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第一章芳纶纸概述

一、芳纶纸定义

芳纶纸（又名“聚芳酰胺纤维纸”），以芳纶短纤维和芳纶沉析纤维为造纸原料，斜网

抄造湿法成型，再经热压成型制得。

二、芳纶纸的分类

芳纶纸根据用材不同，分为间位芳纶纸和对位芳纶纸。

1、间位芳纶纸：也称间位芳香族聚酰胺纸(简称芳纶纸)，是用纯间位芳纶(聚间苯二甲

酰间苯二胺纤维)制成的一种特种纸，具有高强度、低变形、耐高温、耐化学腐蚀、阻燃和

优良的电绝缘性能，广泛应用于国防、航空航天、高速列车、电工绝缘等领域，是一种关系

国家安全的高科技新材料。

2、对位芳纶纸：是以对位芳纶短纤维（又称芳纶1414）和对位芳纶沉析纤维（芳纶浆

粕）为原料，按造纸技术抄造成的纸，再经热压成型制得。

三、间位芳纶纸的特点

1、热稳定性

芳纶纸最重要的特性是长久热稳定性。其可在l80℃下使用10年以上，使用寿命高于

工业用有机耐高温纸。在200℃干热状态下放置1000h，力学强度仍保持原来的75％；在

12O℃湿热状态下放置1000h，力学强度仍保持原来的6O％以上；在370℃以上分解出少量

CO2、CO和N2气体。

2、阻燃性能

芳纶纸的极限氧指数(LOI)值≥28，是一种阻燃材料，不会在空气中燃烧、熔化或产生

熔滴，而只在极高的温度下(370℃)才开始分解。

3、电绝缘性

芳纶纸具有优良的电绝缘性能，由于芳纶纸的热稳定性好，其在高温下仍保持良好的电

气性能。芳纶纸具有较低的相对介电常数和介质损耗因数，可以使绝缘电场分布更均匀和运

行介质损耗更小，是一种良好的环保型绝缘材料。

4、力学性能

芳纶纸是由高强度间位芳纶短切纤维制成的膜状材料，结构致密，表面平滑，柔韧性好，

具有良好的抗张和抗撕裂性能。尺寸稳定性好，比强度高，是一种性能优越的非金属蜂窝结

构原材料。

5、化学稳定性

芳纶纸的分子是由酰胺桥键互相连接的芳基所构成的线型大分子。在它的晶体中，氢键

在两个平面内排列而成氢键的三维结构。由于较强的氢键作用，使之结构稳定，具有优良的

耐化学性，能耐大多数高浓的无机酸，对其他大多数化学试剂和有机溶剂十分稳定。

6、耐辐射性

芳纶纸耐β、α和χ射线的辐射性能十分优异。例如在50kV的χ射线辐射100h，它的

强度保持原来的73％，而此时的涤纶和锦纶产品已经变成粉末；在β射线辐射量积累到1000

Mrad时，其强度仍基本保持不变。

四、芳纶纸抄造工艺图

五、芳纶纸制造的关键技术

芳纶纸制造过程的关键技术包括：分散流送技术、斜网成形技术、热压技术等。

1、分散流技术

芳纶纤维,尤其是对位芳纶纤维对水的润湿性较差,不利于其在水相中的分散。此外,为得

到高强度的纸基材料,芳纶短纤维必须具有足够的长度,这将使纤维在水介质中易于絮聚缠

绕,并且由于比表面积较大的芳纶浆粕的加人,更加剧了纤维在水相介质中的絮聚,给材

料抄造成型带来较大的困难。如何选择高效的分散助剂来降低纤维表面的疏水性,并改善纤

维在水相中的絮聚情况成为关键。

2、斜网成形技术

芳纶纤维纸基材料的纸页成形技术在芳纶纤维的纸页成形中,为提高纤维之间接触界面面

积,使短切纤维之间的粘结强度增大,加人原纤化的纤条体和浆粕,这样将使纤维在水介

质中的拥挤因子急剧增大,进而导致纤维分散情况急剧恶化,提高了纤维成形的难度。为保

证适合成形的拥挤因子,必须将纤维的浓度降低到较低的程度,水介质的流量非常巨大。传

统的造纸成形技术已不能满足这一要求。因此,必须采用一种新型的纸基材料成形技术—

斜网成形技术。设计出适合该种纤维纸页成形的专用斜网成形器也成为要解决的一个关键问

题。

3、热压成形技术

热压是通过高温加压,提高结合力,从而提高纸张的机械性能。热压条件必须控制在不会导

致短纤维出现过度结晶。压力一般为~,热压温度为室温一320℃。可以根据需要调整温度

和压力,对机械性能、电器绝缘性能要求高的纸张需要提高温度和加大压力得到较致密的结

构,如需浸溃树脂,则选用较低温度和压力,以得到疏松多孔的纸张结构。

六、主要原料对芳纶纸性能的影响

1、芳纶短切纤维：造纸用的短切纤维细度一般较纺织纤维为小。有关专利介绍制Nomex纸所

用纤维细度为1~2D，并认为不宜超过8D，具有较大柔软性和可悬浮能力。也有专利提出不同

细度的纤维混合抄纸可以起到很好的效果。

短切纤维的长度对造纸工艺的性能有很大影响。短切纤