[發(fā)明專利]一種高平滑絕緣用間位芳綸紙的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610028081.5
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105603802B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王典新;江明;鄧鈞波;孫巖磊;孫靜;李磊
• 申請（專利權(quán)）人: 煙臺民士達(dá)特種紙業(yè)股份有限公司
• 主分類號: D21F11/00
• 分類號: D21F11/00;D21H15/02;D21H13/26;D21H21/14;D21H25/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 徐文權(quán)

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于絕緣紙領(lǐng)域，具體涉及一種高平滑絕緣用間位芳綸紙的制備方法。

【背景技術(shù)】

間位芳綸紙是全球公認(rèn)的高品質(zhì)絕緣材料，其耐溫絕緣等級為C級(220℃)，在超過200℃的高溫環(huán)境中仍能保持良好的電氣和機(jī)械性能，可使機(jī)電產(chǎn)品達(dá)到F級(155℃)、H級(180℃)耐溫絕緣等級，因而間位芳綸紙是電氣絕緣行業(yè)重要的基礎(chǔ)材料。

目前，傳統(tǒng)的間位芳綸紙制備方法是以間位芳綸短切纖維和間位芳綸沉析纖維為原料，其中短切纖維纖度1.5～2D，采用斜網(wǎng)紙機(jī)單層抄造成形，再通過熱壓成型工藝制備而得，熱壓溫度為200～380℃，如發(fā)明專利《制備間位芳綸紙所用的漿料、生產(chǎn)方法及由該漿料制成的間位芳綸紙及生產(chǎn)方法》(CN：200910216913.6)中所介紹。然而，芳綸纖維的表面惰性較高，纖維間結(jié)合疏松，且短切纖維的強(qiáng)度大模量高，難以熔融結(jié)合，導(dǎo)致熱壓后成紙的表面普遍存在起毛的現(xiàn)象。由于間位芳綸紙?jiān)诤笃趹?yīng)用過程中會經(jīng)過表面噴涂絕緣漆工藝，起毛的紙面就會形成毛刺，在高電壓環(huán)境中引起場強(qiáng)局部集中，進(jìn)而出現(xiàn)瞬間擊穿的現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅電力設(shè)備的安全運(yùn)行。

Kaoru Endoo等針對這種問題，采用復(fù)合抄造工藝，在芳綸紙的表面覆合一層由純沉析纖維抄造的薄紙，由于在熱壓過程中沉析纖維熔融軟化，能夠充分包裹鑲嵌短切纖維，從而有效的避免了表面起毛現(xiàn)象。然而，沉析纖維尺寸較小，濾水性能極差，易于堵塞成型網(wǎng)孔，且表面惰性較大，難以結(jié)合，實(shí)際生產(chǎn)過程中純沉析纖維濕法抄造難以實(shí)現(xiàn)。

專利《提高紙張壓光效果的裝置》(CN：201120227516.1)介紹了一種提高紙張壓光效果的裝置。用蒸汽潤濕植物紙張表面，使紙頁水分適當(dāng)增加，改善了壓光效果，有利于減少壓光后紙張平滑度的兩面差。這種方法主要是利用植物纖維易于吸水發(fā)生潤漲，從而使紙面纖維變得柔軟可塑的特性，然而，芳綸纖維本體憎水，吸水量較小，且傳統(tǒng)工藝中后期熱壓成型溫度高達(dá)280～350℃，紙張?jiān)谶M(jìn)入壓區(qū)之前已經(jīng)完全烘干，因而該方法適用性較小。

專利《兩面平滑度不同的間位芳綸紙的制備方法》(CN：200910216912.1)通過調(diào)節(jié)同一壓區(qū)兩個(gè)壓輥的溫度差來制備兩面平滑度不同的間位芳綸紙，其中壓區(qū)溫度高達(dá)240～380℃。這種方法主要適合制備復(fù)合絕緣材料用間位芳綸紙，而絕大多數(shù)絕緣領(lǐng)域需要的是表面平滑且兩面差較小的芳綸紙，如果借鑒此方法依靠高溫高壓(380℃，150kN/m)作用來制備，不僅效果較弱，平滑度僅達(dá)到180s，仍然存在局部起毛現(xiàn)象，并且耗能大，運(yùn)行成本極高。

隨著大型電機(jī)向小型化方向發(fā)展，特別是風(fēng)電、核電、高鐵牽引電機(jī)等設(shè)備都要求電機(jī)體積小、絕緣強(qiáng)度高、使用壽命長、安全可靠，因此芳綸紙的需求量也越來越大，其質(zhì)量要求也日益突出，高品質(zhì)芳綸紙的研究開發(fā)意義重大。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種高平滑絕緣用間位芳綸紙的制備方法，在保證芳綸紙機(jī)械強(qiáng)度和介電性能的同時(shí)，有效解決紙張表面起毛的嚴(yán)峻問題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

包括以下步驟：

(1)將間位芳綸沉析纖維在水中充分疏解，篩選出纖維長度分布≥100目的漿料A和纖維長度分布＜100目的漿料B；

(2)將漿料A與粗間位芳綸短切纖維充分混合分散，進(jìn)行成形抄造得到芯層濕紙幅；芯層的絕干質(zhì)量為100％，其中，漿料A中的間位芳綸沉析纖維的絕干質(zhì)量占40～60％，其余為粗間位芳綸短切纖維；

(3)將漿料B與超細(xì)間位芳綸短切纖維充分混合分散，進(jìn)行成形抄造分別得到面層濕紙幅和底層濕紙幅；面層和底層的絕干質(zhì)量相等且分別為100％，其中，漿料B中的間位芳綸沉析纖維的絕干質(zhì)量占60～80％，其余為超細(xì)間位芳綸短切纖維；

(4)按照面層濕紙幅、芯層濕紙幅和底層濕紙幅的順序從上到下復(fù)合，通過壓榨、干燥得到芳綸原紙；

(5)將干燥后的芳綸原紙通過浸潤液進(jìn)行浸潤處理，浸潤液的吸入量相對芳綸原紙絕干質(zhì)量為20～60％；

(6)將浸潤后的芳綸原紙熱壓成型，制得高平滑絕緣用間位芳綸紙。

進(jìn)一步地，步驟(1)中漿料A和漿料B的質(zhì)量濃度均為1～5％g/mL。

進(jìn)一步地，步驟(2)中的粗間位芳綸短切纖維長度為6～12mm，纖度為2～4D。

進(jìn)一步地，步驟(3)中的超細(xì)間位芳綸短切纖維長度為1～4mm，纖度為0.5～2D。