Способ изготовления слюдяных электроизоляционных бумаг
Патент 1098041
Авторы
Способ изготовления слюдяных электроизоляционных бумаг
Иллюстрации
Реферат
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛЮДЯНЫХ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫХ БУКАГ, при котором на движущейся ленте формируют из слюдяной пульпы полотно бумаги , обезвоживают его и сушат, о т личающийся тем, что, с целью повьшения ме санических и электрических характеристик слюдяньк бумаг , в начальный момент сушки обезвоженное полотно бумаги подвергают термическому удару при температуре и в течение времени, обеспечивающих подвижность элементарных чешуек слюды при их ориентации параллельно движущейся ленте.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПЛ ЛИН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
flQ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3576972/24-07 (22) 11.04.83 (46) 15.06.84. Бюл. 1Ф 22 (72) Т.И. Новгородская и В.В..Соболев (71) Государственный всесоюзный проектный и научно-исследовательский институт неметаллорудной промьппленности "Гипронинеметаллоруд" (53) 621.315(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
К - 114915, кл. Н 01 В 19/00, 1957..,Я0„„1оэво41 цц Н 01 В 19/00, Н 01 В 3/04 (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛЮДЯНЫХ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОНЧЫХ БУМАГ, при котором на движущейся ленте формируют из слюдяной пульпы полотно бумаги, обезвоживают его и сушат, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения механических и электрических характеристик слюдяных бумаг, в начальный момент сушки обезвоженное полотно бумаги подвергают термическому удару при температуре и в течение времени, обеспечивающих подвижность элементарных чешуек слюды при их ориентации параллельно движущейся ленте.
1 1098041 2
Цель изобретения .— повышение механических и электрических характеристик слюдяных бумаг.
Указанная цель достигается тем, что согласно способу изготовление слюдяных бумаг, при котором на движущейся ленте формируют из слюдяной пульпы полотно бумаги, обезвоживают его и сушат, в начальный момент сушки обезвоженное полотно бумаги подвергают термическому удару при температуре и в течение времени, обеспечивающих подвижность элементарных
Изобрете: ие относится к технике получения слюдяных электроизоляционных бумаг, широко применяемых во многих отраслях промышленности„ в частности в электротехнической промышленности при изготовлении электроизоляционных материалов.
Известен способ получения слюдя— ных бумаг, заключающийся в образовании воднослюдяной пульпы в гидравли- 10 ческом струйном дезинтеграторе и в отливе из этой пульпы бумаги с последующим удалением воды путем вакуумного отсоса и сушки. Согласно общеизвестным технологическим режимам суш-15 ки в сушилках поддерживается температура в диапазоне 100-110 С в за6 висимости от толщины бумаги. При этом осуществляется испарение воды, образующей полимолекулярную пленку 20 на элементарных чешуйках слюды, из которых формируется лист слюдяной бумаги, и осуществляется контакт чешуек слюды друг с другом (1 1.
Слюдяные бумаги имеют недостаточно высокую механическую прочность и недостаточно хорошо пропитываются, т.е. имеют низкую впитывающую способность °
Слюдяные бумаги, используемые для 30 получения материалов разного целевого назначения, имеют различные свойства. В частности, для получения ленточных материалов, используемых для изоляции катушек и стержней элек- 35 трических машин, необходимо осуществлять качественную пропитку слюдяной бумаги для более полного заполнения связующим пор и капилляров бумаги, в которых возможно возникновение час- 40 тичных разрядов. Одним из путей повышения впитывающей способности слюдяной бумаги является увеличение ее пористости, причем пористости открытой.
45 чешуек слюды при их ориентации: параллельно движущейся ленте.
При термическом ударе начинается интенсивное испарение воды и резкое увеличение давления водяных паров, Известно, что с увеличением температуры от 100 до 200 С давление водяных паров возрастает с 1 до 16 кгс/см (в 16 раз). Создание высок. х давлений паров в листе слюдяной бумаги к
-приводит к увеличению количества открытых пор, т.е. к разрыхлению слюдяной бумаги. Таким образом, бумага становится более проницаемой для пропитывающих составов, что находит выражение в увеличении впитывающей способности, оцениваемой капиллярной впитываемостью.
