专利名称：一种绝缘纸的生产方法
技术领域：
本发明涉及造纸技术领域，尤其涉及用于电动机制造过程中的一种绝缘纸的生产方法。
目前在我国电动机制造业技术领域内广泛用于电机线匝之间的绝缘用纸主要是采用美国杜邦公司生产的聚芳砜纶纤维，这种绝缘纸的优点是机械强度高、纸质表面光滑，耐热性能大于180℃，绝缘性能可靠，其缺点是复合过程时纸面容易产生起泡、分层等现象，不便于操作，而且绝缘纸的产品售价高达330元/kg。为了适应和满足国内市场的需要，上海造纸研究所生产了一种聚砜纤维纸；这种纸与聚芳砜纶纤维纸相比较，具有价格适中(约170元/kg)，复合过程不易分层，耐热性能可达155℃，其缺点是机械强度低，表面粗糙。因而在目前电动机制造技术领域中迫切需要一种新的线匝之间绝缘用纸。
本发明的目的在于改进已有技术的不足，而提供一种能够生产耐热性能好，绝缘性能可靠，价格便宜，在复合过程中纸面不起泡、不分层的绝缘纸的方法。
本发明的目的是通过如下技术方案得以实现的，一种绝缘纸的生产方法，它依次包括制取高分子原料、打浆、造纸、压光等工艺步骤，其特征是制取高分子原料包括制取恶二唑纤维、松香皂化物；其恶二唑纤维制取是先制取稀硫酸，将浓硫酸慢慢滴入水中，即波美比重计读数为32-35，比重在1.285-1.32g/cm3时，稀硫酸浓度即达到其含量为38-42％；其次制备硫酸肼，其工艺过程是将浓度为40％的水合肼(按其重量份为1份)置于容器中，再慢慢滴入浓度为38-42％的稀硫酸(按其重量份为2份)后再进行搅拌，使其充分反应后用水洗3-5遍，将白色沉淀物置于垫有复合箔的盘内并在100-120℃的烘箱温度条件下烘干；再制取恶二唑纤维溶液，其工艺过程是称取苯二甲酸17.5份(按重量份计)，硫酸肼19份，分别加入反应釜中，封盖后加入发烟硫酸290份，并开始搅拌，同时升温，待温度达到100-110℃，气压为1.5kg时，保温0.5-1小时，取样检查反应完全后，边搅拌边加入浓硫酸350份，稀释搅拌2小时，降至室温后待用；最后制取恶二唑纤维饼，其工艺过程是，向恶二唑纤维溶液罐内输送空气加压，达到0.1MPa，开启压滤机、柱塞泵，并向沉析机内输送浓度为38-42％的稀硫酸，再开启沉析机并控制其出口温度少于55℃，即可得到恶二唑纤维饼；其松香皂化物的制取是称取(按重量份计)10份直径不大于5cm的块状松香置于容器内，再加入6份水，并加热至85-105℃进行搅拌，溶化后再加入纯碱1份，搅拌5-10分钟后即可；所述的打浆是将恶二唑纤维饼(按重量份计)70-90份，CMC羧甲基纤维素2.5-12.5份，涤纶纤维40-60份，松香皂化物0.2-2.2份，水900-950份，分别置于密闭的浆池内，开始用蒸汽加热，温度控制在80-100℃之间，同时通过输送压缩空气加压，加气时间为20-40分钟，最高气压不得超过1.2kg/cm2，在加温加压的同时搅拌机进行搅拌，搅拌时间为30-50分钟；此后保温皂化，温度在80℃以上，时间为1.5-2小时。
本发明与已有技术相比具有如下显著效果其一是采用本发明所述的方法生产的以恶二唑纤维为主要原料的绝缘纸，经山东省技术监督局产品质量检测中心检测，耐热性能大于180℃，绝缘性能可靠；其二是本发明所生产的产品由于所采用的主要原材料为恶二唑纤维，产品生产成本低，市场销价比聚砜纤维纸价格还要低，预计市场销价在120元/公斤左右，不足美国杜邦公司的同类产品的二分之一；其三是本发明所生产的绝缘纸，经小批量的投入工艺验证和试用，在与绝缘膜复合过程中纸面不起泡、不分层，受到用户单位的好评；其四是本发明所述的绝缘纸的生产方法是经多次反复试验的基础上取得的，用于科研开发的经费也是很客观的，经进行有关检索，尚未发现恶二唑纤维用于绝缘纸的生产。
