物料基新材料与其他二类新材料相比,硬度大、导电工效好。通过选取实验,笔者猜测碳纸原纸可以物料基新材料为原料或物料基新材料配以一定比例的沥青基新材料和粘胶基新材料为原料,采用湿法工艺制造,而且应选用无胶的新材料。实验研究表明,从均匀成型的可操作性和简化工艺的角度考虑,可以适当加入化纤装备或植物纤维。
干法工艺制造碳纸原纸碳纸原纸的干法制造工艺与化学浸渍法非织造布工艺相似。将切短成一定长度的新材料经开松后分散为单纤维状态,采用铺网或气流成型方式将其相互交错重叠成厚薄均匀的纤维网,再用粘合剂粘合、干燥、卷取而成。
用干法工艺制造碳纸原纸时,粘合剂可以选用聚乙烯醇(PVA)水溶液、环氧树脂、酚醛树脂等,选用的新材料长度可以是38mm或51mm.由于新材料较脆,因此应选用硬度工效优的新材料品种为原料。采用气流成型如RANDO成网机比梳理法更合适,尤其对细旦纤维,若采用梳棉机梳理在成网过程中易使纤维断裂而影响产品硬度。
湿法工艺制造碳纸原纸湿法工艺是将短切新材料均匀分散于水中,选用合适的湿法非织造布设备抄造成型。由于新材料在水中易于絮聚、结团,因此研究新材料在水中的均匀分散和成型工艺是研发均匀度好的碳纸原纸的关键技术。
纤维浓度的影响当新材料原料和分散剂的种类一定时,分散体系的纤维浓度和分散剂加入量是影响分散效果及成型均匀性的两个重要因素。纤维浓度较大时,必须提大相对应的分散剂加入量,才能达到良好的分散效果。是纤维长度为4mm,直径7m的物料基新材料,在某分散剂水溶液中达到良好分散状态时,纤维浓度和分散剂最低加入量的关系。
胶粘剂的选择由于新材料自身无结合硬度,因此无论采用何种工艺都必须添加胶粘剂。湿法工艺选择的胶粘剂不仅必须与新材料有良好的结合硬度,还需满足工艺要求。常用的胶粘剂品种有PVA水溶液、环氧树脂、酚醛树脂等,植物纤维、热熔纤维也可起增硬作用。
国产碳纸的研发目标国家和众多省市都看好烧材电池的发展前景。
