Способ изготовления электропроводной бумаги

,.ЯО 110034 9 Э 21 Н 1/12, В 32 В 15/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(46) 30.06.84. Бюл. Иф 24 (72) А.Я;Агеев, В.П,Пильников, 10,С.Никитин и В.С.Крылов (71) Уральский ордена Трудового Кра ного Знамени лесотехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 676,513.027 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство ССС В 443141) кл. Э 21 Н 5/00, 1973.2, Патент франции У 2239557, кл. В 21 Н 1/ 10, 1975.3. Авторское свидетельство СССР В 268169, кл.Э 21 Н 3/60, 1968 (прототип) .(54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗЛЕКТ-РОПРОВОДНОЙ БУИАГИ, включающий подготовку бумажной массы, химическуюметаллизацию, отлив бумажного долотна, сушку и каландрирование, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения поверхностной проводимости и механической прочностиготового материала, химическуюметаллизацию осуществляют послекаландрирования бумажного полотна,а в качестве бумажной массы используют асбестовое волокно, проклеенное водной эмульсией перхлорвинилаили органосиликатного связующего вколичестве 20-357 от массы абсолютно сухого волокна.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ из - готовления электропроводной бума - ги 3, включающий подготовку бумажной массы, химическую металлизацию, отлив полотна, сушку и каландрирование, причем подготовка бумажной массы состоит из приготовления целлюлозной пульпы с последующим ее отжатием, а химическая металлизация осуществляется путем сенсибилизации целлюлозной пульпы О, 1 И раствором двухлористого олова в О, 1 И 50 растворе НС в течение 3-5 мин, промывки водой, активироваиия раствором хлористого палладя (0,025 г/л) в течение 0 5-16 мин, промывки водой и металлизации раствором следующего 55состава, г/л:Иедь сернокислая 100Глицерин 100 Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к способам изготовления электропроводной бумаги, и может бытьисользовано для получения электропроводного материала при изготовлении плоских высокотемпературных нагревателей, в радиотехнической иэлектронной промышленности для изготовления гибких печатных плат, атакже в промышленности страитепьныхматериалов, например для изготовления декоративно-отделочных композиций,Известен способ изготовленияэлектропроводной бумаги путем обработки бумаги-основы электролитомс применением полимеризации мономеров13,Известен также способ изготовления электропроводной бумаги, вклю-.чающий нанесение полимерных электропроводящих покрытий на бумажныйматериал 23.Недостатками известных способовявляются снижение поверхностной проводимости и механической прочностиготового материала вследствие предрасположенности к старению полимерных покрытий и изменение в связи сэтим электропроводящих свойств получаемых изделий, а. также низкаянагревостойкость получаемых изделий(до 95 ОС), токсичность применяемыхреагентов и их повышенная пожароопасность. 10152030 Гидроокись натрия 100Сода 30Формалин (407,), мл/л 40Недостатком данного способа изготовления электропроводной бумагиявляется то, что готовый материалимеет низкую поверхностную проводимость за счет наличия в поверхностномслое наряду с осажденными ионами металла целлюлозных волокон. Кроме того, оседание ионов металла на поверхность волокон целлюлозы во всем объеме бумажной массы блокирует. водородные связи между волокнами, что снижает механическую прочность известногоготового материала (150 кг/дм).Низкая нагревостойкость этого мате 0риала ( 1 = 105 С) обусловлена использованием нетермостойких волокон целлюлозы в бумажной массе. Данныйспособ неэкономичен ввиду большогорасхода воды и дорогостоящих химикатов (хлористое олово, хлористый палладий), используемых для обработкибольшого объема целлюлозной пульпыв процессе изготовления электропроводной бумаги.Целью изобретения является повышение поверхностной проводимости имеханической прочности готовогоматериала, обладающего одновременно двумя противоположными свойстваии: электропроводящего по поверхности и электроизоляционного по толщине,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу изготовления электропроводной бумаги, включающему подготовку бумажной массы,химическую металлизацию, отлив бумажного полотна, сушку и каландрирование, химическую металлизацию осуществляют после каландрирования бумажного полотна, а в качестве бумажной массы используют асбестовое волокно, проклеенное водной эмульсиейперхлорвинила или органосиликатногосвязующего в количестве 20-357 отмассы абсолютно сухого волокна. Изготовление электропроводной бумаги по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.