本发明涉及一种高抗张强度纤维云母纸的制备方法，属于云母纸制备技术领域。
背景技术：
云母是一种自然生成的层状硅酸盐类矿物，具有优良的物理性能和电气性以及在高温状态下仍保持以上性能的特性，它具有完全的化学惰性和不易燃性，最重要的是它具有抗高电压、耐电晕放电和防辐射的特性。因此它主要作为一种非常重要的绝缘材料广泛用于电子、电机、电讯、电器、航空、交通、仪表、冶金、建材、轻工等工业部门以及国防和尖端工业领域。但是从云母原矿加工成片云母制品，其间的云母利用率仅在3～10％左右，多年积累了大量云母碎片矿渣。为了充分利用碎云母资源，云母纸应运而生。云母纸问世以来，在云母综合利用和作为电气绝缘材料的基材上做出了巨大贡献，所以云母纸制造技术与大规模集成电路、高温塑料，光导纤维并驾齐驱，被誉为对当代电气、电子工业做出贡献的四大技术。
云母矿物成纸是采用高压水力冲击破碎或水磨式制浆，获得径厚比理想的薄片状云母浆片，利用云母浆片间静电作用相互搭接而成，从而提高了云母纸的渗透性能和耐温性能，但是制造出来的云母纸介电强度低，抗张强度弱及应用范围受到限制。近来有的在生产云母纸时采用添加芳纶纤维来提高云母纸的耐压强度和抗张强度，虽然云母纸的耐压强度和抗张强度有所提高，但是芳纶纤维成本高，不易分散，生产难度大。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对传统的云母纸介电强度低，云母浆片之间只有范德华力和电荷吸引力等极微弱的作用力，导致云母纸强度过低，易断纸，使其应用范围受到限制的问题，提供了一种将云母片煅烧、冰劈球磨获得薄片层云母，再将其与含有硫化异氰酸酯的芥菜汁和桃胶进行发酵使薄片层云母之间以化学键相连，增加抗张强度和介电强度，再辅以蜘蛛丝纤维来制备高抗张强度纤维云母纸的方法，本发明首先将云母片煅烧，使其膨胀质地变软，然后再用冰劈、球磨，使其形成薄片层云母，再将薄片层云母与芥菜汁、桃胶密封发酵，在微生物作用下，芥菜汁中的硫化异氰酸酯会和云母片表面的羟基、桃胶发生不可逆化学反应，增加片层之间的作用力，从而增加纸张的抗张强度，且高分子还可增强纸张的介电强度，再以蜘蛛丝、虫胶作为增强剂来增加纸张的强度，最后抄纸、干燥即可得到高抗张强度纤维云母纸。本发明制备的高抗张强度纤维云母纸具有较高的抗张强度和介电强度，可广泛应用于现有电气领域。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
(1)称取1～2kg云母片加入到煅烧炉中，于温度为800～900℃下煅烧60～90min后，随炉冷却至室温，得到云母熟料，称取500～600g云母熟料加入到盛有2～3l水的烧杯中，将烧杯移入超声波振荡仪中，以350～400khz的频率超声处理2～3h后，过滤，得到滤渣，立刻向滤渣表面喷淋液氮冷冻处理1～2min，再将冷冻处理后的滤渣置于球磨机中球磨50～60min，得到预处理云母；
(2)取300～400g芥菜加入到榨汁机中榨汁后过滤，收集滤液，再将上述预处理云母、滤液、水按质量比1:1:5加入到烧杯中，搅拌混合10～15min后，得到悬浊液，再向烧杯中加入悬浊液质量15％的桃胶，搅拌混合25～30min后，用塑料薄膜密封烧杯，放置10～12天后，将烧杯中的物料取出并置于离心机中，以4000～5000r/min的转速离心5～10min，收集沉淀，并将沉淀置于烘箱中，控制烘箱温度为85～95℃，干燥50～60min，得到改性云母；
(3)取20～30g蜘蛛丝、10～15g虫胶、3～5g羧甲基纤维素和100～120g上述改性云母加入到盛有200～300ml水的烧杯中，将烧杯置于水浴锅中，控制水浴温度为60～70℃，搅拌混合25～30min，得到浆料；
(4)将上述浆料加入到圆网抄纸机中，以1.1～1.3cm/s的速度进行抄纸成型，得到湿纸，将湿纸置于烘箱中干燥至纸张含水率为0.3～0.5％，即可得到高抗张强度纤维云母纸。
