专利摘要

本发明涉及一种用于化学纤维纸的分散剂及其用于制备化学纤维纸的方法，属于分散剂技术领域。其包括组分A和组分B两部分。组分A由有机溶剂组成，组分B由水溶性高分子聚合物、抗静电剂、渗透软化剂、表面活性剂和消泡剂组成。用组分A清洗化学短切纤维，之后用水冲洗纤维表面，烘至绝干；加水溶解各组分，搅拌均匀，得到组分B，将短切纤维与组分B混合，在机械力搅拌条件下预浸泡。若有打浆需要，根据设定的打浆浓度补加水，打浆即可。本发明在化学短切纤维纸抄造过程中添加此分散剂可快速有效持久提高化学短切纤维在水中的分散，提高材料均匀度及性能，还可以降低打浆时间和打浆能耗，改善打浆机的运转，解决由于长时间打浆易导致的纤维被切断、纤维性能受损伤、泡沫量大、细小纤维含量高等问题。

权利要求

1.一种用于化学纤维纸的分散剂，其特征是：包括组分A和组分B，其中组分A由有机溶剂组成，组分B由水溶性高分子聚合物、抗静电剂、渗透软化剂、表面活性剂和消泡剂组成。

2.如权利要求1所述用于化学纤维纸的分散剂，其特征是：以绝干纤维质量计，组分A中有机溶剂与纤维质量比为100-150：1，组分B中水溶性高分子聚合物0.5%-1.5%、抗静电剂0.3%-4%、渗透软化剂0.5%-1%、表面活性剂0.3%-1.5%和消泡剂0.004%-0.01%。

3.如权利要求1所述用于化学纤维纸的分散剂，其特征是：所述的组分A的有机溶剂为无水乙醇、石油醚、丙酮或异丙醇中的一种。

4.如权利要求1所述用于化学纤维纸的分散剂，其特征是：所述的水溶性高分子聚合物为聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮中的一种；

所述的抗静电剂为铵盐类抗静电剂、季铵盐类抗静电剂或烷基氨基酸盐类抗静电剂中的一种；

所述的渗透软化剂为聚氧乙烯烷基醚、脂肪醇聚氧乙醚、辛基酚聚氧乙烯醚、磺化琥珀酸酯盐中的一种；

所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、仲烷基磺酸钠中的一种；

所述的消泡剂为聚氧乙烯醚类消泡剂、有机硅类消泡剂、酰胺类聚合物消泡剂中的一种。

5.权利要求1所述分散剂制备化学纤维纸的方法，其特征是具体步骤如下：

（1）去污：将化学短切纤维利用组分A有机溶剂回流清洗时间为6-12h，去除表面污物；组分A用量以绝干纤维质量计，其与纤维质量比为100-150：1；然后用水冲洗纤维表面2-3次，于烘箱中70-85℃烘至绝干；

（2）预浸泡：取组分B各组分按照10-80mL/g步骤（1）所得纤维的比例加水溶解，搅拌均匀后，将步骤（1）去污所得的化学短切纤维与组分B混合均匀，在机械力搅拌条件下预浸泡0.5-2.5h；

组分B以绝干纤维质量计，具体为水溶性高分子聚合物0.5%-1.5%、抗静电剂0.3%-4%、渗透软化剂0.5%-1%、表面活性剂0.3%-1.5%和消泡剂0.004%-0.01%；

（3）打浆：若有打浆需要，根据设定的打浆浓度0.5%-5%补加水，打浆至所需打浆度即可。

6.如权利要求5所述采用分散剂制备化学纤维纸的方法，其特征是步骤（1）中烘干时间为4-8h。

7.如权利要求5所述采用分散剂制备化学纤维纸的方法，其特征是：所述化学短切纤维为聚酰亚胺纤维、芳纶纤维、密胺纤维、聚乙烯纤维、聚对苯撑苯并双噁唑纤维、聚醚醚酮纤维中的一种。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于化学纤维纸的分散剂及其用于制备化学纤维纸的方法，属于分散剂技术领域。

