本发明专利技术涉及一种具有电磁屏蔽功能的特种纸技术领域。本发明专利技术所述的新型复相电磁屏蔽功能纸，以未脱墨废纸浆纤维为基体，纤维间分散有碳纤维和炭黑，所说的碳纤维是先通过偶联剂改性，然后再加入表面活性剂的改性碳纤维。本发明专利技术与现有相关的屏蔽功能纸相比，以办公废纸替代新鲜纸浆或树脂等，符合废物再生利用、低碳节能环保要求；同时无需脱墨工序，保留油墨内有效导电成分炭黑，简化了生产工艺，生产成本大幅降低。碳纤维通过偶联改性处理提高亲水性，再由吐温－８０等表面活性剂提高碳纤维与纸浆纤维的分散性；以炭黑加填，提高三维网络的远近程协同导电效应。制得的成纸经测试强度高、电阻率低、低反射、宽频高吸收、定量低、柔软适应性广等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有电磁屏蔽功能的特种纸
技术介绍
电磁屏蔽复合材料作为一种新型屏蔽材料，日益受到研究者们的高度重视。与本 专利技术的内容最相似的方法/工艺包括以下几种(1)表面敷层型屏蔽材料。通过贴金属箔、化学镀、真空镀、喷涂等方法，对绝缘体 表面进行导电处理而达到屏蔽效果。Gao Y等(Appl Surf Sci, 2007, 253 (24) =9470.)制 备贴金属箔复合屏蔽材料对于复杂形状则施工操作非常困难。真空镀的成本过高，只能用 于小型电子仪器塑料壳体的外表面，不适用于大型屏蔽结构。王群等(安全与电磁兼容， 2006，(1) 74.)采用的化学镀法获得厚度均勻导电层的方法，是目前塑料表面金属化用得 最多，也是目前唯一不受壳体材料形状及大小限制。溅射镀金也适用于各种塑料，与真空镀 金法相比，其镀层金属与塑料的粘附力一般要更强一些，但是设备费用高昂，同样存在真空 镀金法的优缺点。喷涂法缺点是金属层和基体之间结合不牢易脱落。(2)填充复合型屏蔽材料。这类材料是采用导电填料与塑料等成型材料填充复合 而成。常用的有金属纤维、碳纤维、镀金属纤维、金属片、金属合金粉等，成型材料常用合成 树脂类材料，如聚苯醚、聚碳脂酸、ABS和热塑性聚酯等。解娜等(包装工程，2006，27(1) 10)制备金属纤维填充的复合材料具有较好的电磁屏蔽效果、机械力学性能和导热性能。金 属纤维填充复合型屏蔽材料的缺点是在成型过程中易产生缠绕折断，金属纤维的缺点是易 被氧化腐蚀、密度大、价格贵等。普通碳纤维用作电磁屏蔽复合材料的填料虽然得到了广泛 应用，但其填充量高、屏蔽效果不是很好。(3)电磁屏蔽纺织品。电磁屏蔽纺织品主要是利用金属纤维与纺织纤维相互包覆， 或在一般纺织品表面上镀覆金属物质以制造电磁屏蔽纺织品，具有电磁屏蔽功能。采用不 锈钢纤维与其他化学纤维、棉纤维等混纺形成电磁屏蔽织物。但存在金属纤维不易牵伸、细 纱粗细节多、混和不勻、断头率高等问题。多层织物中使用金属丝网夹层。该类产品比较笨 重，服用性能差，在民用纺织品中较少使用。多离子涂层和金属镀层，这两类涂层产品通常 颜色较为单一，因涂层容易脱落，其屏蔽效果耐久性不佳。(4)纸基电磁屏蔽材料。中国专利申请一种碳纤维屏蔽纸的制备工艺(申请号 200810017905)，是将短切碳纤维和漂白针叶木浆按照一定的比例混合，然后加入分散剂、 消泡剂打浆，然后在纸成型器上油压成纸。使用漂白针叶木浆成本高，而且整个屏蔽纸的制 备工艺条件苛刻，成纸屏蔽带宽近100kHZ-1500MHZ，而屏蔽效能低于50dB。中国专利浙青级碳纤维纸及其制备方法(申请号96106768)，该专利技术公开的碳纤 维纸是由浙青级碳纤维和纸基材组成。纸基材可以由纤维素纤维和树脂组成，也可以是合 成纤维。由于原料中采用了树脂或合成纤维等，不利于环保要求。中国专利一种复合导电碳纤维纸，该专利技术是用丙烯腈基碳纤维和其它碳素材料作 为原料，采用聚苯胺与常规的聚乙烯醇、水溶性酚醛树脂混合后作为粘合剂，聚苯胺是导电高分子聚合物；以及海藻酸钠与常规分散剂混合使用。需要在通入氮气的情况下进行碳化， 碳化温度不低于1000°C，工艺条件相对苛刻，成本高。中国专利一种碳纤维纸及其制备方法，该专利技术采用将分散剂、纤维素浆、炭纤维丝 混合物打浆形成悬浮液，用常规湿法抄纸技术将悬浮液进行抄纸，将纸在无机催化剂溶液 中浸渍，再在粘结剂溶液中浸渍，浸渍后的纸干燥，炭化。该制备过程采用了多次浸渍处理， 工艺相对复杂。纸基电磁屏蔽材料，一方面由于纸基材料是应用最广的包装材料，具有体积轻、柔 软、可折叠、易携带、改性后处理容易、应用便捷的特点；另一方面由于该类材料的制备方法 尤其是混抄法技术工艺较成熟且成本低廉，使其可用于大型建筑结构的屏蔽，这两个方面 促使复相纸基电磁屏蔽材料成为目前最值得开发的电磁屏蔽复合材料。
