Способ подготовки бумажной массы для изготовления электроизоляционной бумаги

 

Q Il N C A H N K (II)684Py1

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.04.77 (21) 2480758/29-12 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М, Кл, -

D 21 D 1/00

D 21 H5/00

Государственный комнтет

СССР оо делам нзооретеннй и открытнй (53) УДК 676.2.02:

:676.492 (088.8) Опубликовано 05.09.79. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 15.09.79 (72) Авторы изобретения

А. Ф. Тищенко, Л. A. Коптюх, К. Д. Стеценко (7I) Заявитель

Украинский научно-исследовательский институт целлюлозно-бумажной промышленности (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ БУМА)КНОЛ МАССЫ ДЛЯ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОИЗОЛ 51ЦИОННОИ БУМАГИ

Изобретение относится к целлюлознсбумажной промышленности, в частности к производству электроизоляционных бумаг.

Одной из важнейших диэлектрических характеристик электроизоляционной бумаги является электрическая прочность или пробивное напряжение.

Повышение электрической прочности электроизоляционной бумаги позволяет значительно повысить удельную мощность и надежность конденсаторов.

Известно, что электрическая прочность листа определяется его структурой.

Известны два случая улучшения структуры бумажного листа, а следовательно, и повышения электрической прочности бумаги: во-первых, введение химических добавок, например полиакриламида, во-вторых, усовершенствование процесса размола (1).

Так как введение химикатов в бумагу связано с возрастанием себестоимос.-и бумаги, дефицитностью химических веществ, негативным влиянием химических добавок на одежду бумагоделательных машин, то более предпочтительным является путь ловышения электрической прочности путем совершенствования процесса размола массы.

Существует мнение. что основным фактором, определяющим электрическую прочность электроизоляционной бумаги, является степень фибрильности бумажной массы.

Известно, что для получения бумаги с высокой электрической прочностью размол следует вести до содержания фибриллированного волокна в массе 94 — 98% при длине 0,25--0.35 мм и весовым показателем средней длины волокна 14 — 20 дг. Массу с такой характеристикой получают при размо10 ле в ролле в течение 50 ч. Однако этот способ связан с исключительно большим расходом электроэнерг)(и (21.

Все существу(ощие с, .«собы п«д «товки

0>>>ма)Kной массы, в ;люча)0)ilие сTpдии — pос15 пуск целлюлозы в гидр«разбавителе. предварительный размол, набухание и размол до конечныi показат(-..)ей, не обеспечивает получения к«нденсаторн«й бумаги с высоким пробивным напри).; ..: н-.М. Это объясняется тем, что еще в пр«пассе варки целлюлозы, 20 а особенно на первы.; стадиях размола, происходит частичная деструкция целлюлозного волокна с обр",çîâàíèåì большого количества нпзкомолскулярной фракции — обрывков и )ело>).I волок. (истого характера, 684071 слизи †скоплен обрывков тонких фибрилл, содранных с поверхности расщепленных волокон.

Низкомолекулярная фракция при формовании бумажного полотна на сетке бумагоделательной машины заполняет пустоты между целлюлозными волокнами, образуя повышенное количество электрически слабых мест, неравномерную структуру и просвет, низкую механическую прочность бумаги.

Важное влияние на электрические свойства бумажной изоляции оказывает содержание в ней водорастворимых солей, особенно солей легкоподвижных одновалентных ионов натрия и калия. Наличие солей этих металлов вызывает электрохимические про1S цессы при работе электротехнического изделия (связанные с переносом ионов в диэлектрике), которые образуют ток утечки. Катионы. натрия и электролиты удерживаются силами адсорбции и поэтому могут быть отмыты. В клеточной стенке целлюлозного волокна находится значительное количество гемицеллюлоз и лигнина. Удаление этой органической части целлюлозного волокна также способствует повышению химической чистоты бумажного диэлектрика.

Известен способ изготовления бумажнои го диэлектрика, в котором решается задача снижения значений тангенса угла диэлектрических потерь путем удаления из предварительно размолотой бумажной массы органических и неорганических примесей, вы- зр зываюших рост tg6 бумаги. Поставленная цель достигается тем, что бумажную массу, размолотую до 24 — 30 ШР промывают деионизированной водой и одновременно сгущают до концентрации 12 — 14О/о (3).

Способ, обеспечивая снижение значения тангенса угла диэлектрических потерь в конденсаторной бумаге путем удаления органических примесей, не позволяет существенно повысить электрическую прочность бумаги, так как в массе остаются низкомолеку- 40 лярные фракции.

Целью изобретения является повышение электрической прочности бумажного диэлектрика путем удаления низкомолекулярных фракций.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе подготовки бумажной массы для изготовления электроизоляционной бумаги, включающем операции роспуска целлюлозы, предразмола и размола массы, предразмол бумажной массы ведут до 40—

45 ШР, после предразмола массу фракционируют на сетке с диаметром отверстий 23 мм с отделением крупной фракции, которую домалывают до 96 — 98,5 ШР.