背景技术

大部分化学有机合成纤维具有优异的耐高、低温性能、高强高模、高抗蠕变性、高尺寸稳定性、高电绝缘性、耐辐射、耐化学介质腐蚀等性能，其短切纤维由纤维长丝短切形成，在水等介质中容易缠结，分散极不均匀；同时短切纤维极易缠结在打浆辊上，影响机器运转，严重时损坏机器，增加打浆机的打浆能耗，长时间打浆会造成浆液泡沫量大、纤维被切断、纤维性能损伤严重、细小纤维含量高等问题。目前造纸行业使用的分散剂适用对象多为植物纤维，针对于高性能有机纤维的几乎没有，现用较多的分散剂有聚氨酯类树脂，但聚氨酯类树脂分散剂不能明显提高水分散体系的粘度，使纤维无法很好悬浮，分散效果有限；羧甲基纤维素和阴离子聚丙烯酰胺类分散剂，针对于纤维表面有羟基、羧基等活性官能团的纤维，如玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维，分散效果较明显；聚氧化乙烯分散剂，该分散剂抵抗高速机械剪切力能力有限，分散效果大幅度削弱。另外单一分散剂加入量太多，浆料黏度太高，会延长滤水时间，当滤水时间大于纤维悬浮的时间，纤维也会重新聚集，材料均匀度反而降低。

公开号为CN104446075A的发明专利公开了一种玄武岩短切纤维分散剂及其应用方法。该专利只针对玄武岩无机纤维，适用对象有限，并且分散剂使用时需要添加弱酸调节悬浮液pH，像聚对苯撑苯并双噁唑纤维这样的不耐酸纤维就不能使用，酸性条件对纤维质量、纸页质量将产生不利影响。公开号为CN105315398A的发明专利公开了一种造纸分散剂及其制备方法。该专利中的造纸分散剂水溶性好、溶解速度快，但与传统的高分子聚合物造纸分散剂相比，其承受高速机械剪切力能力有限，分散效果会大幅度削弱，且制备原料危险性大，燃爆危害、环境危害及健康危害问题不可避免。公开号为CN105367694A的发明专利公开了一种造纸纤维分散剂及其制备方法。该专利中的造纸分散剂适用于常规植物纤维，分子量高、质量稳定且分散效果好，但不能有效去除高性能有机纤维表面油剂、污物等，且只能在造纸机的湿部剪切力较弱的部位添加，并不适用于剪切力较大的部位。

发明内容

本发明一方面为了解决某些化学短切纤维在无法打浆情况下的分散问题，另一方面为了改善某些纤维需要打浆时的打浆机运转情况，降低打浆能耗，避免纤维被切断、性能受损伤、泡沫量大、细小纤维含量高等现象，使纤维在水中分散的更均匀，最终提高材料均匀度、综合性能。

本发明的目的在于提供一种用于化学纤维纸的分散剂及其用于制备化学纤维纸的方法，本发明的分散剂有效促进了化学短切纤维在水中的分散，并有效解决了打浆纤维原料不宜过长、打浆时间过长带来的纤维被切断、性能受损伤、泡沫量大、细小纤维含量高等问题，从而获得分散均匀的纤维浆料悬浮液，纤维滞留在成型网上现象减少，提高了材料均匀度及其性能，并且降低了打浆时间和打浆能耗，改善了机器运转情况。

按照本发明提供的技术方案，一种用于化学纤维纸的分散剂，包括组分A和组分B，其中组分A由有机溶剂组成，组分B由水溶性高分子聚合物、抗静电剂、渗透软化剂、表面活性剂和消泡剂组成。

进一步的，以绝干纤维质量计，组分A中有机溶剂与纤维质量比为100-150：1，组分B中水溶性高分子聚合物0.5％-1.5％、抗静电剂0.3％-4％、渗透软化剂0.5％-1％、表面活性剂0.3％-1.5％和消泡剂0.004％-0.01％。

