[發明專利]一種絕緣漿及其制備方法

有效

• 申請號: 202210277995.0
• 申請日: 2022-03-21
• 公開（公告）號: CN114808508B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 李海龍;李盛世;劉夢茹
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: D21C1/04
• 分類號: D21C1/04;D21C1/06;D21C5/00;D21D5/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 宮愛鵬

本發明公開了一種絕緣漿的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)物理純化：以竹漿為原料，通過篩選去除竹漿中的雜細胞和粗渣；(2)化學純化：將步驟(1)得到的竹漿，其竹齡＜1年時，通過酸處理去除金屬離子，降低卡伯值和灰分含量；當竹齡≥1年時，酸處理后還進行堿處理和/或螯合處理；(3)超聲協同處理：將步驟(2)得到的竹漿用超聲波協同堿土金屬鹽溶液進行處理，最后用超純水洗滌得到絕緣漿。采用本發明方法制備的絕緣竹漿具有化學純度高、物理強度好、成本低等優點，能夠滿足絕緣漿的質量要求，可用于生產各種電氣絕緣用紙。

技術領域

本發明涉及絕緣材料技術領域，具體為一種絕緣漿的制備方法。

背景技術

植物纖維絕緣紙因其成本低廉、性能優良和環保等優點廣泛應用于電氣設備中。紙漿的純度很大程度上決定了絕緣紙的電氣性能和使用壽命，并進一步影響到電氣產品的性能。近年來，電氣產品的快速發展迭代對絕緣漿的灰分、電導率及金屬離子含量等指標提出了更高的要求。然而，絕緣漿的基礎理論研究和應用研發均滯后于發展需要，且在絕緣漿的制備方面存在一些問題。其一，森林資源匱乏，沒有足量的針葉木用于生產絕緣漿；其二，國產絕緣漿在灰分、鐵離子含量、紙漿強度等方面與進口絕緣漿相比略顯不足，導致我國所需高純度絕緣漿主要依賴進口。

傳統絕緣漿大多以針葉木漿、麻漿或者棉漿為原料，本發明首次以竹材為原料制備絕緣漿。竹材有很多優點，如產量大，速生，成材期短，且竹纖維的強度好。但是其制備絕緣漿也存在一些難點：不同竹齡、竹種的竹漿性能上有很大差異，如木素、雜細胞、灰分含量等，這些都會影響絕緣漿的純度，進而影響電氣性能。因此，要解決原料來源問題并生產出符合要求的絕緣竹漿，必須根據竹材的性質，細化制備方法、完善生產工藝，進而提高竹漿的利用率和純度，達到絕緣漿的質量要求。

發明內容

為滿足電氣行業發展的需要，在絕緣漿的制備領域實現國產替代，本發明提供了一種絕緣漿的制備方法。該方法以竹材為原料，將堿法蒸煮得到的竹漿進行物理純化、化學純化和超聲協同處理。所得絕緣竹漿的灰分、電導率與鐵離子含量很低，聚合度高，抄紙后，紙張的物理強度好，可用于生產各種電氣絕緣用紙。相比于傳統制備工藝，本方法的適應性更廣、效率更高、針對性更強，較為系統的解決了竹材制備絕緣漿中存在的問題。

一種絕緣漿的制備方法，包括以下步驟：

(1)物理純化：以竹漿為原料，通過篩選去除竹漿中的粗渣和雜細胞；

(2)化學純化：將步驟(1)得到的竹漿，其竹齡＜1年時，通過酸處理去除金屬離子，降低卡伯值和灰分含量；當竹齡≥1年時，酸處理后還進行堿處理和/或螯合處理；

(3)超聲協同處理：將步驟(2)得到的竹漿用超聲波協同堿土金屬鹽溶液進行處理，最后用超純水洗滌得到絕緣漿。

優選地，步驟(2)中，酸處理所用酸為硫酸、乙酸、草酸、檸檬酸、酒石酸、葡萄糖酸中的至少一種；酸處理過程中，漿濃為2％～10％、酸用量為0.2％～6.0％(相對于絕干漿的質量分數)、溫度為25℃～100℃、時間為20min～360min。

優選地，步驟(2)中，堿處理所用堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的至少一種；堿處理過程中，漿濃為5％～15％、堿用量為0.5％～10％(相對于絕干漿的質量分數)、溫度為25℃～120℃、時間為30min～360min。

優選地，步驟(2)中，螯合處理所用螯合劑為三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、二亞乙基三胺五乙酸及其鹽中的至少一種；螯合處理過程中，漿濃為2％～10％、螯合劑用量為0.1％～3％(相對于絕干漿的質量分數)、溫度為40℃～90℃、時間為30min～180min。

優選地，步驟(3)中，超聲的頻率為20kHz～60kHz、溫度30℃～90℃、時間20min～300min、漿濃為0.1％～3％。