本发明一种绝缘纸的生产方法的具体工艺过程和使用方法由以下实施例给出。
实施例1一种适用于5千瓦以下电动机线匝之间绝缘的一种厚度为0.05-0.07mm绝缘纸的生产方法，它依次包括制取高分子原料、打浆、造纸、压光等工艺步骤，其特殊之处是制取高分子原料包括制取恶二唑纤维、松香皂化物；其恶二唑纤维制取是先制取稀硫酸，将浓硫酸慢慢滴入水中，即波美比重计读数为32-35，比重在1.285-1.32g/cm3时，稀硫酸浓度即达到其含量为38-42％；其次制备硫酸肼，其工艺过程是将浓度为40％的水合肼15kg置于50L塑料容器中，再慢慢滴入浓度为38-42％的稀硫酸30kg，再用塑料管进行搅拌，使其充分反应后用水洗3遍，将白色沉淀物置于垫有复合箔的搪瓷盘中并置于烘箱，在100-120℃的烘箱温度条件下完全干透；再制取恶二唑纤维溶液，其工艺过程是称取苯二甲酸17.5kg，硫酸肼19kg，分别加入到1000L反应釜中，封盖后加入发烟硫酸290kg，开始搅拌，同时通过蒸汽进行升温，待温度达到100-110℃，气压为1.5kg时，保温30分钟，取样检查反应完全后，边搅拌边加入浓硫酸350kg，稀释搅拌2小时，降至室温后放入2000L贮存罐中待用；最后制取恶二唑纤维饼，其工艺过程是，向贮存罐中输送空气进行加压，当罐内压力达到0.1MPa时，开启压滤机、柱塞泵，并向沉析机内输送浓度为38-42％的稀硫酸，再开启沉析机并控制其出口温度少于55℃，即可加工成恶二唑纤维饼；其松香皂化物的制取是称取10kg直径不大于5cm的块状松香置于30L反应釜内，加入6kg水，并通过蒸汽加热至85-95℃进行搅拌，溶化后再加入纯碱1kg，搅拌5-7分钟即可获得松香皂化物；所述的打浆是将恶二唑纤维饼70kg,CMC羧甲基纤维素2.5kg，涤纶纤维40kg，松香皂化物0.2kg，水950kg分别置于密闭的浆池内，开始用蒸汽加热，温度控制在80-90℃之间，同时通过输送压缩空气加压，加气时间为20-30分钟，最高气压不得超过1.2kg/cm2，在加温加压的同时搅拌机进行搅拌，搅拌时间为30-40分钟；此后进行保温皂化，温度在80℃以上，时间为1.5小时。其所述的造纸、压光是按照现有造纸技术领域常规的工艺技术条件下进行操作，即可得到其纸张厚度为0.05-0.07mm的绝缘纸，专门用于电动机额定功率5千瓦以下线匝之间绝缘的。
实施例2一种适用于5-10千瓦以下电动机线匝之间绝缘的一种厚度为0.1-0.2mm绝缘纸的生产方法，它依次包括制取高分子原料、打浆、造纸、压光等工艺步骤，其特殊之处是制取高分子原料包括制取恶二唑纤维、松香皂化物；其恶二唑纤维制取是先制取稀硫酸，将浓硫酸慢慢滴入水中，即波美比重计读数为32-35，比重在1.285-1.32g/cm3时，稀硫酸浓度即达到其含量为38-42％；其次制备硫酸肼，其工艺过程是将浓度为40％的水合肼30kg置于100L塑料容器中，再慢慢滴入浓度为38-42％的稀硫酸60kg，再用塑料管进行搅拌，使其充分反应后用水洗4遍，将白色沉淀物置于垫有复合箔的搪瓷盘中并置于烘箱，在100-120℃的烘箱温度条件下完全干透；再制取恶二唑纤维溶液，其工艺过程是称取苯二甲酸35kg，硫酸肼