Эффект повышения, впитывающей способности слюдяной бумаги при термическом ударе является вполне закономерным, но экспериментально установлено, что при этом наряду с увеличением впитывающей способности, значительно увеличивается механическая прочность и менее — электрическая прочность слюдяных бумаг. Оптимальные значения по этим показателям бумаг получены при 150-220 С, так как именно в этом интервале температур сохраняется подвижность слюдяных частиц.
Использование термического удара изменяет внешний вид получаемой бумаги, полотно более ровное, без шероховатостей, о чем свидетельствует неименьший разброс бумаги по толщине, следовательно, коэффициенты вариации для показателей механической и электрической прочности слюдяных бумаг наименьшие.
Физическая сущность предлагаемого способа заключается в том, что при резком увеличении давления водяных паров происходит некоторая переориентация элементарных чешуек слюды, в основном, параллельно движущемуся полотну. Только кратковременный термический удар сохраняет подвижность слюдяных частиц.
Пример 1. Получение слюдяных бумаг на листоотливном аггпарате.
Опыты проводят на слюде рудника
Каталах Алданского месторождения.
Слюдяная пульпа изготовляется путем прокатки, диспергирования кристаллов слюды указанного месторождения..Из слюдяной пульпы берут навеску 3 r и заливают в листоотливной аппарат, о
10980
Таблица 1
ЭлектКапиллярная впитываеКоэффициент вариации, Х
Коэффициент вариации,Х
Механическая
Толщина бумаги, мкм
Коэффициент вариации,Х
Термоудар рическая
ТемпеВвемя, мин прочность, ИПа прочность мВ/М мость мм ратура OC
25,0
12,2
82,3 29,8
81,9 27,9
85,3 27,5
87.2 24.7
100110 1
14,2
23,!
23.0
14.8
18. 5
14. 0
150+10 1
84 ° 4 19. 8
t6.4
16.4
16.8
16. 5
86. 1 18. 8
81,9 3,3
2,4
21,0
200+10 1
6,1
18,9 а
17,5
9,2
8t,1
9,0
79,7 11,3
84,1 15,7
79,6 22,7
19,8
18,2
250+10 1
20,5
13,6
18,9
85,6 23,0
13,7 где происходит естественное осаждение слюдяных частиц в течение 10 мин.
Затем дается вакуум в течение 5 мин.
Отличное и обезвоженное полотно бумаги с влажностью около 50Х помеща ется в предварительно нагретый сушильный шкаф при 100+10 С на 1 мин.
Затем образец досушивают в другом шкафу при 100+10 С до влажности 1-2Х
Высушенную бумагу испытывают. S0
Пример ы 2 и 3. Аналогично примеру 1, только полотно бумаги помещается в первый сушильный шкаф на 2 и 3 мин соответственно, !
П р е р ы 4 — 6. Аналогично примеру 1 но обезвоженное полотно бумаги помещается для термоудара в перПримеры получения слюдяных бумаг из слюды Каталах Алданского месторождения на лабораторной слюдопластоделательной машине.
Пример 13. Слюдяная пульпа изготавливается по примеру 1. Затем .
41 а вый сушильный шкаф при 150 С íà 1,2, 3 мин соответственно.
Пример ы 7 — 9. Аналогично примеру 1, только обезвоженное полотно для термического удара помещается в первый сушильный шкаф с температурой 200 10 С на 1, 2, и. 3 мин соответственно.
Примеры 10 — 12 аналогичны примеру 1 „ но обезвоженное полотно бумаги для термического удара помещается в первый сушильный шкаф с температурой 250+10 С на 1, 2 и 3 мин соответ,ственно.
В табл. 1 представлены результаты испытания слюдяных бумаг с использованием термического удара при отливе на листоотливном аппарате.
