维的质量比为1∶(0.1～0.3)。
[0038]本专利技术提供的可溶纤维纸，使用两种特定长度的可溶纤维为原料且一定比例搭配，使其在成型时交织的更紧密，辅以增强纤维以及通过研究找到合适的填料和结合剂，有助于增加产品的拉扯强度尤其是在湿态时的性能，有助于提高生产产品的合格率，同时通过大量实验确定所有原材料之间的最佳配比，从而提高产品的体积密度、耐压性和抗拉强度。
[0039]本专利技术提供的可溶纤维纸的制备原料包括：可溶纤维。
[0040]本专利技术中，所述可溶纤维包括：第一可溶纤维和第二可溶纤维。其中，所述第一可溶纤维的纤维长度为3～10mm，具体可为3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm。所述第二可溶纤维的纤维长度＜1mm，优选为0.5～1mm，具体可为0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm。本专利技术中，所述第一可溶纤维∶第二可溶纤维的质量比为1∶(0.1～0.3)，具体可为1∶0.1、1∶0.2、1∶0.3。本专利技术采用两种特定的不同长度的可溶纤维为原料，使其在成型时交织的更紧密且形成一定的尺度交织物，有利于提高材料的体积密度，若仅采用其中任一种可溶性纤维都不能有效提高材料的体积密度，而且两种长度的可溶纤维以上述特定比例搭配才能有效提高产品的体积密度和性能，若上述比例过高，则会降低产品体积密度，若上述比例过低，则会降低产品的强度。本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可溶纤维纸，其特征在于，由包括以下质量份组分的原料制得：其中，所述可溶纤维包括：第一可溶纤维和第二可溶纤维；所述第一可溶纤维的长度为3～10mm，第二可溶纤维的长度＜1mm；所述第一可溶纤维∶第二可溶纤维的质量比为1∶(0.1～0.3)。2.根据权利要求1所述的可溶纤维纸，其特征在于，所述无机填料为滑石粉、针状硅灰石粉和碳酸钙粉中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的可溶纤维纸，其特征在于，所述无机填料的细度为1000～10000目。4.根据权利要求1所述的可溶纤维纸，其特征在于，所述助剂为聚丙烯酰胺溶液和硫酸铝溶液；所述聚丙烯酰胺溶液的质量浓度为0.5％～5％；所述硫酸铝溶液的质量浓度为0.5％～5％；所述聚丙烯酰胺溶液∶硫酸铝溶液的质量比为1∶(0.1～0.3)。5.根据权利要求1所述的可溶纤维纸，其特征在于，所述增强纤维为木浆纤维、高硅氧纤维、石英纤维和玻璃纤维中的至少一种；所述增强纤维的长度为5～20mm。6.根据权利要求1所述的可溶纤维纸，其特征在于，所述分散剂为聚羧酸钠盐。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：唐锋，任大贵，李勇，史新友，朱海昌，
申请(专利权)人：山东鲁阳节能材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：