Берут навески абсолютно сухого хризотилового асбеста 5-го сорта в количестве 40 г со степенью помола 70-80 Шр и загружают в лабораторные дезинтеграторы, Туда же добавляют водную эмульсию перхлорвинила или3 110 органосиликатного связующего в количестве 8 г (207), 12 г (ЗОЖ), 14 г (353). Содержимое перемешивают в течение 3 мин.Подготовленную асбомассу подают . на листоотливной аппарат ЛОАи затем сушат до постоянного веса. После этого полученные отливки каландрируют на двух валах каландра (давление валов 70 кг/см).10Затем осуществляют химическую металлизацию полученных образцов асбестовой бумаги следукицим образом: проводят сенсибилизацию поверхности бумажного образца раствором хлористого палладия (Рй С 1 ,1 г/л) в течение 2 мин с последующей промывкой водопроводной водой в течение 3 мин, после чего проводят химическое меднение. Для этого образцы погружают в стеклянную ванну с раствором следующего состава:СиЗО 5 НО, г/л 20Трилон Б, г/л 60; МаОН До рН = 12,5 25ДЭДТК, мп/л 5РЬЗ, г/л 0,2Этилендиамин, мп/л 2,0СН 0 (403), мп/л 40Химическое меднение проводят в течение 60 мин при 1 = 20 С и рН =12,5, при этом образцы асбестовой бумаги затягиваются пленкой меди толщиной 0,5 мкм, Образцы с полученным тонким слоем восстановленнои меди извлекают и промываютч35 водопроводной водой в течение 2 минТонкий слой медного покрытия .усиливают до необходимой. толщины известО ным электрохимическнм способом. Для. этого образцы бумаги помещают в ванну с электролитом. следующего состава:СцЗО 5 Н 20, г/л100Н 2 Э Окойцентрированная, г/л 40"Новостар", мл/л 45Среднее время электрохимическо - го осаждения меди 30 мин при плотности тока 0,013 А/см .)349 4После электролиза образцы тщательно промывают в течение 5 мин и сушатфильтрованной бумагой.В таблице приведены условия осуществления способа изготовленияэлектропроводной бумаги и результатыиспытаний.Проведение химической метаплизации после каландрирования полотнаобеспечивает получение бумаги с высокой поверхностной проводимостью засчет создания на поверхности бумажного полотна чистого металлическогопокрытия без проникновения ионовметалла внутрь материала,Использование в качестве бумажноймассы асбестового волокна, проклеенного водной эмульсией перхлорвинилаили органосиликатного связующего вколичестве 20-353 от массы абсолютно сухого волокна, дает возможностьполучать электропроводную бумагу сповышенными механическими свойствами(прочность на разрыв 200-235 кг/см)и в,.сокой нагревостойкостью (класснагревостойкости С). Кроме того,само металлическое покрытие предлагаемой электропроводной бумаги, отличаясь высокой адгезией к бумажномуполотну, позволяет повысить механическую прочность готового продукта.Предлагаемый способ позволяетосадить из водной эмульсии связующегокапельки перхлорвинила или органосиликатного связующего на волокна ас беста в виде плотной упаковки измельчайших гранул. В результате растворы кислот и щелочей в процессехимической реакции не проникают касбестовому волокну и не повреждаютего. Поэтому готовый материал облада"ет также высокой химической стойкостью.Предлагаемый способ позволяетсэкономить дорогостоящие химикаты(хлористое олово, хлористый палла-.дий), за счет их многократногоиспользования и сократить расходводы на промывку в 100-150 раз, таккак обработке подвергае;ся толькоповерхность бумажного полотна,1100349 Физико-механиПредлагаемый способ по примеру, 11 (в качестве сырья - асбестовое волокно) ческие характеристики Количествосырья, г 40 40 40 Органосили- Перхлорви- Перхлорвинил катная нил 12(30) 14(35)связка 8(20) СенсибилизаВремя сенсибилизации, мин СОБО 5 Н О 100 г/лСиБО+ 5 НО20 г/л СиБО 5 НО20 г/л Трилон Б60 г/л Трилон Б60 г/л Трилон Б60 г/л ГлицеринОО г/л ИаОН 100 г/л НаОН до рН=12,5 ДЭДТК 0,5 мп/л РЬБ 0,2 г/л Этил ендиамин20 мл/л Этил енди амин20 мл/л Этилендиамин20 мл/л СН О (40%)40 г/л СН 20 (40%)40 г/л СН 20 (4 О%)40 г/л Время меднения, мин 60 60 60 60 Температура,меднения, Сс 20 20 20 рН меднення 12,5 Связующее,количество,г (%) Время перемешивания,мин Химическоемеднение раствором Известныйспособ (в качестве сырьяцеллюлознаяпульпа) БаСО 30 г/л СНО (40%) 40 мл/л НаОН дорН =12,5ДЭДТК 0,5 мп/лРЬБ О, 2 г/л ЮаОН дорН 12,5ДЭДТК 0,5 мл/лРЬБ 0,2 г/л