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专利号: 2017109854699
申请人: 何贞芳
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 造纸;纤维素的生产
更新日期:2025-12-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种电磁屏蔽复合纸,其特征在于,由如下原料按重量份制备而成:碳纳米管               40-50份

造纸纤维原料           30-40份

石墨烯粉               10-20份

高纯镍粉               5-15份

过程控制剂             1-2.5份

其中,所述碳纳米管为单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管和表面活化的碳纳米管中的一种或几种的混合,所述碳纳米管的长度为10-100纳米;所述高纯镍粉为纯度大于99%的纳米镍粉,镍粉的粒径为10-50纳米;所述石墨烯粉为单层石墨烯、双层石墨烯、多层石墨烯、氧化石墨烯和氮掺杂石墨烯中的一种或几种的混合;所述过程控制剂为去离子水、无水乙醇、硬脂酸钠和油酸中的一种;所述造纸纤维原料为植物纤维、矿物纤维、分散剂、粘合剂的混合物;

所述电磁屏蔽复合纸由如下方法制备得到:

(1)在10-5 10-2Pa真空环境下,将5-15重量份高纯镍粉加热到1540-1820℃,维持真空环~境的温度在460-600℃,投入40-50重量份碳纳米管,成为金属镍的晶核,镍原子聚集在碳纳米管表面,得到镍包覆的碳纳米管;

(2)将所述镍包覆的碳纳米管、10-20重量份石墨烯粉和1-2.5重量份过程控制剂均匀混合,经过球磨得到导电复合粉体;

(3)将所述导电复合粉体分散于去离子水中,得到导电复合粉体悬浊液,与30-40重量份造纸纤维原料一起搅拌均匀复合,经过真空抽滤工艺,得到电屏蔽复合纸。

2.如权利要求1所述的一种电磁屏蔽复合纸,其特征在于,所述植物纤维、矿物纤维、分散剂、粘合剂按质量比例为1:1:0.5:0.1;

所述植物纤维为松木纤维、慈竹纤维、桉木纤维、麦草纤维、苇纤维、蔗渣纤维中的一种或几种的混合;

所述矿物纤维为石棉纤维和玻璃纤维中的一种或两种的混合;

所述分散剂为聚丙烯酰胺溶液、聚氧化乙烯、甘油、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、纤维素、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵中的一种或几种的混合;

所述粘合剂为聚乙烯醇、改性淀粉、水溶性酚醛树脂、阿拉伯胶、二硫赤藓糖醇中的一种或几种的混合。

3.一种制备如权利要求1-2任一权项所述的一种电磁屏蔽复合纸的方法,其特征在于,采用高纯镍粉蒸发涂覆碳纳米管表面,得到镍包覆的碳纳米管,再将石墨烯粉、镍包覆的碳纳米管、过程控制剂混合球磨,得到复合粉体,将其与造纸纤维复合后通过真空抽滤,得到电屏蔽复合纸,具体制备方法为:(1)在10-5 10-2Pa真空环境下,将5-15重量份高纯镍粉加热到1540-1820℃,维持真空环~境的温度在460-600℃,投入40-50重量份碳纳米管,成为金属镍的晶核,镍原子聚集在碳纳米管表面,得到镍包覆的碳纳米管;

(2)将所述镍包覆的碳纳米管、10-20重量份石墨烯粉和1-2.5重量份过程控制剂均匀混合,经过球磨得到导电复合粉体;

(3)将所述导电复合粉体分散于去离子水中,得到导电复合粉体悬浊液,与30-40重量份造纸纤维原料一起搅拌均匀复合,经过真空抽滤工艺,得到电屏蔽复合纸。

4.根据权利要求3所述一种电磁屏蔽复合纸的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述高纯镍粉的加热速率为80-120℃/min,待碳纳米管投入后,关闭真空系统,等待1-2小时,碳纳米管与真空环境中的镍原子聚合沉降。

5.根据权利要求3所述一种电磁屏蔽复合纸的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中,先将镍包覆的碳纳米管与过程控制剂混合,经过搅拌使碳纳米管均匀分散在过程控制剂中,再将石墨烯粉加入,使石墨烯粉包裹在镍包覆的碳纳米管表面。

6.根据权利要求3所述一种电磁屏蔽复合纸的制备方法,其特征在于,在步骤(3)中,所述导电复合粉体与去离子水按质量比1:3-12.5混合,搅拌均匀,得到导电复合粉体悬浊液。

7.根据权利要求3所述一种电磁屏蔽复合纸的制备方法,其特征在于,所述导电复合粉体悬浊液与造纸纤维混合,按质量比混合比例为1:1-1.5。

8.根据权利要求3所述一种电磁屏蔽复合纸的制备方法,其特征在于,所述抽滤工艺为采用真空抽滤机抽滤,滤料为纤维素纸,真空抽滤机的压力为3-70KPa,抽滤速度为3-

15cm3/min。

9.根据权利要求3所述一种电磁屏蔽复合纸的制备方法,其特征在于,抽滤过程中控制复合纸产品厚度为80-500微米,抽滤完成后自然烘干,烘干过程中保持通风良好。