Способ подготовки бумажной массы для изготовления конденсаторной бумаги

 

1. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ БУМАЖНОЙ MACOJ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОН НСАТОРНОЙ БУМАГИ, включающий роспуск, набухание и размол целлюлозы, о т лича .юцийся тем 4to, с целью улучшения размольных и бумагообразующих свойств целлюлозы с повышенным содержанием d .-Цвллкшозыу набухание целлюлозы в&дут в водНом растворе кислородсодержащей кислоты с константой диссоциации It) . выбранной из группы, содержащей фосфорную , уксусную или борную кислоту. 2. Способ по П.1, отличающийся тем, что используют водный раствор кислоты с концентрацией р 0;irt-l% в количества 0,5-10% от маесмЩ абсолютно .cyxordi .-волокна. . .

COOS CQKTCHHX

М(КАЛНСА ИНСКИХ

ЙМ пуБЛин

3И1 ©ЖФ1 1ФФ91йр1Й КОМИТЕНТ СССР

ЙЮ МАМ ЙЭббй! ИМИМи мнеымй

GAHGAHME NSGSPET

k 4ВЗЮЮФИМУ ОВИДВТЮЪСТВУ, (3i ) 279674:9/29-12 (,2.2) 13,07..79

° ° ° ° ° ° ° °

46) 3:3,16..83. Stet ЭЗЯ 73) ЕВ. Ийткова, В.И. Гу,зеев, Ь И. Заплаканна, Л.И. Вайсман, В.И.Сол. деланию, Э.,t . якииук, Г.н. Айдреев и В,М,Ратюосов (71) Укфаинское научно-проиэводствен: cd "рфФФ4цицВие ц®ллюлоэho-бумажной

Фаиюи3лвин©о таей. ($3) 676492(036а8» (56) 3,. Amîðåtîå свидетельство бССР

М 172181, кл. Р 21 С 3/06, 1964.

2. Нилов В.Г, и др. Электроиэоля . ционная бумага. И.., "Лесная проь|аалейиость", 1974, с.180 190 (прототип) „.80„„1 049602 Р21 Н 5/00;Ь 21 Н ЗУ70

t (54)(57) 1, СПОСОВ ПОДГОТОВКИ ВУИАЖ"

НОЙ ИЛССЫ ДЛЯ ИЗГОТОНЛВНИЯ КОНфНСйТОРНОЙ ВУИАГИр включающий роспуск, набухание и размол целлюлозы, о т л и ч а,ю шийся .тем что, с .целью уюВчшения размольных и бумагообраэующих свойств целлюлозы с ПОвы* шенным содержанием с4 -целлюлозы, набуханиа цЕЛлрлозы веДут в ВоДиом растворе кислородсодержащей кешелоты с константой диссоциации 10 - l0 выбранной иэ группы, содержащей фосфорную, уксусную илн борную кислоту.

2. Способ по п.1, о. т л и ч а ршийся тем, что используют водный раствор кислоты с концентрацией

0 6Х- 1% в количества 0,5-10% от маасые абсолютно, сухого, :волокна.

1049602

Йзобретенне относится к способу подготовки бумажной массы для изготовления конденсаторной бумаги и предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности, Современный уровень конденсаторостроения требует существенного повышенйя качества конденсаторной бумаги.

По техническим требованиям конденсаторная бумага должна иметь электрическую прочность не ниже 55 кВ/мм для10 бумаги плотностью 10 г/см и не ниже

70 кВ/мм для бумаги плотностью

1,2 г/смз.

Показатели ted"бумаги в зависимости от плотности бумаги колеблются в пределах 0,0010-0,0018 при 100 С и 0,0012-0,0021 при 120 С (для бумаги в сухом виде ).

Качество конденсаторной бумаги во многом определяется химическим составом и физико-механическими свойствами используемого полуфабриката.

Необходимым условием достижения хороших электрических характеристик бумаги является чистота целлюлозы по минеральному составу и органическим примесям. Уменьшение количества органических примесей в целлюлозе сопровождается снижением тангенса угла диэлектрических потерь. Особое значение для производства конденсаторной. бумаги приобретает целлюлоза с высоким содержанием о . -целлюлозы (92-95% ) и минимальным содержанием эолы оптимального состава..

Неоднократно предпринимались попытки подвергнуть целлюлозу облагораживанию с целью увеличения содержания о -целлюлозы до 92-95%.

Известна целлюлоза с содержанием аЬцеллюлоэы 96-97%, эолы 0,15% Г1j. 40

Однако область ее применения ограничена производством электролитической бумаги, где размол ведут до 4060 ШР.

