郝 杨， 陆赵情*， 赵永生， 丁 威， 张美娟

(1.陕西科技大学 轻工科学与工程学院， 陕西 西安 710021; 2.浙江仙鹤股份有限公司， 浙江 衢州 324022)



芳纶纤维/NFC复合纸基材料的界面及强度性能研究

郝 杨1， 陆赵情1*， 赵永生1， 丁 威2， 张美娟2

(1.陕西科技大学 轻工科学与工程学院， 陕西 西安 710021; 2.浙江仙鹤股份有限公司， 浙江 衢州 324022)

芳纶纸基材料中由于芳纶纤维表面呈惰性，与基体之间的界面结合强度不佳.而纳米纤维素(NFC)因其优异的性能对复合材料具有增强效果.采用磷酸溶液对芳纶纤维进行改性来增加其表面粗糙度和活性，并研究了NFC含量对芳纶纸基材料性能的影响.结果表明,当NFC的含量为20%时，成纸的抗张指数、撕裂指数、层间结合强度分别提高了1.99、1.5和1.66倍，抗张能量吸收(TEA)提高了99.7%.傅立叶红外光谱仪(FT-IR)表明强度性能的提升主要是因为NFC表面丰富的游离羟基和芳纶纤维表面的活性基团能够产生很强的氢键缔合作用；扫描电镜(SEM)结果显示NFC像“蛛网”或“蚕丝”状的薄膜结构粘贴在芳纶纤维上，作为短切纤维和沉析纤维的界面粘结桥梁和填充剂而使得纸张的界面粘结强度大幅度提高.

芳纶纤维; NFC; 界面结合; 强度性能

0 引言

芳纶纤维因芳香族聚酰胺纤维分子结构本身具有较高的取向度和结晶度,从而赋予了纤维较高的比强度、比模量，并兼具优良的耐热性能和介电性能[1,2].芳纶纸基材料是以芳纶短切纤维(chopped fiber)和芳纶沉析(或芳纶浆粕)(fibrid)纤维为原料，利用现代造纸湿法抄造技术抄造成纸……