對位芳綸漿粕性能結(jié)構(gòu)表征及成紙性能研究.pdf

1、對位芳綸纖維是一種高強度、高模量、耐高溫性能優(yōu)異的新型合成纖維材料。由對位芳綸纖維通過濕法造紙工藝制備的對位芳綸紙，具有比重輕、比強度大、比剛度高、耐高溫等特點，廣泛應用于高溫絕緣材料、航空航天和高性能電子器材等領(lǐng)域。
　　 對位芳綸漿粕纖維對芳綸紙的成形和紙張質(zhì)量至關(guān)重要。目前國內(nèi)尚無濕法造紙適用的對位芳綸漿粕纖維，也缺乏對其造紙性能的有效評價標準，導致國產(chǎn)紙缺陷較多，而國外不同公司其產(chǎn)品標準也不一致。造紙適用的對位芳綸漿粕應

2、具有什么性能指標？如何表征其性能指標已成為提高國產(chǎn)對位芳綸紙質(zhì)量亟待解決的關(guān)鍵問題。此外，與間位芳綸紙相比，蜂窩用對位芳綸紙在強度、耐高溫性等方面有更高的要求，因此也需要深入探討漿粕纖維與成紙性能的相關(guān)性，從而進一步改善對位芳綸紙的各項性能。
　　 本課題借鑒植物纖維的表征方法，采用現(xiàn)代材料學分析手段，分別研究了對位芳綸漿粕纖維的形態(tài)特性、結(jié)構(gòu)特性、抄造特性和漿料體系混合分散特性等，并結(jié)合成紙性能，提出了造紙用對位芳綸漿粕結(jié)構(gòu)性

3、能的表征方法，初步構(gòu)建了一套對位芳綸漿粕的表征體系，為漿粕的制造和品質(zhì)控制提供技術(shù)參數(shù);同時研究了對位芳綸漿粕性能結(jié)構(gòu)與成紙性能相關(guān)性，優(yōu)化了短切纖維和漿粕纖維在紙頁三維結(jié)構(gòu)中的分布從而避免紙頁在熱壓過程中產(chǎn)生的負面現(xiàn)象，進一步優(yōu)化了對位芳綸紙的各項性能，為國產(chǎn)芳綸紙的質(zhì)量優(yōu)化做出一定的貢獻。
　　 對位芳綸漿粕纖維利用槽式打漿機進行原纖化處理，使纖維產(chǎn)生更加明顯的微纖化結(jié)構(gòu)，增大其比表面積并使其均勻分散，有利于改善成紙性能。芳

4、綸漿粕纖維的原纖化處理，應該在保證其比表面積盡可能大的的情況下，避免纖維過多的被切斷，同時要適當提高其濾水性能，保證漿料合理的脫水速度，避免芳綸纖維在成形過程中發(fā)生纖維絮聚、分散困難等現(xiàn)象。當芳綸漿粕纖維原纖化程度在40～45°SR，成紙各項性能達到最佳。
　　 三種漿粕纖維的化學結(jié)構(gòu)基本類似，主要差別在于纖維結(jié)晶態(tài)結(jié)構(gòu)和大分子鏈間氫鍵化程度不同，這主要與纖維在生產(chǎn)過程中原纖化處理方式、原纖化程度等有關(guān)。芳綸漿粕纖維的耐熱性能與

5、其分子質(zhì)量大小及其結(jié)晶結(jié)構(gòu)等密切相關(guān)。
　　 影響純漿粕纖維成紙強度、短切與漿粕纖維配抄成紙強度的主要因素是漿粕纖維的比表面積，即漿粕纖維對于使?jié){粕纖維之間、漿粕纖維與短切纖維之間產(chǎn)生有效結(jié)合所做出的貢獻程度。芳綸漿粕纖維含量在70％時，成紙強度達最佳值，此時漿粕纖維對成紙強度性能貢獻最大。
　　 影響對位芳綸漿粕/短切纖維共混體系分散性的主要因素有:芳綸纖維本身的化學結(jié)構(gòu)和特性、短切纖維長度、纖維的表面潤濕狀態(tài)和紙頁成

6、形濃度。在抄造過程中，可以通過纖維預處理、提高漿粕纖維原纖化程度、控制短切纖維長度、采用超低濃成形和加入分散劑等方式改善纖維共混體系的分散性，從而可以優(yōu)化纖維在紙頁三維結(jié)構(gòu)中的分布，改善成紙勻度，使得纖維之間的結(jié)合狀態(tài)更加緊密，從而避免了熱壓過程中紙頁產(chǎn)生縱向褶子或皸裂等負面現(xiàn)象。
　　 利用MATLAB軟件得到紙頁圖像的灰度直方圖和均方差，可以用于評價成紙勻度的好壞，并且此方法得到的結(jié)論與實際抄紙過程中觀察到的現(xiàn)象一致。利用添