进一步的，所述的化学短切纤维可以是聚酰亚胺纤维、芳纶纤维、密胺纤维、聚乙烯纤维、聚对苯撑苯并双噁唑纤维、聚醚醚酮纤维等。

进一步的，所述的组分A的有机溶剂为无水乙醇、石油醚、丙酮中的一种。

进一步的，所述的水溶性高分子聚合物为聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮中的一种。

进一步的，所述的抗静电剂为铵盐类抗静电剂、季铵盐类抗静电剂或烷基氨基酸盐类抗静电剂中的一种。

进一步的，所述的渗透软化剂为聚氧乙烯烷基醚、脂肪醇聚氧乙醚、辛基酚聚氧乙烯醚、磺化琥珀酸酯盐中的一种。

进一步的，所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、仲烷基磺酸钠中的一种。

进一步的，所述的消泡剂为聚氧乙烯醚类消泡剂、有机硅类消泡剂、酰胺类聚合物消泡剂中的一种。

通过所述分散剂制备化学纤维纸的方法，具体步骤如下：

(1)去污：将化学短切纤维利用组分A有机溶剂回流清洗时间为6-12h，去除表面污物，组分A用量以绝干纤维质量计，其与纤维质量比为100-150：1；然后用水冲洗纤维表面2-3次，于烘箱中70-85℃烘至绝干；

(2)预浸泡：取组分B各组分按照10-80mL/g步骤(1)所得纤维的比例加水溶解，搅拌均匀后，将步骤(1)去污所得的化学短切纤维与组分B混合均匀，在机械力搅拌条件下预浸泡0.5-2.5h；

组分B以绝干纤维质量计，具体为水溶性高分子聚合物0.5％-1.5％、抗静电剂0.3％-4％、渗透软化剂0.5％-1％、表面活性剂0.3％-1.5％和消泡剂0.004％-0.01％；

(3)打浆：若有打浆需要，根据设定的打浆浓度0.5％-5％补加水，打浆至所需打浆度即可。

进一步的，步骤(1)中烘干时间为4-8h。

进一步的，所述化学短切纤维为聚酰亚胺纤维、芳纶纤维、密胺纤维、聚乙烯纤维、聚对苯撑苯并双噁唑纤维、聚醚醚酮纤维中的一种。

本发明的有益效果：本发明的分散剂在使用过程中能够较为彻底地去除纤维表面油剂等污物，快速高效赋予纤维表面与分散剂同类型的动电电荷，稳定的吸附在纤维表面从而发生润滑作用，减少纤维之间摩擦机会，持久提高纤维悬浮液粘度，极大程度限制了纤维在介质中的运动，可以针对于某些不能及不需要打浆的纤维使用，并且打浆过程中产生的泡沫量明显减少，纤维束在短时间内快速分散且分散均匀的纤维不会再次絮聚交织成团，纤维滞留在成型网的现象减少，提高了材料均匀度及性能，快速有效持久地提高了化学短切纤维在水中的分散，打浆短切纤维原料长度放宽，减少打浆时间和打浆能耗，改善机器运转情况，减少细小纤维含量，并能保持纤维原来长度、性能不受损伤，具有很好的实际应用价值和前景。

具体实施方式

下面结合实例对本发明做进一步详细描述：

实施例1

以1500g无水乙醇为组分A对15g绝干聚酰亚胺短切纤维进行清洗，清洗回流时间8h，用蒸馏水冲洗聚酰亚胺短切纤维表面2-3次，洗去多余的组分A，于80℃烘箱条件下烘干4h。绝干纤维15g，聚氧化乙烯用量0.6％、抗静电剂P(烷基醚磷酸酯铵盐)用量0.3％、聚氧乙烯烷基醚用量0.5％、十二烷基苯磺酸钠用量0.3％、消泡剂烷基苯酚聚氧乙烯醚用量0.004％，加200mL水溶解各组分，搅拌均匀后，与聚酰亚胺短切纤维悬浮液(浆浓0.04％)混合均匀，机械力搅拌条件下预浸泡2h，后按照湿法造纸工艺抄取聚酰亚胺纤维纸。