技术实现思路
本专利技术的目的就是克服上述纤维纸基电磁屏蔽材料的缺点，提供一种新型复相电 磁屏蔽功能纸，该新型复相电磁屏蔽功能纸，具有强度高、质轻、频带宽、易加工、便携等特 点。为达上述目的，本专利技术采取的技术方案如下一种新型复相电磁屏蔽功能纸，其特点是以未脱墨废纸浆纤维为基体，纤维间分 散有碳纤维和炭黑，其中碳纤维的重量为20 40%，炭黑的重量为5-10%。上述的新型复相电磁屏蔽功能纸，优选的方案是所说的碳纤维是先通过偶联剂 改性提高了亲水性，然后再加入表面活性剂提高其与纸浆纤维的分散性的改性碳纤维。所 用的表面活性剂包括吐温-80、十六烷基三甲基氯化铵、CPAM和十二烷基硫酸钠，优选吐 温-80和CPAM复配。上述的新型复相电磁屏蔽功能纸，在满足屏蔽要求的同时，纸张的定量范围在 60-80g/m2、厚度在0. 2-0. 3mm即可，跟现有同类型的纸张相比具有强度高、质轻的特点。本专利技术的新型复相电磁屏蔽功能纸，直接以废纸浆纤维为基体，填充碳纤维和炭 黑为导电粒子。加填炭黑，提高了三维网络的远近程协同导电效应；短切碳纤维的偶联改性 和分散处理，使得碳纤维、炭黑和二次纸浆纤维均勻分散相，形成三维导电网络结构的纸质 电磁屏蔽材料。所述新型复相电磁屏蔽功能纸的制备方法，该方法是将碳纤维和炭黑按比例与未 脱墨废纸浆混合制成成纸浆，然后按常规的湿法成型抄纸即可。上述新型复相电磁屏蔽功能纸的制备方法，优选的技术方案是所说的成纸浆的 叩解度为40-50° SR，储浆纤维浓度控制在3-5%。所说的碳纤维还经过偶联改性和分散处 理，具体步骤是先将硅烷偶联剂溶于有机溶剂后加入碳纤维，混合均勻，升温至60-90°C 进行偶联反应；再将改性的碳纤维调节PH = 9-11，加入表面活性剂，搅拌均勻。本专利技术的有益效果本专利技术的新型复相电磁屏蔽功能纸与现有相关的屏蔽功能纸相比，以办公废纸替 代新鲜纸浆或树脂等，成本低，符合废物再生利用、低碳节能环保要求；同时无需脱墨工序， 保留油墨内有效导电成分炭黑，简化了生产工艺，生产成本大幅降低。碳纤维通过偶联改性 处理提高亲水性，再由吐温-80等表面活性剂提高碳纤维与纸浆纤维的分散性；以炭黑加填，提高三维网络的远近程协同导电效应。制得的成纸经测试强度高、电阻率低、低反射、宽 频高吸收、定量低、柔软适应性广等。本专利技术的新型复相电磁屏蔽功能纸可广泛应用于电子仪器的屏蔽包装，贴在物体 表面作成具有电磁屏蔽功能的罩壳，及作为电磁屏蔽墙纸材料等的电磁屏蔽纸。具体实施例方式本专利技术所述的新型复相电磁屏蔽功能纸的优选抄造技术条件之一1、纸浆原材料选用办公废纸，撕成25mmX25mm的碎块，在水中浸泡60min，然后采 用15%高浓碎浆机碎浆30-60min，叩解度为(40-50) ° SR，储浆纤维浓度控制在3_5% ；2、短切碳纤维偶联改性处理。将硅烷偶联剂溶于有机溶剂(乙醇或丙酮)，配成质 量分数为20%的溶液，然后以超声波分散lOmin，室温下加入碳纤维，混合均勻后再超声波 处理30-60min，最后升温至60-90°C进行偶联反应，粒子烘干备用。3、改性碳纤维先经碱性pH = 9-11预浸泡30-60min，配成1 %浓度；加入 0. 3-0. 6 %的吐温-80和CPAM表面活性剂，搅拌均勻。4、向未脱墨废纸浆中加入其质本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种新型复相电磁屏蔽功能纸，以未脱墨废纸浆纤维为基体，纤维间分散有碳纤维和炭黑，所说的碳纤维是先通过偶联剂改性，然后再加入表面活性剂的改性碳纤维。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：胡志军，林江，王松凌，胡桂林，余敬安，
申请(专利权)人：浙江科技学院，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]
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