Способ изготовления электроизоляционного материала Советский патент 1981 года по МПК D21H3/00 D21H5/00 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛБКТРСМЗОШЩИШНОГО

МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к целлюлозно бумажной промыиленности, в частности к производству электроизоляционных материалов на целлюлозной основе., которуе найдут применение в электротехнической промЕлиленности в качестве изоляционного материала, например в силошлх трансформаторах с масляным заполнением. Известны способы повыаения нагревостойкости целлюлозных электроизоляционных материалов путем химической модификации целлюлозы или путем обработки ее стабилизаторами термоокислитвльной деструкции целлюлозы fl}Известен способ изготовления элект роизоляционной на1т евостойкой бумаги для турбогенераторов, заключающийся в пропитке бумажногчэ полотна в кленль ном прессе бумагоделательной машины водным 0,1-4,0%-ным раствором 1,4-.Ф«гнилендиамина при рН раствора 7-11 (;2j Однако таким способом бумажное полотно пропитывается только с поверхности. Поверхностная обработка картона таким способом затруднительна и не дает повыиения его нагреностойкости. Недостатком способа является еще и то, что 1,4-фенилендиамин, испсхльзуемый для обработки бумаги, ограничено растворим в воде. Это приводит к повьиаенаому расходу раствора, удлинению процесса сушки обработанной pacTBOptHX бумаги. Целью изобретения является повышение нагревостойкостя электроизоляционного картона без ухудшения его диэлектрических и механических характеристик. Цель достигается тем, что в способе, включающем отлив элементарных слоев, формование многослойногчэ материала, обработку раствором азотсодержащего стабилизатора и сушку, обработке раствором стабилизатора подвергают элвме8 ар1ше слои перед формованием многослойного материала, причем в качестве стабилизатора используют 1,3-фениленда амин или его смесь с дицианд и амидом или меламин. рН пропитываиадих растворов стабилизаторов 7, для.чего применяют гидроксиды щелочноземельных металлов и органические основания. Массовая доля стабилизаторов в электрсжзоляцнонном картоне составляет 0,5-3,0%. Пример 1. В лабораторных условиях для изготовления картона использовали :небеленую. сульфатную целлюлозу. Размол обуществляли в ролле со смешанной гарнитурой, а отлив на столовой бумагоделательной машине с форматным цилиндром. Стабилизатор 1f3-фенилендиамин растворяши в воде при 30-50 С (массовая концентрация стабилизатора 100 г/л, рН раствора стабилизато.ра поддерживали равным 9,0 гидроксидом бария ( ). Раствор стабилизатора вводили рас пылением в межслоевое пространство картона перед форматным цилиндром. Элементарные слои с введенным стабилизатором наслаивали на форматный цилиндр до заданной толщины, срезали, прессовали и сушили. Для сравнения был изготовлен элек роизоляционный картон только из суль фатной небеленой целлюлозы марки Э-1 и картон, обработанный водным раствором 1,4-феиилендиамина. Технические показатели картона трех .вариантов соответствовали нормам стандарта на электроизоляционный картон. Полученные образцы подвергали тер мическому старению в течение 10 суто при 170 С, Изменение механической прочности и средней степени полимери зации электроизоляционного картона в процессе старения представлено в табл.1. Из табл. 1 видно, что механическа прочность и средняя степень полимери зации образцов контрольного варианта и стабилизированных образцов до старения практически одинаковы.После старения наименьшее снижени степени полимеризации наблюдается у стабилизированного 1,3-фенилендиами ном образца картона на 22,6%, наибол шее у контрольного образца, необработанного стабилизаторами - 71,6%. Такую же закономерность можно проследить и по изменению механических свойств. ример2.В прокышленных уело ВИЯХ проведена выработка электроизоляционного нагревостойкого картона по предлагаемому способу. Картон вырабатывали из сульфатной небеленой целлюлозы, размолотой на конических мельницах до 35-37 ШР, отлив произво дили на папочной Одноцилиндровой машине, прессование стопами в гидравлическом прессе и сушку - в камерной сушилке. Водный раствор стабилизаторов подавали в межслоевое пространство полотна на каждый элементарный слой картона перед форматным цилиндром с помощью центробежного насоса и рас пыливающего устройства, рН пропитываюсцзго раствора стабилизаторов составлял 8,7. Из азотсодержащих стабилизаторов применяли 1,3-фенилендиамин, меламин и дициандиамид. Массовая концентраци 1,3-фенилендиамина составляла 12 г/л; еламина - 12 г/л и дициандиамида 40 г/л. Были изготовлены 3 варианта нагревостойкого картона. Первый вариант: картон обрабатывали смесью 1,3-фениендиамина с дициандиамидом в соотноении It 3,3. Второй вариант: в каестве стабилизирукяцего раствора использовёши смесь 1,3-фенилендиамина и меламина в соотношении 1:1. Третий вариант - картон обрабатывали смесью меламина и дициандиамида в соотношении 1:3,3. Для сравнения был изготовлен электроизоляционный картон (койтрольный образец) на 100% небеленой сульфатной целлюлозы. Все полученные образцы были подвергнуты тепловому старению в течение 10 суток при в среде трансформаторного масла. Технические показатели картона в исходном состоянии соответствовали нормам стандарта на электроизоляционный картон. За критерий нагревостойкости принимали изменение механической прочности и средней степени полимеризации. Результаты испытания образцов картона, обработанного различными стабилизаторами, приведены в табл. 2. Они даны в сравнении с контрольным образцом без обработки. Из результатов испытаний видно, что оба варианта опытного стабилизированного картона являются более нагревостойкими, чем контрольный образец, не обработанный стабилизаторами, и образец, обработанный смесью меламина и дициандиамида. Результаты испытаний картона у потребителя показали, что его нагревостойкость составляет 118, т.е. картон относится к повышенному классу с рабочей темпенагревостойкости Е ратурой до 120 С. Таким образом, предлагаемый способ получения электроизоляционного картона позволяет повысить нагревостойкость картона, что дает возможность использовать его при повышенной температуре в трансформаторах и аппаратах с масляным заполнением. Применение картона повышенной нагревостойкости позволит повысить нагрузочную способность трансформаторов на 10-15%, что равносильно увеличению мощности примерно на 10% без увеличения габаритов трансформаторов. Экономический эффект от повышения нагрузочной способности и мощности трансформаторов составит 1,0 млн.руб. Доля от применения нагревостойкого картона в общей эффективности составит 270 тыс.руб.

Технические показатали картона с различными стабилизаторами в исходном состоянии и после старения в

Контрольный образец

Формула изобретения 1. Спрсоб изготовления электроизоляционного материёша, включгиоций отлив элементарных слоев; формование многослойного материгша, обработку раст вором а 3 от содержащего ст аёйли з асреде трансформаторного масла в течение 10 суток при приведены в табл. 2.

Т&блица

71,6

94200074,5

Тявляп 2

тора исушку, отличающийся тем, что, с целью повыиения термостойкости картона, обработке раствором стабилизатора подвергают элементарные слои перед формованием многослойного материала. м Способ по п.1, о т л и ч а ю nnoLLo качестве азотсодаржащего стабилизатора используют 1,3-фенилендиамин или его смесь с дициандиамидом или меламином. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. милов Б.Г. и др. Электроиэоляционная бумага,М.,Лесная промыиленмость, 1974,с. 149-159 2. Авторскоесвидетельство СССР 536274, кл. О21 Н 5/00, 1975 (прототип).