具体参数见表1所示。

实施例2

以2000g丙酮为组分A对20g绝干密胺短切纤维进行清洗，清洗回流时间10h，用蒸馏水冲洗密胺短切纤维表面2-3次，洗去多余的组分A，于70℃烘箱条件下烘干5h。绝干纤维20g，聚乙烯醇用量0.6％、抗静电剂TM(甲基三羟乙基甲基硫酸铵)用量0.9％、脂肪醇聚氧乙醚用量0.6％、十二烷基硫酸钠用量0.5％、聚氧乙烯脂肪酸脂类消泡剂用量0.005％，加500mL水溶解各组分，搅拌均匀后，与密胺短切纤维悬浮液(浆浓0.04％)混合均匀，机械力搅拌条件下预浸泡2.5h，后按照湿法造纸工艺抄取密胺纤维纸。

具体参数见表1所示。

实施例3

以36000g石油醚为组分A对360g绝干聚醚醚酮短切纤维进行清洗，清洗回流时间8h，用蒸馏水冲洗聚醚醚酮短切纤维表面2-3次，洗去多余的组分A，于85℃烘箱条件下烘干4h。绝干纤维360g，聚丙烯酰胺用量0.7％、抗静电剂SN(十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐)用量1％、辛基酚聚氧乙烯醚用量0.7％、十二烷基苯磺酸钠用量0.7％、聚氧乙烯脂肪胺类消泡剂用量0.006％，加10000mL水溶解各组分，搅拌均匀后，与聚醚醚酮短切纤维混合均匀，机械力搅拌条件下预浸泡1.5h。根据设定的打浆浓度1.57％补加水13000mL，打浆至40°SR，后按照湿法造纸工艺抄取聚醚醚酮纤维纸。

具体参数见表1所示。

实施例4

以27000g异丙醇为组分A对180g绝干聚对苯撑苯并双噁唑短切纤维进行清洗，清洗回流时间8h，用蒸馏水冲洗聚对苯撑苯并双噁唑短切纤维表面2-3次，洗去多余的组分A，于85℃烘箱条件下烘干4h。绝干纤维180g，将聚甲基丙烯酸用量0.8％、抗静电剂SN(十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐)用量2％、磺化琥珀酸酯盐用量0.8％、十二烷基苯磺酸钠用量0.9％、有机硅乳液消泡剂用量0.0065％，加7500mL水溶解各组分，搅拌均匀后，与聚对苯撑苯并双噁唑短切纤维混合均匀，机械力搅拌条件下预浸泡2h。根据设定的打浆浓度0.5％补加水28500mL，打浆至40°SR，后按照湿法造纸工艺抄取苯撑苯并双噁唑纤维纸。

具体参数见表1所示。

实施例5

以18000g无水乙醇为组分A对180g绝干聚乙烯短切纤维进行清洗，清洗回流时间6h，用蒸馏水冲洗聚乙烯短切纤维表面2-3次，洗去多余的组分A，75℃烘箱条件下烘干5h。绝干纤维180g，聚氧化乙烯用量1％、甜菜碱抗静电剂用量3％、脂肪醇聚氧乙醚用量1％、十二烷基硫酸钠用量0.5％、酰胺类聚合物消泡剂用量0.01％，加10000mL水溶解各组分，搅拌均匀后，与聚乙烯短切纤维混合均匀，机械力搅拌条件下预浸泡2.5h。根据设定的打浆浓度1％补加水8000mL，打浆至40°SR，后按照湿法造纸工艺抄取聚乙烯纤维纸。

具体参数见表1所示。

表1

表1为打浆度40°SR，使用分散剂前后各方面指标变化(聚酰亚胺纤维、密胺纤维未打浆，纸页均匀度可用孔径分布表征，相应的孔径分布百分比越大，纸页越均匀)。

一种用于化学纤维纸的分散剂及其用于制备化学纤维纸的方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。