Способ изготовления слюдяных электроизоляционных бумаг Советский патент 1984 года по МПК H01B19/00 H01B3/04 

11 Изобретение относится к технике по-пучения слюдяных электроизоляционных бумаг, широко применяемых во мно гих отраслях промышленности, в частности в электротехнической промышленности при изготовлении электроизоляционных материалов. Известен способ получения слюдяных бумаг, заключающийся в образовании воднослюдяной пульпы в гидравлическом струйном дезинтеграторе и в отливе из этой пульпы бумаги с после дующим удалением воды путем ваку -много отсоса и сушки. Согласно обще 1звестным технологическим режимам cy ки в сушилках поддерживается температура в диапазоне 100-110 С в зависимости от толщины бумаги. При этом осуществляется испарение воды, образующей полимолекулярную пленку на элементарных чешуйках слюды, из которых формируется лист слюдяной бумаги, и осуществляется контакт чешуек слюды друг с другом 1J. Слюдяные бумаги имеют недостаточно высокую механическую прочность и недостаточно хорошо пропитываются, т.е. имеют низкую впитьшающую способ ность. Слюдяные бумаги, используемые для получения материалов разного целевого назначения, имеют различные сво ства. В частности, для получения ленточных материалов, используемых для изоляции катушек и стержней элек трических машин, необходимо осуществ

лять качественную пропитку слюдяной бумаги для более полного заполнения связующим пор и капилляров бумаги, в которых возможно возникновение чатичных разрядов. Одним из путей повшения впитывающей способности слюдяной бумаги является увеличение ее пористости, причем пористости открытой.

Цель изобретения - повьшение 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 начальньш момент сушки обезвоженное полотно бумаги подвергают термическому удару при температуре и в течение времени, обеспечивающих подвижность элементарных

неименьший разброс бумаги по толщине следовательно, коэффициенты вариации для показателей механической и электрической прочности слюддных 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 аппарате.

Опыты проводят на слюде ру;п;ника Каталах Алданского месторождения. Слюдяная пульпа изготовляется путем прокатки, диспергирования кристаллов слюды указанного месторождения.Из слюдяной пульпы берут навеску 3 г и заливают в листоотливной аппарат. 1 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 высоких давлений паров в листе слюдяной бумаги F -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 15)0-220°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 31098 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 50% помеща 5 ется в предварительно нагретый сушильный шкаф при на 1 мин. Затем образец досушивают в другом шкафу при 100±10 С до влажности 1-2%. Высушенную бумагу испытывают. 10 Примеры 2иЗ. Аналогично примеру 1, только полотно бумаги помещается в первый сушильный шкаф на 2 и 3 мин соответственно. Примеры А-6. Аналогично примеру 1 но обезвоженное полотно бумаги помещается для термоудара в пер15А14 вый с тиильный шкаф при 150°С на 1,2, 3 мин соответственно. Примеры 7-9. Аналогично примеру 1, только обезвоженное полот ° f- термического удара помещается в первый сушильный шкаф с температурой 200t10 C 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. Т 1блица J

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.

Примеры получения слюдяных бумагпульпа помещается в мешальный басиэ слюды Каталах Алданского месторож-сейн машины и после перемешивания подения на лабораторной слюдопластоде- 55дается в напускное устройство машины,

лательной машине.из которого после осаждения слюдяных

Пример 13. Слюдяная пульпачастиц на сетке и обезвоживания до

изготавливается по примеру 1. Затем влажности 0-60% подвергается сушке

SI0

при на дополнительном нагревателе в течение 1 мин. После этого

ПОЛОТНО бумаги с влажностью 30-40% поступает в сушильную часть машины и досушив ается при 100i:10°C до влаж-ности 1-2%.

Примеры 14, 15. Аналогично

fпримеру 13, 2 и 3 мин соответственно.

Примеры, 16-18. Аналогично примеру 13, но обезвоженное полотно бумаги подвергается термическому

удару при 150+10 С на дополнительном нагревателе 1, 2 и 3 мин соотвагст-венно.

Примеры 19-21. Алалогично примеру 13, только обезвоженное полотно бумаги подвергается термическому удару при ZOOilO C V, 2 и 3 мин соответственно. Как видно из табл. 2, при 100+10С

бумаги имеют низкие значения механической и электрической прочности.

16

Примеры 22-24. Аналогично примеру 13,.только обезвоженное Полотно подвергается термическому удару при 1 соответственно 15 2 и 3 мин,

В табл 2 приведены результаты испытания слюдяных бумаг с использованием термическгого удара при отливе на машине,

В табл. 1 и 2 приведены средние значения качестЕенЕ-1ЫХ показателей слюдяньп : буТШГ,: измеренныепо 10 образцам,. Механическая и электрическая прочности слюдяных бумаг определяются по ТУ 21-25-41-79; впитывающая способность определяется по гсаггяллярной впитьшаемости (ГОСТ 12602-57), Гладкость слюдяной бумаги по ГОСТ 1,2795-67

Т а б л и ц а

0

Слюдяные бумаги ,цля производства ленточных материалов должны иметь механк ческую прочность не, менее 20 iffla С 7 10980 увеличением температуры при термическом ударе до 200±10°С в течение 1 мин механическая прочность бумаги возрастает на 34,2%, электрическая прочность на 15%, гладкость на 61%,5 капиллярная впитываемость на 13% по сравнению со 100 С. Дальнейшее увеличение температуры приводит к снижению указанных показателей соот- ветственно на 10, 9, 40 и 9% по(О сравнению с 200°С. При дпительности термического удара больше одной минуты существенного изменения в свой418ствах слюдяных бумаг не наблюдается, так как при этом снижается подвихность слюдяных частиц пои их пеоеориентации в полотне бумаги, Предлагаемый способ ПРОСТ в осушествлбнии, 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.