38kg，分别加入到2000L反应釜中，封盖后加入发烟硫酸580kg，开始搅拌，同时通过蒸汽进行升温，待温度达到100-110℃，气压为1.5kg时，保温40分钟，取样检查反应完全后，边搅拌边加入浓硫酸700kg，稀释搅拌2小时，降至室温后放入4000L贮存罐中待用；最后制取恶二唑纤维饼，其工艺过程是，向贮存罐中输送空气进行加压，当罐内压力达到0.1MPa时，开启压滤机、柱塞泵，并向沉析机内输送浓度为38-42％的稀硫酸，再开启沉析机并控制其出口温度少于55℃，即可加工成恶二唑纤维饼；其松香皂化物的制取是称取20kg直径不大于5cm的块状松香置于50L反应釜内，加入12kg水，并通过蒸汽加热至95-100℃进行搅拌，溶化后再加入纯碱2kg，搅拌8-9分钟即可获得松香皂化物；所述的打浆是将恶二唑纤维饼80kg，CMC羧甲基纤维素7kg，涤纶纤维50kg，松香皂化物1.2kg，水925kg分别置于密闭的浆池内，开始用蒸汽加热，温度控制在80-90℃之间，同时通过输送压缩空气加压，加气时间为30-40分钟，最高气压不得超过1.2kg/cm2，在加温加压的同时搅拌机进行搅拌，搅拌时间为40-50分钟；此后进行保温皂化，温度在80℃以上，时间为1.8小时。其所述的造纸、压光是按照现有造纸技术领域常规的工艺技术条件下进行操作，即可得到其纸张厚度为0.1-0.2mm的绝缘纸，专门用于电动机额定功率5-10千瓦以下线匝之间绝缘的。
实施例3一种适用于10-15千瓦以下电动机线匝之间绝缘的一种厚度为0.3-0.4mm绝缘纸的生产方法，它依次包括制取高分子原料、打浆、造纸、压光等工艺步骤，其特殊之处是制取高分子原料包括制取恶二唑纤维、松香皂化物；其恶二唑纤维制取是先制取稀硫酸，将浓硫酸慢慢滴入水中，即波美比重计读数为32-35，比重在1.285-1.32g/cm3时，稀硫酸浓度即达到其含量为38-42％；其次制备硫酸肼，其工艺过程是将浓度为40％的水合肼45kg置于200L塑料容器中，再慢慢滴入浓度为38-42％的稀硫酸90kg，再用塑料管进行搅拌，使其充分反应后用水洗5遍，将白色沉淀物置于垫有复合箔的搪瓷盘中并置于烘箱，在100-120℃的烘箱温度条件下完全干透；再制取恶二唑纤维溶液，其工艺过程是称取苯二甲酸52.5kg，硫酸肼57kg，分别加入到3000L反应釜中，封盖后加入发烟硫酸580kg，开始搅拌，同时通过蒸汽进行升温，待温度达到100-110℃，气压为1.5kg时，保温60分钟，取样检查反应完全后，边搅拌边加入浓硫酸1050kg，稀释搅拌2小时，降至室温后放入6000L贮存罐中待用；最后制取恶二唑纤维饼，其工艺过程是，向贮存罐中输送空气进行加压，当罐内压力达到0.1MPa时，开启压滤机、柱塞泵，并向沉析机内输送浓度为38-42％的稀硫酸，再开启沉析机并控制其出口温度少于55℃，即可加工成恶二唑纤维饼；其松香皂化物的制取是称取30kg直径不大于5cm的块状松香置于100L反应釜内，加入18kg水，并通过蒸汽加热至95-105℃进行搅拌，溶化后再加入纯碱3kg，搅拌9-10分钟即可获得松香皂化物；所述的打浆是将恶二唑纤维饼90kg，CMC羧甲基纤维素12.5kg，涤纶纤维60kg，松香皂化物2.2kg，水900kg分别置于密闭的浆池内，开始用蒸汽加热，温度控制在90-100℃之间，同时通过输送压缩空气加压，加气时间为30-40分钟，最高气压不得超过1.2kg/cm2，在加温加压的同时搅拌机进行搅拌，搅拌时间为45-50分钟；此后进行保温皂化，温度在80℃以上，时间为2小时。其所述的造纸、压光是按照现有造纸技术领域常规的工艺技术条件下进行操作，即可得到其纸张厚度为0.3-0.4mm的绝缘纸，专门用于电动机额定功率10-15千瓦以下线匝之间绝缘的。