本发明的应用方法：将本发明制备的高抗张强度纤维云母纸贴附于涂有胶黏剂的云母带补强材料上，得到复合云母带，将复合云母带置于温度为60～80℃的烘箱中干燥30～40min并自然冷却至室温，得到云母带坯料，再对云母带坯料进行开卷，分切，即可得到云母带，将云母带嵌入到水电发电机的绝缘层中进行使用即可。经检测，使用本发明制备的高抗张强度纤维云母纸制备得到的云母带抗张力达到8.2～9.3n/cm，介电强度达到23～25kv/mm，具有较高的抗张强度和介电强度。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
(1)本发明制备的高抗张强度纤维云母纸抗张强度高，抗张力达到8.2～9.3n/cm，不易断裂；
(2)本发明制备的高抗张强度纤维云母纸介电强度高，介电强度达到23～25kv/mm，可广泛应用于现有电气领域。
具体实施方式
首先称取1～2kg云母片加入到煅烧炉中，于温度为800～900℃下煅烧60～90min后，随炉冷却至室温，得到云母熟料，称取500～600g云母熟料加入到盛有2～3l水的烧杯中，将烧杯移入超声波振荡仪中，以350～400khz的频率超声处理2～3h后，过滤，得到滤渣，立刻向滤渣表面喷淋液氮冷冻处理1～2min，再将冷冻处理后的滤渣置于球磨机中球磨50～60min，得到预处理云母；再取300～400g芥菜加入到榨汁机中榨汁后过滤，收集滤液，再将上述预处理云母、滤液、水按质量比1:1:5加入到烧杯中，搅拌混合10～15min后，得到悬浊液，再向烧杯中加入悬浊液质量15％的桃胶，搅拌混合25～30min后，用塑料薄膜密封烧杯，放置10～12天后，将烧杯中的物料取出并置于离心机中，以4000～5000r/min的转速离心5～10min，收集沉淀，并将沉淀置于烘箱中，控制烘箱温度为85～95℃，干燥50～60min，得到改性云母；取20～30g蜘蛛丝、10～15g虫胶、3～5g羧甲基纤维素和100～120g上述改性云母加入到盛有200～300ml水的烧杯中，将烧杯置于水浴锅中，控制水浴温度为60～70℃，搅拌混合25～30min，得到浆料；最后将上述浆料加入到圆网抄纸机中，以1.1～1.3cm/s的速度进行抄纸成型，得到湿纸，将湿纸置于烘箱中干燥至纸张含水率为0.3～0.5％，即可得到高抗张强度纤维云母纸。
实例1
首先称取1kg云母片加入到煅烧炉中，于温度为800℃下煅烧60min后，随炉冷却至室温，得到云母熟料，称取500g云母熟料加入到盛有2l水的烧杯中，将烧杯移入超声波振荡仪中，以350khz的频率超声处理2h后，过滤，得到滤渣，立刻向滤渣表面喷淋液氮冷冻处理1min，再将冷冻处理后的滤渣置于球磨机中球磨50min，得到预处理云母；再取300g芥菜加入到榨汁机中榨汁后过滤，收集滤液，再将上述预处理云母、滤液、水按质量比1:1:5加入到烧杯中，搅拌混合10min后，得到悬浊液，再向烧杯中加入悬浊液质量15％的桃胶，搅拌混合25min后，用塑料薄膜密封烧杯，放置10天后，将烧杯中的物料取出并置于离心机中，以4000r/min的转速离心5min，收集沉淀，并将沉淀置于烘箱中，控制烘箱温度为85℃，干燥50min，得到改性云母；取20g蜘蛛丝、10g虫胶、3g羧甲基纤维素和100g上述改性云母加入到盛有200ml水的烧杯中，将烧杯置于水浴锅中，控制水浴温度为60℃，搅拌混合25min，得到浆料；最后将上述浆料加入到圆网抄纸机中，以1.1cm/s的速度进行抄纸成型，得到湿纸，将湿纸置于烘箱中干燥至纸张含水率为0.3％，即可得到高抗张强度纤维云母纸。
