CN104149154A - 一种无胶电磁屏蔽纤维板的制备方法 - Google Patents

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卢克阳
傅峰
侯俊峰
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Abstract

本发明公开了一种无胶电磁屏蔽纤维板的制备方法，属于电磁屏蔽复合材料领域。本发明的无胶电磁屏蔽纤维板由混合纤维复合而成，所述混合纤维由木纤维与短切碳纤维按照重量配比100∶1-20在热磨机或搅拌机中溶液共混制得。其制备方法是直接将短切碳纤维加入木纤维热磨机、成型框或采用溶液共混法将木纤维与短切碳纤维高速搅拌成均匀混合纤维，然后分别采用湿法纤维板法或经过混合纤维干燥与分散、铺装成型、预压与热压等干法纤维板工序生产无胶电磁屏蔽纤维板。在无胶电磁屏蔽纤维板的热压工序中，成型板坯的上下面均需放置多孔板或网层。无胶电磁屏蔽纤维板制备过程中不施加任何胶粘剂，无甲醛等有毒气体释放，是一种绿色环保的电磁屏蔽纤维板。

Description

一种无胶电磁屏蔽纤维板的制备方法
技术领域
本发明属于电磁屏蔽复合材料的制备领域，具体涉及一种无胶电磁屏蔽纤维板的制备方法。
背景技术
填充型电磁屏蔽纤维板是主要由导电单元与木质纤维复合制备的木质电磁屏蔽材料。该类复合材料的性能主要取决于基体与导电单元的种类、用量、形态分散程度、复合工艺等。目前常用的导电填料主要有石墨、炭黑、金属纤维等，其中添加导电粒子时需要使用活性剂、偶联剂等添加剂，制备工艺复杂，经济成本高；金属纤维制备困难，成本较高，难以产业化生产。此外，为了获得理想的综合性能，必须增加导电单元和胶黏剂的用量。为了解决这一难题，需要对导电单元和木纤维分别施胶，即将导电单元与木纤维分别施胶后再混合制备电磁屏蔽纤维板。其中，CN 103214865A与CN 102602065A分别采用上述方法制备了碳纤维木质电磁屏蔽材料和碳纤维增强木质导电贴面板的。该方法制备的电磁屏蔽纤维板胶秏较大，碳纤维掺杂效率低，使得电磁屏蔽纤维板的导电性能和电磁屏蔽性能偏低。
此外，CN1861905与CN101086150A分别公布了无胶纤维板的制备方法，它们利用木质纤维原料的固有特性，在不施加任何胶黏剂的条件下制备出了综合性能良好的无胶中、高密度纤维板。上述方法克服了传统纤维板生产工艺的不足，有效地解决了三废排放及甲醛等有毒气体的排放问题，为无胶电磁屏蔽纤维板的制备提供了技术参考。
发明内容
本发明的目的是为了克服填充型电磁屏蔽纤维板传统生产技术的不足，并结合现有无胶纤维板生产技术，提供一种无胶电磁屏蔽纤维板的制备方法。本发明直接将短切碳纤维加入木纤维热磨机或成型框将木纤维与短切碳纤维均匀混合，或采用溶液共混法将木纤维与短切碳纤维在搅拌机内高速搅拌形成均匀混合纤维，然后分别采用湿法纤维板法或经过混合纤维干燥与分散、铺装、预压与热压等干法纤维板生产工序制备无胶电磁屏蔽纤维板。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种无胶电磁屏蔽纤维板的制备方法，按照如下两种方式实现：1)湿法纤维板：a)在湿法纤维板的纤维热磨机或成型框中加入短切碳纤维与木纤维均匀混合制成混合纤维，b)采用湿法纤维板生产工序制备无胶电磁屏纤维板；2)干法纤维板：(a)采用溶液共混法将木纤维与短切碳纤维在搅拌机内高速均匀搅拌形成混合纤维；(b)将混合纤维进行干燥与分散处理；(c)将分散的混合纤维均匀铺装并经板坯预压与热压制备无胶电磁屏蔽纤维板。
所述木纤维和短切碳纤维的重量配比100∶1-20。
所述湿法纤维板法指的是将短切碳纤维与原料加入热磨机中制备均匀混合纤维。
所述溶液共混法是先将短切碳纤维加入搅拌机内高速搅拌10～20min形成均匀分散溶液，然后加入木纤维高速搅拌30～50min得到混合纤维溶液。所述干法纤维板法中的混合纤维将进行气流干燥，使其的含水率为8％～16％。
所述干法纤维板法的混合纤维将被置于分散机内分散处理10～30min。
所述的热压工艺温度为180～210℃，热压压力为12～16MPa，热压时间为30～60s/mm。
具体实施方式：
实施例1：
本实施方式将5mm短切碳纤维与木纤维混合热压制备无胶电磁屏蔽纤维板，具体步骤如下：
(1)将木纤维与短切碳纤维按照100∶1的质量比称取物料；
(2)将称取的短切碳纤维加入搅拌机内并以800转/min的转速高速搅拌15min得到均匀分散的碳纤维溶液；
(3)将称取的木纤维加入到碳纤维溶液中以800转/min的转速高速搅拌30min得到混合纤维溶液；
(4)将混合纤维进行气流干燥处理，使混合纤维浆料的含水率为8％～16％；
(5)将干燥后的混合纤维置于分散机内分散处理30min得到均匀分散的混合纤维；
(6)将分散的混合纤维在成型框中均匀铺装并预压，然后将预压后的板坯放入热压机，热压温度为180℃，热压压力为15MPa，热压时间为40s/mm，脱模后得到尺寸参数为360mm×340mm×3mm的无胶电磁屏蔽纤维板。
本实施方式制备的无胶电磁屏蔽纤维板的体积电阻率和电磁屏蔽效能具体数据如表1所示：
实施例2：
本实施方式将5mm短切碳纤维与木纤维混合热压制备无胶电磁屏蔽纤维板，具体步骤如下：
(1)将木纤维与短切碳纤维按照100∶5的质量比称取物料；
(2)将称取的短切碳纤维加入搅拌机内并以800转/min的转速高速搅拌15min得到均匀分散的碳纤维溶液；
(3)将称取的木纤维加入到碳纤维溶液中以800转/min的转速高速搅拌30min得到混合纤维溶液；
(4)将混合纤维进行气流干燥处理，使混合纤维浆料的含水率为8％～16％；
(5)将干燥后的混合纤维置于分散机内分散处理30min得到均匀分散的混合纤维；
(6)将分散的混合纤维在成型框中均匀铺装并预压，然后将预压后的板坯放入热压机，热压温度为180℃，热压压力为15MPa，热压时间为40s/mm，脱膜后得到尺寸参数为360mm×340mm×3mm的无胶电磁屏蔽纤维板。
本实施方式制备的无胶电磁屏蔽纤维板的体积电阻率和电磁屏蔽效能具体数据如表1所示：
表1 无胶电磁屏蔽纤维板的体积电阻率和电磁屏蔽效能值