12,9 17,0
12,8 15,7
14. 7 14. 4
13.3 16. 1
13.5 15.9
15.5 13.5
18,5 1,0
17,9 4,2
16,2 10,4
14,9 16,4
15>0 15э3
14 3 18,1 пульпа помещается в мешальный бассейн машины и после перемешивания подается в напускное устройство машины, иэ которого после осаждения слюдяных частиц на сетке и обезвоживания до влажности 50-60Х подвергается сушке f 09804 ) Таблица 2
Коз ФФНt пиент у
Глад — ког ть с
Термоудар .япил -pH > зпиты за» мость
Электри- КозФческая ФиМеханическая поочоэффициент
Толщина бумаги, мкм
Темпе- Время, рату- м ра, С циент прочность, вариации., % ариаии,% вариации, ность, МПа кВ/М
% и»,;
29,0
82,8
100+10
15,8 20, 7
16,0 19,,3
",:6,0 18,0
4.2
16,3
22,4
77,8
/1 7
80,6
15,5
16,5
19., 5
18,2
76,6
150+10
44
1 7 l9,,5
71„6
16.7
75,5
4ь
3,0
200+10
/,4
16,6
6,9
11,5
9,7
71,8
16,6 11,0
21,3
81;8 110 ; 5р 1
16,4
15 7
18,2
18. 8
21,6
79,6
250+10 1 7.3 21 !
7,7 16
i6„G
15р7
80,0
78,4 при 100+10 Ñ на дополнительном нагревателе в течение 1 мин. После этого полотно бумаги с влажностью 30-40% поступает в сушильную часть машины и досушивается при 100+10 С дс влаж-ности 1-2%.
Пример ы 14, 15. Айалогично
<примеру 13, 2 и 3 мин соответственно.
Пример ы 1б — 18. Аналогично примеру 13, но обезвоженное полотно бумаги подвергается термическому удару при 150+10 С на дополнительном б нагревателе 1, 2 и 3 мин соотвегст-венно, 1 В, Примеры 19-21. Аналогично примеру 13, только обезвоженное полотно бумаги подвергается термическому удару при 200+10 С 1, 2 и Э мин соответственно. РО
Как видно из табл. 2, при 100+10С б бумаги имеют низкие значения механической и электрической прочности.
П р и и е р ы 22 — 24. АналогичНо примеру 13, только обезноженное полотно подвергает.-.я термическом / удару ири 25С-. !О С соответственно и з» »»н»
Б табл.- 2 приведены pезультаты испытания слюдяных "óìàã с использованием термическогз удара пр:= отливе на машине.
В табл. 1 и 2. приведены ",:едние
"-.íà÷åíèë качественных гоказателей слюдяных бумаг. изиеренные по 10 об-,/äзцам, Цеханич окая и злектг,ил"- вЂ,сая прочности слюдяных бумаг определя— ются по ГУ 21-25-41-79; впитывающая способность определяется лс:сапиллярной впитываемости (ГОСТ !2602-67).
Гладкость слюдяной бумаги по ГОСТ
1,2795-67.
Слюдяные бумаги для производства лен=точньГх материалов догокны иметь механи ческую прочность не менее 2".: Па.
1098
Составитель Н. Зеленцова
Редактор Л. Авраменко Техред С.Мигунова Корректор А.Тяскл
Заказ 4214/42 Тираж 683 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 увеличением температуры при термнчес. ком ударе до 200+10 С в течение
1 мин механическая прочность бумаги возрастает на 34,2, электрическая прочность на 15Х, гладкость на 6 1, капиллярная впитываемость на 13Х по сравнению со 100 С. Дальнейшее увеличение температуры приводит к снижению указанных показателей соответственно на 10, 9, 40 и 9 . по l0 сравнению с 200 С. При длительности термического удара больше одной минуты существенного изменения в свой041 8 ствах слюпяных бумаг не наблюпается, так как при этом снижается попвижность слюпяных частиц пои их переориентации в полотне бумаги.
Преплагаемый способ прост в осушествлении, не требует специального оборудования и позволит изготовлять электроизоляционные материалы высокого качества, что приведет к увеличению надежности электрических машин и аппаратов, в которых эти материалы будут использованы.