Способ изготовления электроизоляционных бумаги и картона

10 15 20 25 Т аблица 1 Образцыбумаги 11 30 10 3 5 7 35 С адсорбентом + 0,5хитозанаС адсорбентом + 1,0хитоэана 40 С адсорбентом + 1,5хитоэана 45 31,0 32,9 37,6 С адсорбентом + 2,0 хитозана 50 21,0 33,1 42,5 55 60 65 Изобретение относится к целлюлозно-бумажной и электротехническойпромышленности, в частности к способу изготовления электроизоляционной бумаги и картона.Известен способ изготовления оксидной электроизоляционной бумаги сповышенным удержанием адсорбента эасчет введения его в целлюлозную массу со степенью помола 90-95 ЩР ипоследующего размола до степени помола 93-9 В ШР 11),Однако такое увеличение удержанияадсорбента обычно сопровождаетсяснижением электрической прочностибумаги.Известен также способ подготовкиволокнистой массы для изготовленияоксидной бумаги с повышенным удержанием адсорбента за счет того, чтоперед введением адсорбента в бумажную массу к его суспенэии добавляют0,10-0,15-ный раствор поверхностноактивного вещества в количестве0,1-10 от массы абсолютно сухоговолокна 12)Однако используемые в этом способеповерхностно-активные веществаотрицательно влияют на электроиэоляционные свойства бумаги.Наиболее близким решением к предлагаемому является способ изготовления электроизоляционных бумаги икартона, включающий размол сульфатной целлюлозы, введение в массу адсорбента и поверхностно-активноговещества, отлив полотна и сушку,Для этой цели используют 0,1-ныйводный раствор желатина, который добавляется к суспензии адсорбента вколичестве 0,01-0,05 г желатина на1 кг адсорбента 13).Однако этот способ изготовленияоксидной бумаги имеет существенныйнедостаток: при таком введении поверхностно-активного вещества возможно оседание на его поверхностиадсорбента и снижение сорбционнойспособности последнейЦель изобретения " повышение степени удержания адсорбента и улучшение качества готового материала,Цель достигается тем, что согласно способу изготовления электроизо-. ляционных бумаги и картона, преимущественно кабельных, включающему размол сульфатной целлюлозы, введение в массу адсорбента и поверхностно-активного вещества, отлив полотна и сушку, в качестве поверхностно-активного вещества используют хитозан в количестве 0,5-2 от массы волокна и вводят его в массу перед отливом полотна.П р и м е р .1. Электроизоляционную бумагу, изготавливают из небеленой целлюлозы марки КОН-Н. В волокнистую массу из этой целлюлозы, разномолотую до 55 ШР,.вводят адсорбентактивную окись алюминия в виде 15-ной водной суспензии в количестве 3,5,7 и 10 от массы абсолютно сухого волокна, и волокнистую массу домалывают до степени помола 60 ШР, Затем к разбавленной до 0,5-ной бумажной массе непосредственно перед отливом бумажного полотна добавляют 0,2-ный раствор хитозона в 2-ной уксусной кислоте при тщательном перемешивании. Расход хитозана составляет 0,5-2,0 от массы абсолютно сухого волокна.Из приготовленной таким образом массы отливают образцы опытной бумаги, Для сравнения параллельно готовят образцы электроиэоляционной оксидной бумаги с добавлением 3,5,7 и 10 активной окиси алюминия, но без хитозана, О влиянии хитозана на удержание адсорбента в бумаге свидетельствуют данные, приведенные в табл. 1.1 Удерживаемость адсорбента при расходе,С адсорбентомбез хитозана 22,3 26,3 25,6 36 41,2 32,9 45,4 42,4 34,2 31,1 44,1 41,2 Введение в состав бумаги хитозана в количестве 0,5-2,0 от массы абсолютно сухого волокна сопровождается увеличением удержания адсорбента в бумаге. Например, при заданном удержании адсорбента 3,5 о массы абсолютно сухого волокна расход его при добавке 0,5 хитозана снижается с 10 до 7, т.е. на 30. В случае расхода 0,5 хитозана и 7 адсорбента удержание адсорбента получено на 77 больше, чем в случае при томЪ 8 ТХД при 100 ф С ИзменениеМВ ТХДпо сравнению с контрольной.пробой вчисло раэ После термообработки с окисдной бумагой с0,5 хитозаиа ++ 7 адсорбента 1 О 0,47 1,71 15 То же + 10адсорбента 0,27 3,00 20 Удержание ад- сорбентаот вводимого коли честна Зольность . Состав обраэца 30 3,6 48,4 4,1 54,4 дХ ТХД при 100 СИзменЕниеедХ ТХДпо сравнению с ко нтроль нойпробой вчисло раэ 3,9 52,6 Характеристика4,0 53,6 5,0 66,1 50 0,86 Исходное 4,8 64,0 После термообработки без бумаги+ 2,0 хитозана 55 0,81 62,4 4,7 После термообработки с оксидной бумагой без хитоэана + 7адсорбента 4,5 60,0.60 Целлюлоза .без добавок (конт- рольная проба) 1,35 0,60 0247 То же + 10адсорбента 2,53 65 0,32 же расходе адсорбента, но без хитоэана.Опытные образцы с хитозаком имеют электрическую прочность на уровне действующих стандартов. Так, например, электрическая прочность опытных образцов бумаги с адсорбентом и хитозаном в сухом состоянии составляет 8,2-9,5 кВ/мм, а электрическая прочность высоковольтной кабельной бумаги промышленного изготовления КВМС(той же толщины и плотности, что и исследуемые опытные образцы ) составляет 8,19,6 кВ/мм. Сорбционная способность оксидной опытной бумаги определяется в трихлордифениле (ТХД) по следующей методике: бумагу, нарезанную на кусочки размером 10 х 10 мм , высушивают при 105 С в течение 16 ч в сушильном шкафу, заливают пропитывающим составом - ТХД при соотношении компонентов бумага-пропитка 1:18 вес.