[發明專利]一種電氣絕緣用間位芳綸非織造材料的生產方法

有效

• 申請號: 201010184184.3
• 申請日: 2010-05-27
• 公開（公告）號: CN101831760A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 王殿生;楊永興
• 申請（專利權）人: 浙江弘揚無紡新材料有限公司
• 主分類號: D04H1/48
• 分類號: D04H1/48
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所 33206
• 代理人: 張建青

技術領域

本發明涉及非織造材料領域，具體地說是一種電氣絕緣用間位芳綸非織造材料的生產方法。

背景技術

芳綸是一種耐高溫、絕緣、阻燃的高性能纖維，其主要用途之一是用于制造高絕緣等級的電機、發電機、變壓器等的絕緣材料。20世紀60年代，美國杜邦公司發明了具有耐高溫、阻燃特性的高性能纖維間位芳綸(即Nomex纖維，我國稱芳綸1313)，并以此為基礎開發出了電氣絕緣材料造紙法芳綸和水刺法芳綸。

造紙法芳綸絕緣材料是采用芳綸纖維和芳綸漿粕為原料，抄造成紙張，然后熱壓成型。由于造紙工藝只能用較短的纖維(2-5mm)，無法使用長纖維，得到的產品為紙，抗張強度不高，應用受到局限。

水刺法芳綸布采用水刺法非織造工藝制成，其能采用長纖維為原料，得到的產品為無紡布，其抗張強度高，但芳綸纖維靜電大、不易梳理，產品的外觀云斑多，造成產品局部空隙率大、孔徑大、均勻性差，這對產品的電氣絕緣性帶來了影響。

目前的芳綸絕緣材料大多采用單一的工藝方法生產，產品在抗張強度或電氣絕緣等性能上存在一定的缺陷。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種采用水刺法非織造工藝與造紙超壓熱軋工藝復合的間位芳綸布生產方法，使間位芳綸布達到厚度薄且均勻致密、高抗張強度和高絕緣等級的要求。

為此，本發明采用以下的技術方案：一種電氣絕緣用間位芳綸非織造材料的生產方法，其步驟如下：

第一步，以芳綸纖維為原料，采用低定量、強分梳、小牽伸和低張力的水刺法非織造工藝生產出水刺芳綸布，低定量指梳理機的纖網克重為17-22.8克/m²，強分梳指梳理機的主錫林與工作輥速比為1∶10-15，小牽伸指牽伸機的牽伸倍數為1.6-2.8倍，低張力通過前、后相鄰單元機間的速比控制在1.0-1.1實現，即各單元機間的張力盡可能減小，以減少對布面均勻度的影響，張力值控制在布能夠順利的向前運行即可，所述的各單元機指牽伸用的牽伸機、水刺用的水刺機、烘干用的滾筒烘干機及熱風穿透烘干機和成卷用的成卷機。

第二步，由于芳綸纖維的剛性好、模量大、耐高溫，因此僅采用高溫高壓來提高水刺芳綸布的密度(即降低產品厚度)是達不到目的的。為此，先通過輥轉移方法或浸漬法(通過先浸水后壓水來控制含水率)對水刺芳綸布進行預潤濕處理(優選采用輥轉移方法，含水率控制更為準確)，產品的含水率控制在50-80％，使芳綸的纖維剛性降低；再使用裝有立式熱軋輥的連續超壓熱軋機對預潤濕后的布卷進行連續、立式和超壓熱軋，使芳綸纖維產生形變，從而達到產品的高密度和均勻致密。立式熱軋輥可以將熱軋輥的自身重量轉化為熱軋的線壓力，從而提高熱軋的效果。正常的水刺66g/m²芳綸材料的厚度是在0.4-0.5mm，通過上述材料潤濕預處理和熱軋工藝，使產品的厚度降低到0.1mm，比原來的厚度降低了80％，并且將厚度偏差控制在0.03mm左右，實現了產品厚度薄且均勻致密的結構。

因為使用在電機、變壓器等場合的電氣絕緣材料，要求材料的密度很高，比如66g/m²的產品，厚度為0.1mm，但又要有很高的抗張強度。為此，本發明通過對水刺法非織造的梳理、牽伸、水刺工藝進行優化，采用了低定量、強分梳、小牽伸、低張力水刺法工藝，具有對纖維高效、三維的纏結效果，對纖維強度幾乎沒有損傷，有效地解決了現有產品的孔徑大、均勻性差問題，從而使產品的電氣絕緣性能達到H級；再通過造紙超壓熱軋工藝技術使產品厚度薄且均勻致密，由于水刺芳綸布所用的纖維為長纖維，絕緣材料的抗張強度得到保證。本發明使產品的抗張強度達到150N/5cm以上，比單一造紙法的芳綸絕緣紙強度提高38％，比單一水刺法的芳綸無紡布強度提高17％。

作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本發明采取以下技術措施：

采用輥轉移方法進行預潤濕處理的過程為：先通過在水中含浸或者浸在水中的鋼輥將水轉移到水刺芳綸布上，再通過控制壓輥的壓力和轉速，將布的含水率控制在50-80％。壓輥的壓力為2.5-3.5公斤，轉速為25-35m/min。