Для конденсаторной бумаги с Улуч- 45 шенными электрическими характеристиками такая целлюлоза использоваться не может, так как имеет низкую степень фибриллированности волокон и на существующем в настоящей время оборудовании не может быть размолота до 97-98 И, а следовательно, нельзя получить бумажное полотно с удовлетворительной структурой, обеспечивающей приемлемую электрическую прочность бумажного диэлектрика, Аналогичными свойствами обладает и целлюлоза щелочного облагораживания, выпускаемая фийской фирмой Кеми (целлюлоза CON -92 и СОМ-95 ) и шведской фирмой 0оррн1.Гоги (целлюлоза PG -92 и 60

РЯ-95 ). Этй целлюлозы характеризуются пониженной способностью волокна к набуханию, исключительно плохо размалываются. Введение такой целлюлозы в композицию бумажной массы в коли- 65 честве 20-50% вызывает снижение размольных и бумагообразующих свойств бумажной массы в целом, в массе наблюдается увеличение количестза сильно измельченных фибрилл и волокон наряду с наличием слаборазработанногО волокна.

Наиболее близкой к изобретению является технология производства конденсаторной бумаги, включающая роспуск целлюлозы, предраэмол, набухание н размол бумажной массы,. отлив, прессование, сушку, и отделку бумажного полотна. Типичным полуфабрикатом для производства конденсаторной бумаги является сульфатная целлюлоза с содержанием d-целлюлозы 89%, эолы

0,25%, пентазанов 10% (.23.

Целью изобретения является улучшение размольных и бумагообраэующих свойств целлюлозы с повышенным содержанием Ы -целлюлозы.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу подготовки бумажной массы для изготовления конденсаторной бумаги включающему роспуск, набухание и. размол целлюлозы набухание целлюлозы ведут в водном растворе кислородсодержащей кислоты;с константой диссоциации 10 з- 10""о, выбранной из группы, содержащей фосфорную уксусную и борную кислоту. Причем используют водный раствор кислоты с концентрацией 0,01-1% в количестве

0,5-10% от массы абсолютно сухого волокна.

Если целлюлозу с высоким содержанием d,-целлюлозы (92-95%) подвергнуть обработке органическими и слабыми кислородсодержащими неорганическими кислотами с константой диссоциации

10 - 10 "ото:можно значительно улучшить размольные и бумагообразующие свойства.

В результате диссоциации указанных кислот в целлюлозной суспенэии появляются ионы гидроксония (Н О ) которые разрывают водородные связи между гидроксилами целлюлозы, образуют с ними свои связи и придают заряд целлюлозе. Противоположно заряженные ионы (анионы кислоты ) благодаря электростатическому притяжению проникают в кристаллическую решетку и вызывают внутримицеллярное набухание целлюлозы.

Пример 1. Берут навеску

80 r абсолютно сухой электроизоляционной целлюлозы с содержанием Мцеллюлозы 92%. В нее добавляют

0,02%-ный раствор Н РО+ в количестве

0,5% от веса абсолютно сухого волокна.

Целлюлоза набухает в этом растворе 17 ч РН среды набухания 4,0. Далее целлюлозу размалывают в лаборатор. ном ролле в течение 8,1 ч.

1049602

50

Готовая масса имеет следующие показатели:

Степень помола массы,оЩР 97,9

Весовой показатель средней длины волокна, дг 28

Степень фибрильностн,% 93-94 рН водной вытяжки готовой массы 5,6

Иэ полученной массы готовят отливки со следующими показателями:

Вес, г/м 10 10

Толщина, мкм 21,2

Плотность, г/ см- 0,67

Пробивное напряжение,В 820

Электрическая прочность, кВ/мм 38,7 15

fed" в сухом виде при температуре ОС

100 О, 0009

120 0,0018

Пример 2. Берут навеску 80 г20 абсолютно сухой электроизоляционной целлюлозы, содержащей 92% о -целлю-лозы. В нее добавляют 0,06%-ный раствор Н >ВО в количестве 10% от веса абсолютно сухого волокна. Целлюлоза набухает в этом растворе 17 ч рН среды набухания 5,0. Далее целлюлозу размалывают в лабораторном ролле в те чение 8,1 ч.

Получают готовую массу со следующими показателями:

Степень помола массы, о р 98,0

Весовой показатель средней длины волокна, дг 31 35

Степень фибрильности

% 92-94, рН водной вытяжки готовой массы 6,6

Иэ полученной массы делают от- 4р ливки со следующими показателями:

Вес, г/м 10

Толщина, мкм 21,6

Плотность, г/см

0,67

Пробивное напря- 45 жение,В 800

Электрическая прочность, кВ/мм 38,0

1 с в сухом виде при температуре, С

100 0,0010

120 0,0018

Пример 3.. Берут навеску

80 r абсолютно сухой электроизоляционной целлюлозы, содержащей 92%. .о -целлюлозы. В нее добавляют 1,0%ный раствор CH COOH в количестве 5% . от веса абсолютнс сухого волокна.