ч выдерживают в сушильном шкафу при 120 фС в течение 16 ч. Параллельно в тех же условиях выдерживают контрольную пробу - ТХД без бумаги.Затем ТХД отделяют от бумаги и опре,деляется его 1 уд при 100 фС, который сравнивают с соответствующей характеристикой контрольной про- . бы. Результаты определения сорбцйонной способности опытных образцов35 в ТХД приведены в табл, 2, которые показывают преимущество бумаги с хитозаном. Т а б л и ц а 2 40 П р и м е р 2. Для проведения сравнительного анализа были изготовлены образцы кабельной бумаги по описанному в примере 1.способу и по про тотипу,В табл, 3 приведены данные по удержанию адсорбента сравниваемых образцов при одном и том.же расходеадсорбента (7 А 0 з ) .11067114 вводимого количества по изобретениюпротив 52,6-54,4 по прототипу) .В табл, 4 приведены основные параметры бумаги сравнительных вариантов.5 Таблица 4 Возду- хопро- ницаемость мл/мин Разрушающее длиусилие нение,Удельнаяэлектропроводностьводнойвытяжкимк См/см Вид органическойдобавки иколичество дХ при 120 Плот"ность,г/см3 Масса на1 м,г г Вариант,кВ/мм Па,10-4Без добавки с АРВО 101 0 71 14 8 3,4 . 24 7 7 0 0014 11 Желатин 102 0,72 15,5 3,4 30 7,8 0,0015 12 101 0,72 15,5 3,3 30 8,0 0,0014 15 101 0,73 15,4 3,0 25 7,9 0,0015 14 0,01 г0,025 г 0,050 г Хитозан 100 0,73 16,6 3,4 22 8,0 0,0013 13 101 0,72 16,1 3,6 22 8,2 0,0014 15 102 0,74 16,2 3,4 22 8,4 0,0014 14 102 0,74 16,6 3,6 27 8,5 0,0014 15 5 0,3 6 1,0 2,0 Контрольная проба без добавки и адсорбента 101 3,6 23 8,1 0,0013 11 0;74 19,5 Как видно из табл, 4 добавка хиЭтозана в оксидную бумагу оказывает положительное влияние на.электрическую прочность бумаги (Епр = 8,0 8,5 кВ/мм в случае с хитозаном против Ер = 7,8-8,0 кВ/мм в случае желатина), а также и на механическе параметры бумаги 6 = 16,1-16,6)10 Па 55 в случае с хитозаном против бр(15,4-15,5) 10"Па в случае с желатином,Воздухопроницаемость бумаги при 60 введении хитозана практически не изменяется по сравнению с обычной бумагой (вариант 9) в то время, как при добавке желатина этот параметр увеличивается в 1,1-1,3 раза, видимо,65 Как видно из приведенных данных при добавке хитазона по предлагаемому способу удержание адсорбента значительно больше, чем при добавке желатина по прототипу (60-.66,1 от за счет образования более. крупныхпор (что может происходить за счетвымывания желатина, который растворим в воде).На величину 1 дУ бумаги и электропроводность водной вытяжки влияниедобавок как желатина, так и хитозананезначительно, но все же в отдельныхслучаях при добавке желатина наблюдается увеличение сд бумаги (вари-анты 2,4),Проведенный сравнительный анализкачества оксидной кабельной бумаги,изготовленной по предлагаемому способу и по прототипу показывает заметное преимущество первой как по количеству удержанного адсорбента, так ипо основным параметрам бумаги.1067114 П р н м е р 3. Из волокнистой массы, полученной по предлагаемому способу изготовляют образцы оксидного картона, основные параметры которого приведены втабл. 5. Таблица 5 Усадка,Толщина,Плотность,г/см,хитозанаЦеллюлоза + (беэадсорбента) Удельнаяэлектро-.проводность водной вытяжки,мкСм/см Пределпрочностипри растя"женин,кг/мм ф Электрическая прочность в пропит. составе по длине по толщи.не Продолжение табл.50,290 Исходное После термообработки беэ картона (контрольнаяпроба) 0,350 После термообработки с обычнымкартоном без хитоэана и адсорбента 0,490 0,78 После термообработки в контактес оксидным картоном + 15 дбг 0 Збез хитозана 0,235. 1,49 То же + 0,5хитозана 0,205 1,70 То же + 1,0хитозана 0,150 2,33 Составитель И. Морозова Редактор А. Долинич ТехредМ,Гергель . Корректор Г. РешетникЗаказ 11166/33 Тираж 379 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП "Патентф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 Во всех случаях добавка хитозана повышает удержание адсорбента картоном (удержанное количество адсорбента 62,3-71,1 от вводимого количества у картона с хитоэаном против 57,0 в. случае картона беэ хитозана) . Добавка хитоэана в оксидный картон оказывает положительное влияние на электрическую прочность картона. По другим параметрам заметного различия между оксидным картоном с хитозаноми беэ него не замечено. Результаты определения сорбционИой способности в ТХД оксидного кар тонас добавкой хитозана и беэ него,определенные по описанной выше методике для бумаги и приведенные в табл, 6, подтверждают положительное влияние хитозана.Таблица 6 Изменениед 3" ТХД посравнениес контрольной пробойв числораз