Claims (7)

1.一种无胶电磁屏蔽纤维板的制备方法，按照如下两种方式实现：1)湿法纤维板：a)在湿法纤维板的纤维热磨机或成型框中加入短切碳纤维与木纤维均匀混合制成混合纤维，b)采用湿法纤维板生产工序制备无胶电磁屏纤维板；2)干法纤维板：(a)采用溶液共混法将木纤维与短切碳纤维在搅拌机内高速均匀搅拌形成混合纤维；(b)将混合纤维进行干燥与分散处理；(c)将分散的混合纤维均匀铺装并经板坯预压与热压制备无胶电磁屏蔽纤维板。
2.根据权利要求1所述的无胶电磁屏蔽纤维板的制备方法，其特征在于所述木纤维和短切碳纤维的重量配比100∶1-20。
3.根据权利要求1所述的无胶电磁屏蔽纤维板的制备方法，其特征在于所述湿法纤维板法指的是将短切碳纤维与原料加入热磨机或成型框中制备均匀混合纤维。
4.根据权利要求1所述的无胶电磁屏蔽纤维板的制备方法，其特征在于所述溶液共混法是先将短切碳纤维加入搅拌机内高速搅拌10～20min形成均匀分散溶液，然后加入木纤维高速搅拌30～50min得到混合纤维溶液。
5.根据权利要求1所述的无胶电磁屏蔽纤维板的制备方法，其特征在于所述干法纤维板法的混合纤维将进行气流干燥处理，使其的含水率为8％～16％。
6.根据权利要求1所述的无胶电磁屏蔽纤维板的制备方法，其特征在于所述干法纤维板法的混合纤维将被置于分散机内分散处理10～30min。
7.根据权利要求1所述的无胶电磁屏蔽纤维板的制备方法，其特征在于所述热压工艺温度为180～210℃，热压压力为1～6MPa，热压时间为30～60s/mm。
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