Целлюлоза набухает в этом растворе, 17 ч рН среды набухания 3,5. Далее целлюлозу размалывают в лабораторном ролле в течение 10,2 ч.

Готовая масса имеет следующие показатели:

Степень помола массы, àï 97,0 65

35 0

Весовой показатель средней длины волокна, дг 29

Степень фибрильности,% 85-88 рН готовой вытяжки готовой массы 5,35

Из.полученной массы делают отливки со следующими показателями:

Вес. г/м 2 10

Толщина, мкм 22,1

Плотность, г/см 0,66

Пробивное напряжение, В 770

Электрическая прочность| кВ/мм

Cga"в сухом виде о при температуре, С

10.0 0,0009

120 0,0018

Пример 4. Берут навеску

80 r абсолютно сухой электроизоляционной целлюлозы, содержащей 95 %

ol-целлюлозы.

В нее добавляют 0,05%-ный раствор Н ВОэ в количестве 5% от веса абсолютно. сухого волокна. Целлюлоза набухает в этом растворе 17 ч,, рН среды набухания 5,5 °

Далее целлюлозу размалывают в лабораторном ролле. Время размола

10,2 ч.

Готовая масса имеет показатели:

Степень помола массы, О р 97,6

Весовой показатель средней длины волокна, дг

Степень фибрильности,% 82-85 рН водной вытяжки готовой массы 6,5

Иэ полученной массы делают отливки со следующими показателями:

Вес, г/м 2 10 Толщина, мкм 22,6

Плотность, г/см 0,64

Пробивное напряжение, В 782

Электрическая прочность, к В/мм 34,6

1 с в сухом виде прн. температуре, С о

100 0,0008

120 0,0017

Для сравнения в аналогичных условиях размалывали целлюлозу с содер-. жание л сВ-целлюлозы 92-95% без добавки растворов кислот. Сравнительные данные сведены в,таблицу., Данные таблицы свидетельствуют что из целлюлозы с содержанием ,d.-целлюлозы 92-95% может ать получена конденсаторная бумага с высокими служебными свойствами при условии обработки исходной целлюлозы на любой стадии, предшествующей раэмолу, органическими и слабыми кислородсодержащими неорганическими кислотами.

I (»

CI ь

Ь ° о

CO

© о

СЭ

Ф

©

ЧФ

1 в

3 г4, g о. Ъ о е4 © о н

CO Cl

° 4 В1 о о о о в ъ о d в э о о

О О о о о о

Ф

Ь

ПЪ й »

»

Ю

1Ф ъ

Н

Ь

СЧ а

Eh.

an е

CO

CO

I

Р4 о

In!

Ю

10 ч

С Ъ

I

Ю I ъ ф»

1о

» о

О1

° °

CO O д о е о

\Ь

Ch (Ч

Ъ о -1

СЧ

Ф о ч ь ) а

CI

Ф4

Ь о с ф о ч

Ю

Г ) rv

Ю о

Ь

d0

М3

CI

Ф о н

D н

Ь

I

Ф ф

Раа

1049602

С5 и О

О о о о

%Ч о о и

О ° г

Ф о

3 сА Ю о о

° 1 еФ (.>

° ° Cl

Ch Cl In

° hl л м п о о

О5gВ

-3

Ю

В ю. (f)1

I Ф

III в

Ю Ф

Ф. О!

1049602

Составитель О, Маслаченко

Редактор с. патрушева техред т.Фанта корректор A.tlosx юЮЮЕаююююеаююеаююююавююавЮЮеаааавюееюююююавюююаеюююееююеаавююююееааавввеаавюв»юю.

Заказ 8374/31 Тирам 384 Пбдписиое

ВНИИПИ Государственного конитета СССР по делам изобретений, и открытий

113035, Москва, В«ЗЬ,- Раушская наб., д. 4/5 юю еюююююююююююю Вююа ееююавюее ю ю ю ю ю ю ю ю ю ю ва .

Филиал tlllll "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

Хак. видно нз таблицы, без такОй обработки илн вообще ие удается от;лить образцы (опыты 1,6,7,l или получаится образцы с явно занияенными показателями электрической прочнОсти 1опыт 2 L $

Настоящее изобретение позволяет использовать в производстве конденсаторной бумаги целлмозу с содержанием а -целлюлозы вьаае 92%, что обес ,печивает повышение электрической прочности бумаги;