Предложенное техническое решение иллюстрируется примерами.

Пример /. Целлюлозу в количестве 100 г после разбивки в мешалке в течение 30 мин подвергают предварительному размолу в ролле до степени помола 40 ШР. Бумажную массу после предразмола при концентрации 0,8О/o фракционируют на сите с диаметром отверстий 2 мм. Прошедшую через сито мелкую волокнистую фракцию в количестве 8 отделяют, а оставшуюся крупную фракцию продолжают размалывать до степени помола 98,4 ШР. Из приготовленной бумажной массы на листоотливном аппарате изготавливают бумагу, которую испытывают на основные качественные характеристики. Мелкая волокнистая фракция может быть использована для менее ответственных видов бумаги.

Пример 2. Целлюлозу в количестве 100 г после разбивки в мешалке в течение 30 мин подвергают предварительному размолу в ролле до степени помола 45 ШР бумажную массу после предразмола при концентрации

0,8О/р подвергают фракционированию на сите с диаметром отверстий 3 мм. Прошедшую через сито мелкую волокнистую фракцию в количестве 8,6О/р отделяют, а оставшуюся длинноволокнистую фракцию продолжают размалывать до степени помола 98,5 ШР.

Из приготовленной бумажной массы на листоотливном аппарате изготавливают бумагу, которую испытывают на основные качественные характеристики.

Пример 8. Целлюлозу в количестве 100 г после разбивки в мешалке в течение 30 мин подвергают предразмолу в ролле до степени помола 40 ШР. Бумажную массу после предразмола концентрацией О,ОО/о подвергают фракционированию на сите с диаметром отверстий 3 мм. Прошедшую через сито мелкую волокнистую фракцию в количестве 8,5 отделяют, а оставшуюся длинноволокнистую фракцию продолжают размалывать до степени помола 98,1 ШР. Из приготовленной бумажной массы на листоотливном аппарате изготавливают бумагу, которую испытывают на основные качественные характеристики.

Для получения сравнительных данных параллельно готовят массу уже известную с введением операции фракционирования ее со степенью помола 15 и 35 ШР.

Сравнительные данные опытов приведены в таблице.

684071

Фракдионирование после п е азмола

Способ известный предлагаемый

Показатель бумажной массы и отливок о о до 15 1ЦР до 35ШР

Степень помола перед ото ливом, UIP

98;2

97,9

98,1

96,6

26

20,3

20,5

20,0

20,0

Толщина мкм

Плотность, г/см з

Nacca1 м>г а

0,59

0,58

0,55

0,61

12,0

1 1,93

541,2

1 3,20

6 94,4

12,20

578,0

Электрическая прочность, кв/мм

26,4 28,5

35в0

30,0

70,0

76. 70,0

1 2 9510

0,0009

0,0020

70,0

40,0

7860,0

1270,0

0,0010

0,0021

8407,0 (1350,0

6625, 0

1 160,0

0,0009

0,0020

Разрывная длина, м

Степень полимеризапии о при 100 С

tcr5 при 120 С

0,0007

0,0018

Формула изобретения

Составител О. Маслаченко

Техред О. Луговая Корректор Г. Назарова

Тираж 443 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Курасова

Заказ 5232/17

Весовой показатель СДВ, дг 26

Пробивное напряжение, В 600,4

Пористость (количество пор на1м) 60,0

Таким образом, отливки из массы по предлагаемому способу имеют пробивное напряжение 694,4В против 600,4 В по известному способу.

Результаты испытания локазали, что бумага, изготовленная из бумажной массы, приготовленной по предлагаемому способу, характеризуется низкой пористостью, высо- у41 ким пробивным напряжением, и низким тангенсом угла диэлектрических потерь.

Из таблицы видно также, что если предразмол бумажной массы вести до степени

15 — 35 LUP, то фракционирование не позволяет наиболее полно удалить низкомолекулярную волокнистую фракцию и существенно повысить электрическую прочность изготовленной конденсаторной бумаги.

Фракционирование бумажной массы, размолотой до степени помола 40 — 45 ШР, спо- 441 собствует наиболее полному удалению низкомолекулярной волокнистой фракции и значительному повышению электрической прочности бумаги (35 кВ/мм против 26 — 30 кВ/мм).

Способ подготовки бумажной массы для изготовления электроизоляционной бумаги, например конденсаторной, включающий роспуск целлюлозы, предразмол и размол массы, отличающийся тем, что, с целью повышения электрической прочности бумаги, предразмол массы ведут до степени помола 40—

45 ШР, после чего массу фракционируют на сетке с диаметром отверстий 2 — 3 мм, а размолу подвергают выделенную крупную фрак-1 цию.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Милов Б. Г. и др. Электроизоляционная бумага. М., 1974, с. 165 — 166.

2. Авторское свидетельство СССР № 518548, кл. D 21 Я 5/00, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР № 535386, кл. D 21 Н 5/00, 1975.