当本发明所述的绝缘纸在用于电动机线匝之间绝缘之用时，按其现有使用方法，即通过在两层绝缘纸之间复合一层聚酯膜，再进行必要的复合折叠即可投入实际使用。
权利要求
1.一种绝缘纸的生产方法，它依次包括制取高分子原料、打浆、造纸、压光等工艺步骤，其特征是制取高分子原；包括制取恶二唑纤维、松香皂化物；其恶二唑纤维制取是先制取稀硫酸，将浓硫酸慢慢滴入水中，即波美比重计读数为32-35，比重在1.285-1.32g/cm3对，稀硫酸浓度即达到其含量为38-42％；其次制备硫酸肼，其工艺过程是将浓度为40％的水合肼(按其重量份为1份)置于容器中，再慢慢滴人浓度为38-42％的稀硫酸(按其重量份为2份)后再进行搅拌，使其充分反应后用水洗3-5遍，将白色沉淀物置于垫有复合箔的盘内并在100-120℃的烘箱温度条件下烘干；再制取恶二唑纤维溶液，其工艺过程是称取苯二甲酸17.5份(按重量份计)，硫酸肼19份，分别加入反应釜中，封盖后加入发烟硫酸290份，并开始搅拌，同时升温，待温度达到100-110℃，气压为1.5kg时，保温0.5-1小时，取样检查反应完全后，边搅拌边加人浓硫酸350份，稀释搅拌2小时，降至室温后待用；最后制取恶二唑纤维饼，其工艺过程是，向恶二唑纤维溶液罐内输送空气加压，达到0.1MPa，开启压滤机、柱塞泵，并向沉析机内输送浓度为38-42％的稀硫酸，再开启沉析机并控制其出口温度少于55℃，即可得到恶二唑纤维饼；其松香皂化物的制取是称取(按重量份计)10份直径不大于5cm的块状松香置于容器内，再加入6份水，并加热至85-105℃进行搅拌，溶化后再加入纯碱1份，搅拌5-10分钟后即可；所述的打浆是将恶二唑纤维饼(按重量份计)70-90份，CMC羧甲基纤维素2.5-12.5份，涤纶纤维40-60份，松香皂化物0.2-2.2份，水900-950份，分别置于密闭的浆池内，开始用蒸汽加热，温度控制在80-100℃之间，同时通过输送压缩空气加压，加气时间为20-40分钟，最高气压不得超过1.2kg/cm2，在加温加压的同时搅拌机进行搅拌，搅拌时间为30-50分钟；此后保温皂化，温度在80℃以上，时间为1.5-2小时。
2.根据权利要求1所述的绝缘纸的生产方法，其特征是所述的打浆其原料配比最佳比例为恶二唑纤维饼(按重量份计)80份，CMC羧甲基纤维素7份，涤纶纤维50份，松香皂化物1.2份，水900份。
全文摘要
本发明公开了一种绝缘纸的生产方法,涉及造纸技术领域。本发明的技术方案是通过制取高分子原料、打浆、造纸、压光等工艺步骤加工而成;制取高分子原料先后通过制备稀硫酸、硫酸肼、恶二唑纤维溶液、恶二唑纤维饼和松香皂化物;再将恶二唑纤维饼70－90份、CMC羧甲基纤维素2.5－12.5份、涤纶纤维40－60份、松香皂化物0.2－2.2份、水900－950份在加温加压的条件下搅拌成纸浆后按常规造纸、压光工艺生产而成。本技术方案能够提供一种新型绝缘纸。
文档编号D21H27/12GK1310263SQ0011090
公开日2001年8月29日 申请日期2000年2月23日 优先权日2000年2月23日
发明者刘振邦, 贾仪兵 申请人:刘振邦