将本发明制备的高抗张强度纤维云母纸贴附于涂有胶黏剂的云母带补强材料上，得到复合云母带，将复合云母带置于温度为60℃的烘箱中干燥30min并自然冷却至室温，得到云母带坯料，再对云母带坯料进行开卷，分切，即可得到云母带，将云母带嵌入到水电发电机的绝缘层中进行使用即可。经检测，使用本发明制备的高抗张强度纤维云母纸制备得到的云母带抗张力达到9.3n/cm，介电强度达到25kv/mm，具有较高的抗张强度和介电强度。
实例2
首先称取2kg云母片加入到煅烧炉中，于温度为900℃下煅烧90min后，随炉冷却至室温，得到云母熟料，称取600g云母熟料加入到盛有3l水的烧杯中，将烧杯移入超声波振荡仪中，以400khz的频率超声处理3h后，过滤，得到滤渣，立刻向滤渣表面喷淋液氮冷冻处理2min，再将冷冻处理后的滤渣置于球磨机中球磨60min，得到预处理云母；再取400g芥菜加入到榨汁机中榨汁后过滤，收集滤液，再将上述预处理云母、滤液、水按质量比1:1:5加入到烧杯中，搅拌混合15min后，得到悬浊液，再向烧杯中加入悬浊液质量15％的桃胶，搅拌混合30min后，用塑料薄膜密封烧杯，放置12天后，将烧杯中的物料取出并置于离心机中，以5000r/min的转速离心10min，收集沉淀，并将沉淀置于烘箱中，控制烘箱温度为95℃，干燥60min，得到改性云母；称取500g蜘蛛丝加入到粉碎机中粉碎，过80100目筛，收集过筛物，得到蜘蛛丝粉末，取30g蜘蛛丝粉末、15g虫胶、5g羧甲基纤维素和120g上述改性云母加入到盛有300ml水的烧杯中，将烧杯置于水浴锅中，控制水浴温度为70℃，搅拌混合30min，得到浆料；最后将上述浆料加入到圆网抄纸机中，以1.3cm/s的速度进行抄纸成型，得到湿纸，将湿纸置于烘箱中干燥至纸张含水率为0.5％，即可得到高抗张强度纤维云母纸。将本发明制备的高抗张强度纤维云母纸贴附于涂有胶黏剂的云母带补强材料上，得到复合云母带，将复合云母带置于温度为70℃的烘箱中干燥35min并自然冷却至室温，得到云母带坯料，再对云母带坯料进行开卷，分切，即可得到云母带，将云母带嵌入到水电发电机的绝缘层中进行使用即可。经检测，使用本发明制备的高抗张强度纤维云母纸制备得到的云母带抗张力达到8.2n/cm，介电强度达到23kv/mm，具有较高的抗张强度和介电强度。
实例3
首先称取1kg云母片加入到煅烧炉中，于温度为700℃下煅烧80min后，随炉冷却至室温，得到云母熟料，称取550g云母熟料加入到盛有2l水的烧杯中，将烧杯移入超声波振荡仪中，以370khz的频率超声处理2h后，过滤，得到滤渣，立刻向滤渣表面喷淋液氮冷冻处理2min，再将冷冻处理后的滤渣置于球磨机中球磨55min，得到预处理云母；再取350g芥菜加入到榨汁机中榨汁后过滤，收集滤液，再将上述预处理云母、滤液、水按质量比1:1:5加入到烧杯中，搅拌混合12min后，得到悬浊液，再向烧杯中加入悬浊液质量15％的桃胶，搅拌混合27min后，用塑料薄膜密封烧杯，放置11天后，将烧杯中的物料取出并置于离心机中，以4500r/min的转速离心7min，收集沉淀，并将沉淀置于烘箱中，控制烘箱温度为90℃，干燥55min，得到改性云母；取25g蜘蛛丝、12g虫胶、4g羧甲基纤维素和110g上述改性云母加入到盛有250ml水的烧杯中，将烧杯置于水浴锅中，控制水浴温度为65℃，搅拌混合27min，得到浆料；最后将上述浆料加入到圆网抄纸机中，以1.2cm/s的速度进行抄纸成型，得到湿纸，将湿纸置于烘箱中干燥至纸张含水率为0.4％，即可得到高抗张强度纤维云母纸。
将本发明制备的高抗张强度纤维云母纸贴附于涂有胶黏剂的云母带补强材料上，得到复合云母带，将复合云母带置于温度为80℃的烘箱中干燥40min并自然冷却至室温，得到云母带坯料，再对云母带坯料进行开卷，分切，即可得到云母带，将云母带嵌入到水电发电机的绝缘层中进行使用即可。经检测，使用本发明制备的高抗张强度纤维云母纸制备得到的云母带抗张力达到9.1n/cm，介电强度达到24kv/mm，具有较高的抗张强度和介电强度。